antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Category:

Выяснилось, что шпинат увеличивает мощность топливных элементов



Катализаторы на основе шпината могут приводить в действие топливные элементы более эффективно, чем традиционные платиновые. К таким выводам пришли ученые из Американского университета в ходе экспериментов, сообщает журнал IEEE Spectrum.

Когда Шучжун Цзоу с группой исследователей химического факультета Американского университета решили попробовать использовать шпинат, чтобы улучшить характеристики топливных элементов, они удивились тому, насколько хорошо он работает. В своих экспериментах по проверке правильности концепции они использовали шпинат, купленный в местных супермаркетах, для изготовления богатого углеродом катализатора, который можно использовать в топливных элементах и ​​металл-воздушных батареях.

Шпинат использовался в качестве прекурсора для высокоэффективных катализаторов, необходимых для реакций восстановления кислорода (ORR) в топливных элементах. Традиционно для таких целей использовались катализаторы на основе платины. Однако она не только очень дорога и труднодоступна, но и при определенных условиях может привести химическому отравлению. Это и побудило ученых изучить углеродные катализаторы на основе биомассы.

Однако это оказалось не так просто. «Нам просто повезло выбрать шпинат, — признается Цзоу, — из-за высокого содержания в нем железа и азота».

Дзо и его команда, конечно же, не были первыми, кто открыл для себя электрохимические чудеса шпината, хотя в других исследованиях листовая зелень использовалась для других целей. Например, в исследовании 2014 года из шпината собирали активированный уголь для создания конденсаторных электродов, а в более поздней статье нанокомпозиты на основе шпината рассматривались в качестве фотокатализаторов. Шпинат, помимо того, что он богат железом и азотом (оба важны для реакций восстановления кислорода), легко доступен — его можно быстро выращивать, и он «определенно дешевле платины», — добавляет Цзоу.

Приготовление катализатора на основе шпината на первый взгляд подозрительно похоже на рецепт смузи: вымыть свежие листья, превратить в сок и высушить замораживанием. Этот лиофилизированный сок затем измельчают в порошок, к которому добавляют меламин в качестве катализатора азота. Также добавляются соли — хлорид натрия и хлорид калия — для создания пор, которые увеличивают площадь поверхности, доступную для реакций.

Эффективный катализатор означает более быструю и эффективную реакцию. В случае топливных элементов это может увеличить выходную мощность батарей. Здесь помогает пористость нанолистов. Добавление солей помогает в создании крошечных отверстий, позволяющих кислороду проникать в материал, а не только на внешние поверхности.

Другой фактор, который благоприятно расположил команду Американского университета к шпинату, заключался в том, что он является возобновляемым источником биомассы. Ученые надеются, их разработка, которую еще необходимо тестировать, поспособствует снижению углеродного следа.

Tags: топливо
Subscribe

Posts from This Journal “топливо” Tag

promo antony_w август 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment