هبود کاتالیست‌های پیل سوختی

محققان در آمریکا کشف کرده‌اند که نانوذرات پلاتین به صورت انتخابی روی نانولوله‌های کربنی در مکان‌های "DNA" تک‌رشته‌ای شده ("ssDNA") رشد می‌کنند. آنها شرح داده‌اند که با اتصال "ssDNA" به سطح نانولوله‌ها می‌توان نانولوله‌های تک‌جداره‌ی دسته‌ای‌شده را به صورت نانولوله‌های منفرد پراکنده کرد. این روش برای تولید دیگر انواع ذراتِ (از قبیل پالادیوم و طلا) قرارگرفته روی نانولوله‌ها برای کاربردهایی در پیل‌های سوختی و الکترونیک نانومقیاس، مناسب است.

لیفنگ‌دانگ، از دانشگاه ایالتی میسوری و یکی از این محققان، می‌گوید: مشکل اصلی برای توسعه کاتالیست‌های پلاتین دارای پایه نانولوله کربنی، عبارت است از فقدان روش‌های مطمئن برای کنترل ریخت‌شناسی، اندازه، چگالی و پیکربندی نانوذرات پلاتین روی نانولوله‌های کربنی.

نانولوله‌ها بواسطه برهم‌کنش‌های آبگریزی در محلول‌های آبی و برهم‌کنش‌های قوی وانداروالس بین لوله‌ها، تمایل به دسته‌ای شدن دارند. بنابراین دانشمندان هنگام تولید کاتالیست‌های پلاتین دارای پایه نانولوله‌ای، با مشکل دسته‌ای شدن نانولوله‌ها مواجه می‌شوند.

هدف این محققان توسعه یک روش مؤثر برای تولید نانوذرات پلاتین روی نانولوله‌های کربنی تک‌جداره، می‌باشد. انتظار می‌رود که نانولوله‌های تک‌جداره بواسطه سطح ویژهی‌ بزرگ‌شان و قطر کوچک‌شان بعنوان پایه‌های کاتالیست، عملکرد بهتری داشته‌باشند. این دانشمندان توضیح می‌دهند که یک روش مناسب برای تولید نانوذرات پلاتین روی نانولوله‌های تک‌جداره باید شامل دو مرحله باشد: جداکردن نانولوله‌های دسته‌ای شده به صورت نانولوله‌های منفرد و تولید نانوذرات پلاتین روی این نانولوله‌ها.

این محققان برای پراکنده‌کردن نانولوله‌های تک‌جداره در محلول آبی از مولکول‌های "ssDNA" استفاده کرده‌اند. آنها همچنین این مولکول‌ها را بعنوان قالب‌ها برای اتصال یون‌های پلاتین و تشکیل نانوذرات پلاتین روی این نانولوله‌ها بکار برده‌اند.

نتایج این تحقیق تحت عنوان "استفاده از "DNA" به‌عنوان قالب برای تولید نانوذرات Pt روی نانولوله‌های کربنی تک‌جداره" در مجله‌ی Nanotecnology منتشر شده‌است