توسعه کاتالیزور نانو ساختار دو فلزی با کاربرد مؤثر در پیلهای سوختیمحققین رشته مواد از دانشگاه واشنگتن شهر سنتلوئیس تکنیکی را برای کاتالیزور پیلسوختی دو فلزی توسعه دادهاند. این کاتالیزور محکم، کارآمد و 2 تا 5 برابر بیشتر از کاتالیزورهای تجاری موجود مؤثر بوده و همچنین برای کاربردهای غیر از پیل سوختی نیز باارزش است.پژوهشگران این دانشگاه، با همکاری آزمایشگاه ملی بروکهاون (Brookhaven)، به توسعه این کاتالیزور پرداختهاند. کاتالیزور مذکور شامل هستهای از جنس پالادیوم است که شاخهها یا بازوهایی درخت مانند از جنس پلاتین، روی آن تثبیت شدهاند. به گونهای که در نهایت این نانوساختار شامل هستهای 9 نانومتری از جنس پالادیوم و شاخههای پلاتینی 7 نانومتری میباشد. سپس محققین کاتالیزور را با استفاده از ویتامین C (L-ascorbic acid) در محلول آبی سنتز نموداند.
طبق گفته محققین، این نانوساختار در دمای اتاق و در طی فرآیند واکنش کاهش اکسیژن، نسبت به جدیدترین تکنولوژی کاتالیزور پلاتین تجاری 5/2 برابر مؤثرتر است (بر اسا جرم پلاتین) و همچنین 5 برابر از کاتالیزورهای تجاری معمولی مؤثرتر میباشد. همچنین در دمای 60 درجه سانتیگراد (دمای عملیاتی اغلب پیلهای سوختی)، عملکرد نانوساختارها تقریباً به میزان تعیین شده توسط وزارت انرژی آمریکا میرسد.
زیا (Xia)، استاد مهندسی بیوپزشکی دانشگاه واشنگتن و مدیر تیم تحقیقاتی دانشگاه واشنگتن و آزمایشگاه ملی بروکهاون گفت: «دو راه جهت مؤثر نمودن کاتالیزور وجود دارد. یکی از آنها کنترل اندازه کاتالیزور و کوچک نمودن آن است که موجب افزایش سطح ویژه آن بر روی ماده پایه میشود، و دیگری تغییر آرایش اتمها بر روی سطح میباشد. ما هر دو کار را انجام دادهایم. اتمهای سطحی میتوانند آرایش چهاروجهی یا ششوجهی داشته باشند که ما شبکه ششوجهی را انتخاب نمودهایم زیرا این آرایش جهت واکنش کاهش اکسیژن دو برابر بهتر از آرایش چهاروجهی است.
همچنین وی افزود: «امروزه، روش رشد دادن هستهها درون محلول، تکنیک مناسبی برای منترل دقیق شکل و ترکیب نانوساختارهای فلزی بهشمار میرود. زمانی که مادهای به این کوچکی داشته باشیم، اتمها تمایل به تجمع دارند و در نتیجه میتوانند موجب کاهش سطح ویژه شوند. دلیل اصلی کارآمد بودن روش ما، توانایی ثابت نگهداشتن بازوهای پلاتینی میباشد، به گونهای که این بازوها به اطراف حرکت نمیکنند و به این طریق به پایداری آن میافزایند. همچنین با آرایش اتمها بر روی هر شاخه، فعالیت آن افزایش یافته است»
زیا و همکاران در حال جستجو برای امکان افزودن سایر فلزهای ارزشمند مثل طلا به کاتالیزورهای دوفلزی و در نتیجه تبدیل آن به کاتالیزور سهفلزی میباشند. طلا قادر است مونوکسیدکربن را، که یک محصول جانبی واکنش کاهش در برخی پیلهای سوختی است، اکسید نموده و کاتالیزور را در برابر مسموم شدن توسط مونوکسیدکربن مقاوم نماید.
با سلام . به وبگاه رسمی علم و دانش خوش آمدید ! من شایان شیت ره هستم دانش آموز دبیرستان سلام صادقیه ! این پروژه تحقیقی بنده است . تا این جا 77 مطلب ثبت گردیده . امید وارم از این مطالب نهایت استفاده رو ببرید . با تشکر مدیریت !
بازدید دیروز : 72
کل بازدید : 45452
کل یاداشته ها : 77