2020年6月25日
波兰科学院核物理研究所功能纳米材料系的科学家们设计并合成了一种功能三元Pt/Re/SnO欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球2/C催化剂作为直接乙醇燃料电池的阳极材料。
通过合成球形的铂、铼和氧化锡纳米颗粒并确保它们之间的物理接触，这成为可能。欧洲杯猜球平台这一发现将有助于生产更高效、更环保、更便宜的燃料电池催化剂。
现代科学今天面临的最大挑战之一是开发新的、有效的和环境友好的技术，将化学能欧洲杯线上买球转化为电力。乙醇燃料电池正成为一种替代能源。
乙醇似乎是未来的理想燃料，因为与甲醇或氢相比，它的毒性要低得多，在储存和运输方面没有问题或威胁，而且还可以从生物质中获得。
然而，用于直接乙醇燃料电池(DEFCs)的催化剂并不足够有效，主要产生副产物，而不是预期的乙醇最终产品，如二氧化碳。这些物质强烈吸附在铂表面，铂是最常用的催化剂。
因此，它们会阻断催化活性部位，阻止进一步的反应，从而导致所谓的催化剂中毒，降低设备的整体效率。因此，关键的挑战是开发合适的催化剂类型。
铂及铂基催化剂在DEFCs中应用广泛。铂表面发生乙醇吸附，引发其氧化反应(乙醇氧化反应- EOR)。通过在铂中添加其他组分，如金属氧化铑和氧化锡，可以解决中毒问题，它们在乙醇氧化途径中发挥独特和独特的作用，提高了提高采收率的效率。
铑的作用是分裂乙醇分子中的碳碳键，而二氧化锡为氧化中间体提供羟基，并帮助解开铂的钝化表面。除铑和锡外，还使用Ru、Ir、Cu、Fe、Co、Ni等元素。
铂和铑纳米合金沉积在氧化锡表面的三元纳米催化剂也被广泛研究，目前被认为是乙醇氧化反应中最有效和最具选择性的构型之一。这也表明纳米颗粒之间的物理接触起着至关重要的作用。欧洲杯猜球平台
波兰科学院核物理研究所功能纳米材料系的科学家，由Eng教授领导。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Magdalena Parlinska-Wojtan承担了设计和合成一种新型材料的任务，这种材料可以起到阳极催化剂的作用。
为此，他们决定分析作为三种催化剂成分之一的铼对提高三次采油效率的影响。此外，研究人员假设通过分子间相互作用和电动电位测量，可以将分别合成的Pt、Re和SnO组装起来2纳米粒子分欧洲杯猜球平台成两种或三种组合，以确保它们的物理接触。
这种组装是可能的，因为每一种纳米粒子的电动势相反。欧洲杯猜球平台在进行稳定性研究的同时，研究人员还关注催化剂的耐久性，因为纳米催化剂组分的降解是限制催化剂稳定性和商业化的一个严重因素。
“在我们工作的第一阶段，我们优化了获取单个纳米颗粒的过程:铂、铼和氧化锡，这些纳米颗粒原本是用作阳极催化剂的成分，”欧洲杯猜球平台Eng博士说。来自IFJ PAN的Elzbieta Drzymala，科学出版物的主要作者，描述了所进行的研究的细节。
“然后，利用分子间的相互作用，我们将单个合成的纳米粒子放在一起，以确保它们之间的物理接触。欧洲杯猜球平台通过这种方法，我们获得了二元和三元纳米颗粒组合，然后将其均匀地沉积在碳基底上，为乙醇分子提供了进入活性表面的最佳途径。下一步是研究选定的二元和三元组合的电化学性能，考虑到它们作为乙醇燃料电池阳极材料的潜在用途。最后，我们将我们的研究结果与商业铂催化剂进行了比较。”
所得结果对该类材料的进一步研究具有重要意义。欧洲杯足球竞彩IFJ PAN集团开发的催化剂由Pt、Re和SnO组成2纳米颗粒可欧洲杯猜球平台以成功地用作DEFCs的阳极催化剂。透射电子显微镜(TEM)和能谱分析证实了纳米颗粒之间的物理接触，形成了三元Pt/Re/SnO欧洲杯猜球平台2/ C催化剂。
实验证明，该三元催化剂在乙醇氧化反应中的活性是商用铂催化剂的十倍以上。此外，Pt/Re/SnO2/C催化剂具有最好的稳定性-经过测试，它保留了近96%的电化学活性表面(相比之下，商业催化剂只有12%)。
同样重要的是，三元催化剂显示出最低的起始电位-初始氧化电位的值几乎比商业铂催化剂低0.3 V。因此，使用铼作为第三组分，并以保持物理接触的方式连接纳米颗粒，产生了提高EOR效率的预期效果。欧洲杯猜球平台
“我们的进一步研究将继续集中在燃料电池催化剂上，”Eng博士解释道。Drzymala。“然而，更进一步，我们希望解决经济问题，并开发出一种性能更好或至少类似的催化体系，但不添加铂。我认为使用无铂纳米颗粒装饰小的2纳米sno2欧洲杯猜球平台2纳米颗粒作欧洲杯猜球平台为这种催化剂的组成部分，将使我们更接近于为燃料电池阳极创造一种功能全面的材料。我希望波兰科学院核物理研究所功能纳米材料系能尽快合成不含铂的催化剂。”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
来源:https://www.ifj.edu.pl/en/