Американські вчені з Університету Західного резервного району створили новий варіант каталізатора на основі вуглецевих нанотрубок, призначеного для паливних елементів.

Характеристики паливних елементів багато в чому залежать від того, наскільки ефективно каталізу реакції відновлення кисню. Традиційні каталізатори – платина та композитні матеріали на її основі – добре справляються з завданням, але серйозно підвищують вартість готових елементів: кілограм платини оцінюється приблизно в 65 тисяч доларів.

Кілька років тому автори провели вдалі експерименти, в яких місце платини займали леговані азотом вуглецеві нанотрубки. «Хороші каталітичні властивості нанотрубок ми пов'язали з електроноакцепторної здатністю атомів азоту, – розповідає учасник досліджень Лімін Дай (Liming Dai). – За рахунок внутрішньомолекулярного переносу заряду розташовані поруч атоми вуглецю набували позитивний результуючий заряд, що в кінцевому підсумку прискорювало реакцію відновлення кисню. На жаль, хімічний процес підготовки вуглецевих наноматеріалів з ковалентно пов'язаними атомами азоту виявився трудомістким і дуже витратних ». Тепер хіміки знайшли можливість позбутися від азоту і спростити технологію. Покращений варіант каталізатора має аналогічний принцип дії, але використовує міжмолекулярних перенесення заряду і електроноакцепторні властивості полімеру – полідіаллілдіметіламмонія хлориду. Обробляти заготовки розчином цього полімеру нескладно, і один кілограм «активованих» нанотрубок буде коштувати близько ста доларів.

При розміщенні на катоді лужного паливного елемента такий каталізатор ні в чому не поступався платиновому, більше того, він продемонстрував підвищену стабільність роботи і збільшений термін служби.

Тепер хіміки знайшли можливість позбутися від азоту і спростити технологію. Покращений варіант каталізатора має аналогічний принцип дії, але використовує міжмолекулярних перенесення заряду і електроноакцепторні властивості полімеру – полідіаллілдіметіламмонія хлориду. Обробляти заготовки розчином цього полімеру нескладно, і один кілограм «активованих» нанотрубок буде коштувати близько ста доларів.

При розміщенні на катоді лужного паливного елемента такий каталізатор ні в чому не поступався платиновому, більше того, він продемонстрував підвищену стабільність роботи і збільшений термін служби.

За матеріалами: Університет Західного резервного району

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?