pilas de combustible, Hidrógeno,

método de fabricación del catalizador innovador puede producir gran avance en el desarrollo de células de combustible

método de fabricación del catalizador innovador puede producir gran avance en el desarrollo de células de combustible

grupo de investigación desarrolla un nuevo método para crear catalizadores de nanopartículas de oro altamente eficientes para las pilas de combustible

Fecha:
8 de marzo de, el año 2016
Fuente:
Universidad de Kyushu, I2CNER
Resumen:
Los investigadores que trabajan en el desarrollo de nuevas células de combustible han publicado un nuevo método para fabricar catalizadores de nanopartículas de oro de gran actividad. Los métodos adoptados equipo que ya habían demostrado con el platino, y un polímero fue envuelto alrededor de grafeno para crear una estructura de soporte ideal para las nanopartículas. Los catalizadores mostraron resultados mejores en su clase en lo que puede llegar a ser una tecnología innovadora para la reacción catalítica clave en pilas de combustible.
HISTORIA COMPLETA

Un polímero polibencimidazol apoya la formación de nanopartículas de oro con tamaños bien definidos sobre el grafeno.
Crédito: Instituto Internacional para el Carbono-Neutral Investigación de la Energía (I²CNER), Universidad de Kyushu

El futuro de éxito de células de combustible se basa en mejorar el rendimiento de los catalizadores que utilizan. Las nanopartículas de oro se han citado como una solución ideal, pero la creación de un uniforme, catalizador útil ha sido difícil de lograr. Sin embargo, un equipo de investigadores en el Instituto Internacional de la Universidad de Kyushu de Investigación en Energía de carbono-neutral (I 2 CNER) ideó un método para usar un nuevo tipo de soporte de catalizador.

En un potencial de tecnología de punta para pilas de combustible, un artículo recientemente publicado en informes científicos muestra cómo envolver un soporte grafeno en un polímero especialmente preparado proporciona una base ideal para hacer uniformes, catalizadores de nanopartículas de oro de gran actividad.

Las pilas de combustible producen electricidad directamente de la oxidación separada del combustible y la reducción de oxígeno. El único subproducto del proceso es agua, como las pilas de combustible no producen gases de efecto invernadero y son ampliamente consideradas como esenciales para un futuro de energía limpia.

Sin embargo, la velocidad a la cual la electricidad puede ser producido en las células de combustible es limitado, especialmente por la reacción de reducción de oxígeno (ORR), que debe ser catalizada en aplicaciones prácticas. Aunque los catalizadores actuales basados ​​en platino acelerar la reacción, su propensión a poco útil también catalizan otras reacciones, y su sensibilidad a la intoxicación por los reactivos, limita su utilidad general. A pesar de ser químicamente inerte oro a granel, las nanopartículas de oro son sorprendentemente eficaces en la catálisis de la reacción de reducción de oxígeno y sin los inconvenientes asociados con sus homólogos de platino.

Sin embargo, en realidad la creación de catalizadores de nanopartículas de oro de tamaño uniforme ha demostrado problemático. métodos de fabricación anteriores han producido catalizadores con tamaños de nanopartículas que eran demasiado grandes o demasiado ampliamente distribuido para uso práctico. Mientras tanto, los esfuerzos para regular el tamaño de partícula tienden a restringir la actividad del oro o hacer catalizadores menos estables.

"La creación de pequeñas partículas, bien controlados significaba que era necesario centrarse en la nucleación y crecimiento de partículas de partículas", dice el plomo y el autor correspondiente Tsuyohiko Fujigaya. "Al envolver el apoyo en el polímero polibencimidazol hemos desarrollado con éxito con el platino, hemos creado un entorno de soporte mucho mejor para las nanopartículas de oro."

El equipo también probó el rendimiento de estas nuevas estructuras de catalizador. Sus catalizadores tenían el sobrepotencial más baja reportada para este tipo de reacción. "La sobretensión es un poco como el tamaño de la chispa que necesita para iniciar un incendio", dice el coautor del Naotoshi Nakashima. "Aunque obviamente estamos satisfechos con la uniformidad de los catalizadores ', los resultados de rendimiento muestran que esto realmente podría ser un paso adelante para la reacción de la ORR y tal vez las pilas de combustible también."

El artículo "El crecimiento y la deposición de Au Nanoclusters de grafeno envuelta de polímero y su actividad de reducción de oxígeno", fue publicado en informes científicos.


Historia de Fuente:

El mensaje anterior se reproduce a partir de los materiales proporcionados por la Universidad de Kyushu, I2CNER . NOTA: Los materiales pueden ser editados para el contenido y la duración.


Diario de Referencia :

  1. Tsuyohiko Fujigaya, ChaeRin Kim, Yuki Hamasaki, Naotoshi Nakashima.El crecimiento y la deposición de Au Nanoclusters de grafeno envuelta de polímero y su actividad de reducción de oxígeno . Los informes científicos , de 2016; 6: 21314 DOI: 10.1038 / srep21314

Citar esta página :

Universidad de Kyushu, I2CNER. "Método innovador de fabricación de catalizador puede producir gran avance en el desarrollo de células de combustible: Grupo de investigación desarrolla un nuevo método para crear catalizadores de nanopartículas de oro altamente eficientes para pilas de combustible." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 de marzo de 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160308105056.htm>;.

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