Udvidelse af kapaciteten af ​​brintmotorer og solceller med mesoporøst nikkel

Forskere fra Far Eastern Federal University (FEFU), sammen med russiske og udenlandske kolleger, udviklede prøver af nikkel mesoporøse filmstrukturer, som har et nyttigt overfladeareal op til 400 gange større end deres solide analog. Dette nye materiale kan bruges i mange energibesparende applikationer. Forskningsresultaterne er publiceret i Anvendt overfladevidenskab tidsskrift.

Ifølge Alexander Samardak, en lektor ved Computer Systems Department ved FEFU School of Natural Sciences, skabelsen af ​​magnetiske porøse systemer er et kommende felt, som endnu er dårligt undersøgt. Strukturen af ​​nanoporøse materialer ligner en konventionel svamp, som kan rumme betydelige mængder af stoffer. Dermed, svampens nyttige overflade er meget større end dens størrelse.

"De porer, vi fik, er meget små, fire til fem nanometer, men takket være dem er det samlede overfladeareal af materialet øget 400 gange. Disse unikke egenskaber giver materialets brede anvendelsesmuligheder. Ved at bruge sådanne materialer, man kan lave filtre til rensning og adsorption af ultrafine magnetiske partikler, medier til opbevaring af stoffer, i særdeleshed, til brintmotorer, hvor der er behov for brændselslagerceller. I fremtiden, de kan anvendes i produktionen af ​​sol- og lithium-ion-batterier, i nanoelektronik og bilindustrien, " sagde Alexander Samardak.

Det unikke materiale opnås via elektroaflejring af nikkelpartikler på en kunstig ramme af et overfladeaktivt stof (SAS), som giver en struktur af nanorør-array sammensat af miceller. Efter elektroaflejring, rammen opløses i vand og efterlader kun mesoporøst nikkel. Forskere har fastslået, at når man bruger en vis koncentration af overfladeaktive stoffer (30 vægtprocent), nikkelrammestrukturen vokser ikke tilfældigt, men i form af sekskantet ordnede nanorør. Denne unikke egenskab blev observeret af højopløsnings-transmissionselektronmikroskop drevet af Dr. Alexey Ognev fra FEFU. Dette åbner op for yderligere muligheder for denne materialeanvendelse inden for magnetiske sensorer og aktivatorer til nanoelektronik.