Rutjeno taisyklės naujoms kuro elementams

Samoerai - Freeverse XXVII (Beat by Maartn) (Birželis 2019).

Anonim

Ryžių universiteto mokslininkai sukūrė ilgalaikį aukštos kokybės kuro elementų katalizatorių, prijungdami vienus rutenio atomus prie grafeno.

Katalizatoriai, skatinantys deguonies redukcijos reakciją, leidžiančią kuro elementams paversti cheminę energiją į elektros energiją, paprastai yra pagaminta iš platinos, kuri priklauso nuo lydinio elektrolito rūgštinio pobūdžio. Tačiau platina yra brangi, o mokslininkai per dešimtmečius ieškojo tinkamo pakeitimo.

"Ruthenium-graphene" derinys gali tilpti į sąskaitą, sakė chemikas James Tour, kurio laboratorija sukūrė medžiagą su savo kolegomis Rice ir Kinijoje. Atliekant bandymus, jo našumas lengvai atitiko tradicinius platinos pagrindu pagamintus lydinius ir kitokį konkurentą - grafitą su geležimi ir azotu.

Dokumentas apie atradimą pasirodo "American Chemical Society" žurnale ACS Nano.

"Rutenas dažnai yra labai aktyvus katalizatorius, kai fiksuojamas tarp keturių azoto atomų blokelių, tačiau tai yra viena dešimtoji tradicinės platinos kaina", - teigė Tour. "Ir kadangi mes naudojamės ne vien tik mažomis dalelėmis, o vienintelėmis atominėmis priemonėmis, nėra jokių palaidotų atomų, kurie negali reaguoti. Visi atomai yra reakcijos."

Turas sakė, kad vienos rutenio atomų pasiskirstymas per grafeno lakštą, anglies atomo storosios anglies formos, pasirodė gana paprasta. Tai apėmė grafeno oksido išsiskyrimą tirpale, įkeliant nedidelį kiekį rutenio ir po to liofilizuojant naują tirpalą ir paverčiant jį putomis.

Kepimas, kad esant azoto ir vandenilio dujoms, esant 750 ° C temperatūrai (1, 382 laipsnio Fahrenheitui), sumažino grafeno ir užrakto azoto atomų paviršių, sukuriant vietas, kuriose gali būti ruteno atomių.

Medžiagos, pagamintos aukštesnėje ir žemesnėje temperatūroje, buvo ne tokios geros, o tos, kurios buvo pagamintos tinkamoje temperatūroje, bet be ruteno ar azoto, įrodyta, kad reakcijos kokybė priklauso nuo to, ar jie yra.

Medžiaga pasižymėjo puikiu nuokrypiu nuo metanolio krossoverio ir apsinuodijimo anglies monoksidu rūgštinėje terpėje, abu kuriuose sumažėja kuro elementų efektyvumas; toks degradavimas yra nuolatinė problema su tradicinėmis platinos kuro elementais.

menu
menu