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



Дни дорогостоящих платиновых катализаторов сочтеныДни дорогостоящих платиновых катализаторов сочтен

Буквально на днях мы 

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...

Гибридный кристалл раздвигает границы эффективности светодиодных лампГибридный кристалл раздвигает границы эффективнос...

Исследователи совместили пару многообещающих м...

Sony готовит замену литий-ионным аккумуляторамSony готовит замену литий-ионным аккумуляторам

Энергопотребление современных мобильных устрой...

Разработана первая в мире прозрачная солнечная батареяРазработана первая в мире прозрачная солнечная ба...

Физики Лейпцигского университета разработали п...

Как обуздать напряжение в сетиКак обуздать напряжение в сети

Многие из нас, являясь активными потребит...

В сфере солнечных батарей грядет революцияВ сфере солнечных батарей грядет революция

Ученые из Федеральной политехнической шко...

Ученые приблизились к управляемому ядерному синтезуУченые приблизились к управляемому ядерному синте...

Международная группа ученых предприняла очеред...

Шведы научились делать оригами из конденсатораШведы научились делать оригами из конденсатора

Ученые из шведского университета органиче...

Ученые впервые сняли рябь двухмерных материалов с помощью сверхбыстрой камерыУченые впервые сняли рябь двухмерных материалов с...

Новое исследование, проведенное во главе ...

Передача заряда в гибридных кремниевых солнечных батареях удивила ученыхПередача заряда в гибридных кремниевых солнечных ...

Группа исследователей во главе с про...

Химики открыли ключевой компонент разрекламированных натрий-кислородных батарейХимики открыли ключевой компонент разрекламирован...

Химики из университета Ватерлоо обнаружил...

Стало известно, как из обычного получить ценный черный кремнийСтало известно, как из обычного получить ценный ч...

Ученые из университета Райса нашли способ...

Датский студент - на пути к прорыву в области хранения энергииДатский студент - на пути к прорыву в области хра...

Солнце — огромный источник энергии....

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
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
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
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

Новости компаний, релизы

«Тез Тур» и его путевки«Тез Тур» и его путевки
Что собой представляет банковский вклад в России?Что собой представляет банковский вклад в России?
Как выбрать диван для гостиной: полезные советы от МобиликазаКак выбрать диван для гостиной: полезные советы от Моб
Четыре способа не выдохнуться при поиске работыЧетыре способа не выдохнуться при поиске работы
Как пополнить счет в Париматч Россия — основные моментыКак пополнить счет в Париматч Россия — основные момент