واستخدم الكيميائيون من جامعة سري ساتيا ساي في الهند وجامعة كليمسون الأمريكية
لاحظ الباحثون أنه بفضل فريدة من نوعهافي هيكلها، قامت هذه المادة بتثبيت جزيئات الذهب بحجم حوالي 2 نانومتر، وتشكيل شبكة مسامية حولها. وفقًا لمؤلفي العمل، يتطلب الترسيب الإلكتروليتي تيارًا أقل بمئة مرة من السابق.
يلاحظ الباحثون ثباتًا عاليًا(أكثر من 200 دورة أكسدة كهربائية) ، سهولة نقل الإلكترون والنشاط التحفيزي العالي لخلية الوقود التي طوروها. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر القطب طاقة تنشيط منخفضة في الأكسدة الكهربائية لكل من الإيثانول وكحول الميثيل.
يضيف العلماء أنه بدون طلاء الكركمين ، فإن جزيئات الذهب النانوية تصبح خشنة ، مما يقلل من مساحة السطح المعرضة للتفاعل الكيميائي.
بدون طلاء الكركمينسيكون الأداء ضعيفًا. نحتاج إلى هذا الطلاء لتثبيت الجسيمات وخلق بيئة مسامية حولها ، وبعد ذلك يقوم الذهب بعمل رائع في أكسدة الكحول.
أباراو راو ، مؤلف مشارك في الدراسة ، أستاذ الفيزياء ومدير معهد المواد النانوية في جامعة كليمسون
المصدر: Sai Prasad Nayak et al.، Nano Energy
خلايا الوقود تولد الكهرباء فينتيجة تفاعل كيميائي وليس احتراق. اليوم يتم استخدامها في العديد من الصناعات ، مثل المركبات والأجهزة الإلكترونية المحمولة وأنظمة الطاقة الاحتياطية.
خلايا الوقود الهيدروجينية فعالة للغايةلا تنتج غازات الدفيئة. ومع ذلك، كما لاحظ الباحثون، فإن إنتاج الهيدروجين يتطلب طاقة وتكاليف وله تأثير بيئي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الهيدروجين المستخدم في خلايا الوقود هو غاز مضغوط، مما يخلق تحديات في التخزين والنقل.
أحد البدائل الممكنة هو استخدامكحول. يعتبر الإيثانول ، المشتق من الذرة أو الأعلاف الزراعية الأخرى ، أكثر أمانًا وأسهل في النقل من الهيدروجين لأنه سائل. يؤكد العلماء على استخدام البلاتين لإنشاء خلايا وقود كحولية. لكنها مكلفة للغاية وتتعرض لهجوم شديد من المنتجات الثانوية للتفاعل الكيميائي ، مثل ثاني أكسيد الكربون.
"من بين جميع المحفزات لأكسدة الكحول في بيئة قلوية ، فإن الذي أنشأناه هو الأفضل حتى الآن ،" يلاحظ راو.
يعتقد الباحثون أن خلقهمقد تكون هناك تطبيقات أخرى لهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، كمستشعر أو مكثف فائق. يقوم العلماء الآن باختبار قطبهم الكهربائي لتشخيص التغيرات في مستويات الدوبامين في البول.
قراءة المزيد:
عالم فيزيائي بيلاروسي يعمل على الإنترنت الكمومي: هذه هي الخطوة الأولى نحو النقل الآني
انهار أحد أكبر الجروف الجليدية بسبب تدفق المياه
هل النموذج القياسي للفيزياء لم يعد مناسبًا؟ الشيء الرئيسي حول العمل الجديد للعلماء في المصادم