Содержание платины в катализаторе сократят в 4 раза без снижения эффективности

Американские ученые нашли новый катализатор, который увеличивает эффективность платины в топливных элементах.

Платина — драгоценный металл, в недрах встречается реже серебра и золота. Платина эффективно преобразует водород и кислород в воду и электричество и помогает добиться непревзойденной активности и стабильности химических реакций.

Но платина дорого стоит, а потому ученые перманентно ищут более дешевые катализаторы.

В новом исследовании, опубликованном в издании Science, ученые открыли новый катализатор, в котором платины используется в 4 раза меньше, чем в текущих, однако продуктивность остается на том же уровне.

Куда уходит платина

В топливных элементах платина используется двумя способами: для преобразования водорода в протоны и электроны, а также для разрыва кислородных связей и образования воды. Последняя реакция, восстановление кислорода, требует особенно большого количества драгоценного металла, и поэтому ученые непрерывно иные способы сокращения содержания платины в катализаторах.

Ученые из Аргоннской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США нашли новые способы значительного повышения эффективности использования платины.

Прежде всего, они изменили ее форму, чтобы максимально увеличить реакционную способность и доступность драгоценного металла. В этой конфигурации кобальт-платиновое наноядро покрыто несколькими атомными слоями чистой платины.

— Эта структура позволяет получить больше каталитически активных частиц для распределения по поверхности катализатора, и это лишь первый шаг, отметил химик Ди-Цзя Лю.

Сами по себе такие наночастицы не способны справиться с большим притоком кислорода, когда топливному элементу надо генерировать электрический ток.

Футбольное поле принимает участие в игре

Для повышения эффективности катализатора ученые использовали еще один способ, хорошо известный им по прошлым исследованиям: они создали каталитически активную подложку без металлов платиновой группы в составе, и использовали ее в качестве основы для наночастиц кобальт-платинового сплава.

Применив металл-органические каркасы в качестве прекурсоров, Лю с коллегами сумели подготовить кобаль-азот-углеродную композитную подложку, в которой каталитически активные центры равномерно распределены около кобальт-платиновых частиц.

Такие активные центры способны самостоятельно разрывать кислородные связи и работать в унисон с платиной.

— Думайте об этом как о молекулярной футбольной команде, заявил Лю. — Наночастицы действуют как распределенные по всему полю форварды, которые пытаются справиться со слишком большим количеством молекул кислорода. Чтобы помочь, мы сделали каталитически активным все футбольное поле, и теперь кислороду противостоят не только форварды, но и покрытие поля.

Как выяснилось, новый комбинированный катализатор не только активнее, но и долговечнее, чем каждый из компонентов в отдельности.

13.12.2018





Энергия

Чистого с листа. Учёные представили технологию производства чистого топлива из искусственных листьевЧистого с листа. Учёные представили технологию пр...

Фотосинтез назвали фотосинтезом в 1877 го...

На черном свет клином не сошелсяНа черном свет клином не сошелся

Удел солнечных панелей — лежать на&...

В Якутии нашли потенциальную основу сверхъемких аккумуляторовВ Якутии нашли потенциальную основу сверхъемких а...

Группа ученых из Кольского научного центр...

Российские химики продвинулись в изготовлении органических батарейРоссийские химики продвинулись в изготовлении орг...

Ученые Санкт-Петербургского государственного у...

Аспирант Московского Политеха разработал энергосберегающий прототип приточной вентиляции для охлаждаемых помещенийАспирант Московского Политеха разработал энергосб...

На факультете химической технологии и био...

В СПбГУ создадут лабораторию по разработке энергоэффективных и безопасных аккумуляторовВ СПбГУ создадут лабораторию по разработке энерго...

14 апреля Санкт-Петербургский государственный ...

Сорок цифровых подстанций России оснастят оборудованием от резидента ОЭЗ «Технополис Москва»Сорок цифровых подстанций России оснастят оборудо...

Инновационные оптические трансформаторы от&nbs...

ТПУ участвует в разработке российского комплекса для вывода из эксплуатации установок обогащения уранаТПУ участвует в разработке российского комплекса ...

Инженеры Томского политехнического университет...

В России разработали недорогую технологию очистки нефти от серыВ России разработали недорогую технологию очистки...

Технология с использованием электромагнит...

Химики и дизайнеры СПбГУ совместно создали обложку для статьи в престижном научном журналеХимики и дизайнеры СПбГУ совместно создали обложк...

Ученые Санкт-Петербургского государственного у...

Роботы ближайшего будущего обойдутся без батарейРоботы ближайшего будущего обойдутся без батарей

Если мы упоминаем автономные источники эн...

Дни дорогостоящих платиновых катализаторов сочтеныДни дорогостоящих платиновых катализаторов сочтен

Буквально на днях мы сообщили о ...

Содержание платины в катализаторе сократят в 4 раза без снижения эффективностиСодержание платины в катализаторе сократят в 4 ра...

Американские ученые нашли новый катализатор, к...

Проблема хранения энергии будет решенаПроблема хранения энергии будет решена

Инженеры из Массачусетского технологическ...

Светодиодные лампы будут излучать оптимальный белый цветСветодиодные лампы будут излучать оптимальный бел...

Физики из университета Толедо открыли пер...

Российские и египетские ученые предложили новый композит для солнечных электростанцийРоссийские и египетские ученые предложили новый к...

Современные солнечные электростанции становятс...

Железо сделает преобразование солнечной энергии дешевлеЖелезо сделает преобразование солнечной энергии д...

Ученым впервые удалось воспроизвести молекулу ...

Новый дизайн литиевой батарейки сделает ее мощнееНовый дизайн литиевой батарейки сделает ее мощнее

Профессор химической инженерии Линден Арчер из...

Как Китаю удалось активировать god modeКак Китаю удалось активировать god mode

Е=mc2. Энергия равна массе, умноженной на ...

Cоздан суперконденсатор, параметры которого соизмеримы с показателями литий-ионных батарейCоздан суперконденсатор, параметры которого соизм...

Рост мощностей устройств приводит к увели

В Индии создана ветровая электростанция для дома по цене айфонаВ Индии создана ветровая электростанция для дома ...

В деле обеспечения страны и населения эле...

Китайцы создали самую маленькую атомную электростанциюКитайцы создали самую маленькую атомную электрост...

Разработки китайского института по ядерны...

Солнцу и ветру братьяСолнцу и ветру братья

Ткани, способные генерировать электричество от...

На рынке появится безопасная батарея с недорогой начинкойНа рынке появится безопасная батарея с недорогой ...

Химики из университета Ватерлоо разработа...

Австралийские ученые разработали солнечные панели с рекордным КПДАвстралийские ученые разработали солнечные панели...

В Австралии обновили рекорд эффективности солн...

Нижегородские школьники рассказали, как экономить воду и электричествоНижегородские школьники рассказали, как экономить...

В Нижнем Новгороде подвели итоги детского конк

Сочетание разных материалов дает высокую конверсионную эффективностьСочетание разных материалов дает высокую конверси...

Подобно тому, как межрасовые браки являют...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S55 120GB (SP120GBSS3S55S25) SSD-накопитель4290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Об изысканиях Института ядерных исследований РАН в области флеш-терапииОб изысканиях Института ядерных исследований РАН в обл
Нюансы ремонта автомобиля по полису обязательного страхования ОСАГОНюансы ремонта автомобиля по полису обязательного стра
Перчатки с подогревом, приложение для поиска переводчиков и другие разработкиПерчатки с подогревом, приложение для поиска переводчи
Химики СПбГУ научились управлять люминесценцией кристалловХимики СПбГУ научились управлять люминесценцией криста
Сделать УЗИ и узнать, что действительно грозитСделать УЗИ и узнать, что действительно грозит