новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Углеродные нанотрубки – катализатор лучше чем платина


8.2.2009
средняя оценка статьи - 3.75 (4 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из США разработали новый катализатор электрохимического восстановления кислорода, в основе которого лежат углеродные нанотрубки. По их словам, новый материал может оказаться более эффективной и дешевой альтернативой платине в ряде топливных ячеек.



Вертикально расположенные углеродные нанотрубки, донированные азотом, могу использоваться в качестве катализатора для работы в топливных ячейках. (Рисунок из Science, 2009, 323, 760)

Исследовательская группа Лиминга Дая (Liming Dai) из Университета Дэйтона получила плотно упакованные, вертикально ориентированные углеродные нанотрубки, донированные атомами азота. При использовании такой системы из нанотрубок в качестве катодов в сильнощелочном растворе они проявили большую каталитическую активность в восстановлении кислорода.

Исследователи предполагают, что такие системы из нанотрубок могут оказаться полезными в щелочных топливных ячейках, основные принципы работы которых были сформулированы десятилетия назад, однако пока еще коммерчески нежизненноспособных. Одна из причин, затрудняющая применение таких топливных ячеек в значительных масштабах, кроется в том, что в них используются платиновые катализаторы.

Ранее уже было известно, что углеродные нанотрубки, содержащие железо, являются эффективными катализаторами восстановления кислорода, поскольку железо-углеродные центры в них образуют активные центры. В группе Дая было продемонстрировано, что эффективный катализатор на основе углеродных нанотрубок может быть получен без использования металла, что предлагает новый механизм каталитической активности.

Дай описывает механизм действия следующим образом: В присутствии малого количества азота, содержащегося в стенках клетки, обычно в соотношении от 4 до 6 атомов азота на 100 атомов углерода (при этом азот обычно располагается в центре шестиугольника, образованного атомами углерода) происходит перенос электронной плотности с атомов углерода на азот, в результате чего соседние с азотом атомы углерода приобретают частично положительный заряд. При приложении к электроду потенциала атомы углерода восстанавливаются. Если кислород находится на поверхности электрода, атомы углерода легко отдают ему электроны, возвращаясь в электронодефицитное состояние.

Дай отмечает, что пока нельзя точно определить, насколько дорог будет новый катализатор для возможности его коммерциализации. Он поясняет, что с 1990 года стоимость производства нанотрубок уменьшилась в 100 раз, и ожидается ее дальнейшее падение. Он добавляет, что платина сама по себе является невозобновляемым природным ресурсом, запасы которого в природе ограничены.

Источник: Science, 2009, 323, 760, DOI: 10.1126/science.1168049

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
Людмила|Mon, 09 Feb 2009 17:16:57 +0300
В сильнощелочном растворе платиновые металлы не используют - вполне подойдет никель. Конечно, возможно, что когда-нибудь "плотно упакованные, вертикально ориентированные углеродные нанотрубки, донированные атомами азота" будут дешевле никеля...

Посмотрела источник - ох уж лучшебы они обошлись без электрохимии, не позорились бы.



Вы читаете текст статьи "Углеродные нанотрубки – катализатор лучше чем платина"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация