Unikke juletræsformede palladium nanostrukturer til ascorbinsyreoxidation

Nanostruktureret metaloverflade har nye fysiske og kemiske egenskaber, som har vakt videnskabelig interesse for heterogen katalyse, biosensorer, og elektrokatalyse. Fremstillingsprocessen kan påvirke former og størrelser af metal nanostrukturer. Blandt forskellige fremstillingsprocesser, den elektrokemiske deponeringsteknik er meget udbredt til rene metalnanostrukturer. Anvendelse af teknikken, et team af forskere ledet af Dr. Yuki Nagao, Lektor ved Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) og Md. Mahmudul Hasan, en ph.d. studerende ved JAIST, lykkedes at konstruere Pd-baserede katalysatorer med unik morfologi.

I dette studie, holdet har med succes syntetiseret juletræsformede palladium-nanostrukturer på GCE-overfladen for første gang ved elektroaflejring i én potte uden brug af tilsætningsstoffer (figur 1). Den kontrollerede elektroaflejringsmetode skaber mange skarpe kanter af juletræsformede palladium-nanostrukturer (Pd/GCE), der forbedrede den katalytiske aktivitet for AA-elektrooxidation.

De unikke nanostrukturer på GCE udviser fremragende elektrokatalytisk oxidation af AA end den umodificerede GCE i 1 M KOH-opløsning (figur 2). Flere skarpe kanter observeret i nanostrukturerne forbedrede den elektrokatalytiske ydeevne. Dette bringer et skridt tættere på konstruktionen af ​​alkalisk AA-baseret direkte flydende brændselscelle (DLFC.) "Forbedring af den elektrokatalytiske ydeevne af AA-elektrooxidation kunne give renere energi ved at konstruere alkalisk AA-baseret DLFC, " forklarer Hasan.

For at imødegå energikriserne og klimaændringerne, rene energikilder skal udforskes omgående. DLFC kan være en potentiel kandidat til den nye energikilde med sit enkle celledesign. AA, kendt som C-vitamin, er en mulig brændstofkilde til DLFC. AA er miljøvenlig og genererer to elektroner og to protoner sammen med grøn dehydroascorbinsyre under sin elektrooxidation. AA er mere overkommelig og, dermed, kan bruges som en ren energikilde i vid udstrækning.