Kurkumīns palielināja kurināmā elementa energoefektivitāti 100 reizes

Izmantoja ķīmiķi no Sri Sathya Sai universitātes Indijā un Amerikas Klemsonas universitātes

zelta nanodaļiņas kā katalizatorsdegvielas šūna. Tomēr tradicionālo metāla un organisko karkasu vietā, ko izmantoja dārgmetālu nogulsnēšanai uz elektroda virsmas, zinātnieki izmantoja kurkumīnu. 

Pētnieki atzīmē, ka pateicoties unikālajamstruktūra, šī viela stabilizēja apmēram 2 nm lielas zelta daļiņas, veidojot ap tām porainu tīklu. Pēc darba autoru domām, elektrolītiskajai nogulsnēšanai bija nepieciešama simts reizes mazāka strāva nekā iepriekš.

Pētnieki atzīmē augstu stabilitāti(vairāk nekā 200 elektrooksidācijas ciklu), viegla elektronu pārnese un augsta katalītiskā aktivitāte viņu izstrādātajā kurināmā elementā. Turklāt elektrods uzrādīja zemu aktivācijas enerģiju gan etanola, gan metilspirtu elektrooksidācijā.

Zinātnieki piebilst, ka bez kurkumīna pārklājuma zelta nanodaļiņas rupjas, samazinot ķīmiskajai reakcijai pakļauto virsmu.

Bez tā kurkumīna pārklājumasniegums būs vājš. Šis pārklājums mums ir vajadzīgs, lai stabilizētu daļiņas un radītu ap tām porainu vidi, pēc kuras zelts lieliski oksidē spirtu.

Apparao Rao, pētījuma līdzautors, fizikas profesors un Klemsonas universitātes Nanomateriālu institūta direktors

Avots: Sai Prasad Nayak et al., Nano Energy

Kurināmā elementi ģenerē elektroenerģijuķīmiskas reakcijas, nevis sadegšanas rezultāts. Mūsdienās tos izmanto daudzās nozarēs, piemēram, transportlīdzekļos, pārnēsājamās elektroniskās ierīcēs un rezerves barošanas sistēmās.

Ūdeņraža degvielas šūnas ir ļoti efektīvas unnerada siltumnīcefekta gāzes. Tomēr, kā atzīmē pētnieki, ūdeņraža ražošanai ir nepieciešama enerģija, izmaksas un ietekme uz vidi. Turklāt kurināmā elementos izmantotais ūdeņradis ir saspiesta gāze, kas rada uzglabāšanas un transportēšanas problēmas. 

Viena no iespējamām alternatīvām ir izmantotalkohols. Etanols, kas iegūts no kukurūzas vai citas lauksaimniecības barības, ir drošāks un vieglāk transportējams nekā ūdeņradis, jo tas ir šķidrs. Lai izveidotu spirta kurināmā elementus, parasti tiek izmantots platīns, uzsver zinātnieki. Bet tas ir diezgan dārgs, un to spēcīgi ietekmē ķīmiskās reakcijas blakusprodukti, piemēram, oglekļa dioksīds.

"No visiem katalizatoriem spirta oksidēšanai sārmainā vidē mūsu radītais ir līdz šim labākais," atzīmē Rao.

Pētnieki uzskata, ka viņu radītaisVar būt arī citi metodes pielietojumi, piemēram, kā sensors vai superkondensators. Tagad zinātnieki pārbauda savu elektrodu, lai diagnosticētu dopamīna līmeņa izmaiņas urīnā.

Lasīt vairāk:

Baltkrievijas fiziķis, kas strādā pie kvantu interneta: tas ir pirmais solis ceļā uz teleportāciju

Ūdens plūsmu dēļ sabruka viens no lielākajiem ledus plauktiem

Vai fizikas standarta modelis vairs nav aktuāls? Galvenais par jauno zinātnieku darbu pie kolidera