Kurkumiini lisäsi polttokennon energiatehokkuutta 100-kertaiseksi

Kemistit Sri Sathya Sai -yliopistosta Intiasta ja American University of Clemson käyttivät

kullan nanohiukkaset katalyyttinäpolttoainekenno. Kuitenkin perinteisten metalli-orgaanisten kehysten sijaan, joita käytettiin jalometallien kerrostamiseen elektrodin pinnalle, tutkijat käyttivät kurkumiinia.

Tutkijat huomauttavat, että kiitos ainutlaatuisenTämä aine stabiloi noin 2 nm:n kokoisia kultahiukkasia muodostaen huokoisen verkon niiden ympärille. Työn tekijöiden mukaan elektrolyyttinen saostus vaati sata kertaa pienemmän virran kuin aikaisemmin.

Tutkijat huomauttavat korkean vakauden(yli 200 sähköhapetussykliä), elektronien siirron helppous ja kehittämänsä polttokennon korkea katalyyttinen aktiivisuus. Lisäksi elektrodi osoitti alhaista aktivaatioenergiaa sekä etanolin että metyylialkoholien sähköhapetuksessa.

Tutkijat lisäävät, että ilman kurkumiinipinnoitetta kullan nanohiukkaset karkenevat, mikä pienentää kemialliselle reaktiolle alttiina olevaa pinta-alaa.

Ilman sitä kurkumiinipinnoitettasuorituskyky tulee olemaan huono. Tarvitsemme tätä pinnoitetta stabiloimaan hiukkaset ja luomaan huokoisen ympäristön niiden ympärille, minkä jälkeen kulta tekee hienoa työtä hapettamalla alkoholia.

Apparao Rao, tutkimuksen toinen kirjoittaja, fysiikan professori ja Clemsonin yliopiston nanomateriaaliinstituutin johtaja

Lähde: Sai Prasad Nayak et al., Nano Energy

Polttokennot tuottavat sähköä sisäänkemiallisen reaktion tulos, ei palaminen. Nykyään niitä käytetään monilla teollisuudenaloilla, kuten ajoneuvoissa, kannettavissa elektronisissa laitteissa ja varavirtajärjestelmissä.

Vetypolttokennot ovat erittäin tehokkaita jaeivät tuota kasvihuonekaasuja. Kuten tutkijat huomauttavat, vedyn tuotanto vaatii kuitenkin energiaa, kustannuksia ja sillä on ympäristövaikutuksia. Lisäksi polttokennoissa käytetty vety on puristettua kaasua, mikä aiheuttaa varastointi- ja kuljetushaasteita. 

Yksi mahdollinen vaihtoehto on käyttääalkoholia. Maissista tai muusta maatalousrehusta saatu etanoli on turvallisempaa ja helpompi kuljettaa kuin vety, koska se on nestemäistä. Alkoholipolttokennojen luomiseen käytetään yleensä platinaa, tutkijat korostavat. Mutta se on melko kallista, ja kemiallisen reaktion sivutuotteet, kuten hiilidioksidi, hyökkäävät siihen voimakkaasti.

"Kaikista alkoholin hapetukseen emäksisessä ympäristössä olevista katalyyteistä luomamme on paras tähän mennessä", Rao huomauttaa.

Tutkijat uskovat, että heidän luomansaMenetelmällä voi olla muitakin sovelluksia, esimerkiksi anturina tai superkondensaattorina. Nyt tutkijat testaavat elektrodiaan diagnosoidakseen muutoksia virtsan dopamiinitasoissa.

Lue lisää:

Valko-Venäjän fyysikko, joka työskentelee kvantti-internetin parissa: tämä on ensimmäinen askel kohti teleportaatiota

Yksi suurimmista jäähyllyistä romahti vesivirtojen takia

Eikö fysiikan vakiomalli ole enää relevantti? Tärkein asia tutkijoiden uudesta työstä törmätäjässä