Lovende resultater opnået med en ny elektrokatalysator, der reducerer behovet for platin
TEM (tunneling elektronmikroskop) billede af et kulstof nanorør dekoreret med platin klynger (lys farve). Kredit:Aalto Universitet
Platin er et meget dyrt metal, og det er derfor en af de flaskehalse, der hindrer væksten af vedvarende energi. Platin bruges som katalysator i elektrolysatorer, der lagrer elektrisk energi som kemiske forbindelser, og det spiller også en vigtig rolle i brændselsceller, katalysatorer og mange kemiske processer, der anvendes i industrien.
En gruppe forskere fra Aalto Universitetet ledet af professorerne Tanja Kallio og Kari Laasonen har udviklet en fremstillingsmetode til elektrokatalysatorer, der kun bruger en hundrededel af den mængde platin, der almindeligvis anvendes i kommercielle produkter. Den aktivitet, der opnås ved at bruge det nye materiale, svarer til den for kommercielle elektrokatalysatorer. Metoden er baseret på kulstofnanorørs særlige karakteristika.
'Når platin aflejres på overfladen af kulstofnanorør, det danner partikler, der består af et par atomer. På andre materialer, såsom grafen, platin danner større nanopartikler', Tanja Kallio forklarer.
'Vi tror, at dette skyldes, at carbonatomerne på den buede overflade er i en anstrengt tilstand, hvilket gør dem tilbøjelige til at stabilisere platin på overfladen af nanorøret. Dette sikrer, at platinatomerne danner små og katalytisk aktive partikler. Vores modellering viste, at jo mere spændte kulstofbindingerne er, jo bedre stabilisering af platinet. Mindre rør er mere buede, hvilket gør belastningen større, så diameteren på nanorørene er også vigtig.'
DFT (density functional theory) antyder, at kulstofnanorør stabiliserer enkelte platinatomer, og at hydrogenudviklingsreaktionen foregår mere effektivt på deres overflader, sammenlignet med konventionelle platinnanopartikler. Kredit:Aalto Universitet
En tredjedel af prisen
Elektrolysatorer lagrer elektrisk energi i form af hydrogenbindingsenergi. I praksis, denne mekanisme bruges til at lagre fluktuerende energi, såsom vindenergi, og afbalancere forskellen mellem efterspørgsel og produktion. Da elektrokatalysatoren udgør cirka en tredjedel af prisen på elektrolysatoren, at reducere den nødvendige mængde platin ville gøre processen væsentligt billigere.
'Ud over prisen på platin, tilgængeligheden af metallet er også et problem. Platin er på EU's liste over kritiske råvarer, hvilket betyder, at dets brug er problematisk enten på grund af dets knaphed eller på grund af geopolitiske problemer. Det er grunden til, at EU sigter mod at reducere brugen af platin', Kallio siger og understreger, at funktionaliteten af den elektrokatalysator, der er udviklet på Aalto Universitet, indtil videre kun er blevet bevist i laboratorieforhold.
'I små forhold og ved stuetemperatur, elektrokatalysatoren er stabil og brugbar i lang tid. Det næste trin er at øge produktionsskalaen og teste funktionaliteten af elektrokatalysatoren i praktiske applikationer, som ofte udføres ved en højere temperatur.'
Varme artikler
-
En hurtigere og mere pålidelig metode til at kategorisere olivenolie er valideretKlassificering af olivenolier i kategorierne ekstra jomfru (EVOO), virgin (VOO) og lampante (LOO) er stadig noget af en udfordring at håndtere, da den officielle metode omfatter fysisk-kemiske og sens -
Boblefangst overflade hjælper med at slippe af med skumI to identiske bægerglas med en konstant strøm af bobler, ved at indsætte et stykke af det nye teksturerede materiale, der er udviklet af MIT -teamet (til højre), får skumdannelsen i toppen af bæger -
Undersøgelse viser, at tryk inducerer usædvanligt høj elektrisk ledningsevne i polyiodidDen elektroniske energi af I5- beregnet i vakuum, som funktion af δ1 og δ2. Farven angiver destabiliseringen fra den symmetriske I5-. De hvide cirkler repræsenterer poster i Cambridge Structural Datab -
Hvedegluten viste sig at genoprette bindinger i skørt menneskehårKredit:Laura Tiitto/public domain Et team af forskere fra Jiangnan University i Kina og University of Nebraska i USA har fundet ud af, at integrering af hvedegluten i en shampoo hjælper med at gen
- Slidte dæk kunne genbruges i nye asfaltveje
- Fysikken kan stadig ikke identificere stof, der udgør størstedelen af universet
- Ulemperne ved ikke-konventionelle energikilder
- Astronomer bestemmer den kemiske sammensætning af en nærliggende stjernestrøm
- Astronomer ser varm glød fra Uranus ringe
- Næsten 80 % af britiske virksomheder betaler mænd mere end kvinder:data