الذهب يحمي البلاتين في خلايا الوقود

مجموعات الذهب استقرار المواد الحفازة

قراءة بصوت عال

عندما يتعلق الأمر بجعل التفاعلات الكيميائية لخلية الوقود في السيارة الكهربائية أكثر فعالية وأسرع ، يعتبر البلاتين المعدني الثمين أفضل عامل حفاز. ومع ذلك ، فإن الشيء له مغزى: أثناء التوقف المستمر والانتقال ، على سبيل المثال في حركة المرور في المدينة ، البلاتين مزعزع للاستقرار ومن ثم يترسب كحافز. الآن تمكن العلماء الأمريكيون من التغلب على هذه المشكلة ، كما ورد في مجلة ساينس.

{} 1L

تقوم خلية الوقود بتحويل الهيدروجين والأكسجين إلى ماء وتنتج الطاقة من خلال هذا التفاعل. تعمل المحفزات البلاتينية على تسريع تفاعلات الأكسدة والاختزال. يتأكسد الهيدروجين عندما يطلق إلكترونات ويشكل أيونات هيدروجين موجبة. تولد الإلكترونات الصادرة التدفق الحالي. بدوره ، يتم تقليل الأكسجين لأنه يمتص الإلكترونات ويصبح ماء من خلال التفاعل مع أيونات الهيدروجين.

"من المتوقع أن تصبح خلايا الوقود مصدرًا مهمًا للطاقة النظيفة مع تطبيقات المرور المهمة بشكل خاص" ، كما أوضح رادوسلاف أدزيتش ، مؤلف مشارك في الدراسة. "على الرغم من التقدم الكبير ، إلا أن تكنولوجيا خلايا الوقود الحالية لا تزال تواجه العديد من المشاكل ، بما في ذلك فقدان المحفزات البلاتينية في الكاثود ، والتي يمكن أن تمثل 45 في المائة في غضون خمسة أيام."

جنبا إلى جنب مع زملائه جون ليانغ تشانغ ، وكوتارو ساساكي ، ورادوسلاف أدزيتش ، وإيلي سوتر من مختبر بروكهافن الوطني ، اختبر الباحثون في المختبر طرقًا لمنع هذه الخسارة. لهذا ، استبدل الباحثون طبقة أحادية الذرة من النحاس على الجسيمات النانوية البلاتينية بطبقة من الذهب وقاموا بعد ذلك بتعديلها عن طريق الإضافة المستهدفة للتيار الكهربائي بحيث تشكلت مجموعات ذهبية ثلاثية الأبعاد. عرض

اتضح أن إضافة مجموعات الذهب هذه يمكن أن تعمل على تثبيت محفزات البلاتين لدرجة أنها نجت من محاكاة للظروف في حركة التوقف والإيقاف دون ضرر. على ما يبدو ، فقد تباطأ الذهب أكسدة البلاتين إلى حد أنه ظل ثابتًا لأكثر من 30000 دورة من الأكسدة والاختزال.

يقول أدزيك: "مجموعات الذهب تحمي البلاتين من الأكسدة". "يُظهر عمل فريقنا فرصًا واعدة لتجميع المحفزات البلاتينية المحسنة ولتثبيت معادن مجموعة البلاتين والبلاتين في ظل هذه الظروف الدورية. والخطوة التالية الآن هي اختبار النتائج في خلايا الوقود الجاهزة. "

(DOE / Brookhaven National Laboratory، 15.01.2007 - NPO)