Curcumin øgede energieffektiviteten af ​​en brændselscelle med 100 gange

Kemikere fra Sri Sathya Sai University i Indien og American University of Clemson brugte

guld nanopartikler som katalysatorbrændselscelle. Men i stedet for de traditionelle metal-organiske rammer, der bruges til at afsætte ædelmetal på overfladen af ​​elektroden, brugte forskerne curcumin.

Forskere bemærker, at takket være den unikkestruktur stabiliserede dette stof guldpartikler omkring 2 nm i størrelse og dannede et porøst netværk omkring dem. Ifølge forfatterne af værket krævede elektrolytisk aflejring hundrede gange lavere strøm end tidligere.

Forskere bemærker høj stabilitet(mere end 200 elektrooxidationscyklusser), let elektronoverførsel og høj katalytisk aktivitet af brændselscellen, de udviklede. Derudover viste elektroden en lav aktiveringsenergi i elektrooxidationen af ​​både ethanol og methylalkoholer.

Forskerne tilføjer, at uden curcumin-belægningen bliver guld-nanopartiklerne grove, hvilket reducerer overfladearealet, der udsættes for den kemiske reaktion.

Без этого куркуминового покрытия ydeevnen vil være dårlig. Vi har brug for denne belægning for at stabilisere partiklerne og skabe et porøst miljø omkring dem, hvorefter guldet gør et stort stykke arbejde med at oxidere alkoholen.

Apparao Rao, studie medforfatter, professor i fysik og direktør for Nanomaterials Institute ved Clemson University

Kilde: Sai Prasad Nayak et al., Nano Energy

Brændselsceller genererer elektricitet iresultatet af en kemisk reaktion, ikke forbrænding. I dag bruges de i mange industrier, såsom køretøjer, bærbare elektroniske enheder og backup-strømsystemer.

Brint brændselsceller er meget effektive ogproducerer ikke drivhusgasser. Men som forskerne bemærker, kræver produktion af brint energi, omkostninger og har en miljøpåvirkning. Derudover er brinten, der bruges i brændselsceller, en komprimeret gas, som skaber udfordringer med opbevaring og transport. 

Et muligt alternativ er at brugealkohol. Ethanol, der stammer fra majs eller andet landbrugsfoder, er sikrere og lettere at transportere end brint, fordi det er flydende. For at skabe alkoholbrændselsceller bruges som regel platin, understreger forskere. Men det er ret dyrt og er stærkt angrebet af biprodukter fra den kemiske reaktion, såsom kuldioxid.

"Af alle katalysatorer til oxidation af alkohol i et alkalisk miljø, er den, vi har skabt, den bedste til dato," bemærker Rao.

Forskerne mener, at de skabte af demDer kan være andre anvendelser af metoden, for eksempel som en sensor eller en superkondensator. Nu tester forskere deres elektrode for at diagnosticere ændringer i dopaminniveauet i urinen.

Læs mere:

Hviderussisk fysiker, der arbejder på kvanteinternet: dette er det første skridt mod teleportering

En af de største ishylder kollapsede på grund af vandstrømme

Er fysikkens standardmodel ikke længere relevant? Det vigtigste ved det nye arbejde af videnskabsmænd ved kollideren