Palivové články budú lacnejšie. Ultrajemné vrúbkované platinové nanodrôty pre oxidačno-redukčnú reakciu

0

Platina je výborný, no veľmi drahý katalyzátor oxidačno-redukčnej reakcie (ORR) – veľmi dôležitej reakcie palivových článkov. Vytvorenie zliatin platiny s inými kovmi dokáže vyprodukovaťť platinové schránky upevnené na jadre lacnejšieho kovu a kompresné napätie vrstvy dokáž zvýšiť jej vlastnú aktivitu. Nanoplatničky s napätím v ťahu (pozostávajúce z jadra zo zliatiny platiny a olova, obaleného platinovým obalom) preukázali vysokú a stabilnú aktivitu ORR, za čo je, podľa teórie, zodpovedná napätím spôsobená optimalizácia pevnosti väzieb medzi platinou a kyslíkom.

Mufan Li z Kalifornskej univerzity v Los Angeles a jeho tím optimalizovali plochu povrchovej platiny aj jej špecifickú aktivitu tým, že vytvorili nanodrôtiky s jadrom z oxidu niklu, obaleného platinou, zožíhali ich k použitému zliatinovému objektu a následne odstránili všetok nikel, čím vytvorili nerovný povrch. Týmto procesom vyrobený materiál dosahuje až dvojnásobok doterajších rekordov hmotnostnej aktivity.

Vylepšenie hmotnostnej aktivity platiny pre ORR si vyžaduje optimalizáciu špecifickej aktivity aj elektrochemicky aktívnej povrchovej plochy (ECSA). Ukázalo sa, že použité nanodrôtiky zo zliatiny paltiny a oxidu niklu je možné premeniť na nanodrôtiky zo zliatiny platiny a niklu prostredníctvom tepelného žíhania, pričom výsledný materiál je možné elektrochemickým procesom ďalej transformovať na vrúbkované platinové nanodrôtiky. Vrúbkované nanodrôtiky sa vyznačujú elektrochemicky aktívnou povrchovou plochou 118 metrov štvorcových na gram platiny a špecifickou aktivitou 11,5 miliampéru na centimeter štvorcový ORR, čo im dodáva hmotnostnú aktivitu 13,6 ampéra na miligram platiny – to je takmer dvojnásobok doterajších možností.

Zdroj: http://science.sciencemag.org/content/354/6318/1414

Ján Klučár

Všetky autorove články
Palivové články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať