Katalizator żelatynowy zamiast platyny w ogniwach paliwowych
Naukowcy z Uniwersytetu w Birmingham stworzyli nowy rodzaj katalizatora, który nadaje się do zastosowania w ogniwach paliwowych. Może on zastąpić używaną dotąd, znacznie droższą platynę w ogniwach paliwowych w samochodach i generatorach energii elektrycznej na małą skalę.Grupa naukowców, której przewodzi Dr Zoe Schnepp jako substratu użyli żelatyny – białka zwierzęcego uzyskanego z kości, skóry, ścięgien i innych niewykorzystanych przez przemysł spożywczy tkanek zwierzęcych – używanej do produkcji wielu produktów spożywczych, kosmetyków i niektórych leków. Naukowcy odkryli, że żelatyna, po dodaniu do niej azotanów żelaza i magnezu, zamienia się w gąbczastą strukturę.
Sole metali podlegają związaniu z biomasą w postaci nanocząsteczek tlenku magnezu i węgliku żelaza. Dzięki rozpuszczeniu tych nanocząstek uzyskuje się złożoną, porowatą strukturę z pustymi miejscami o różnych rozmiarach – stworzonymi po dodaniu soli magnezu i żelaza, stosunkowo dużymi pęcherzykami o średnicy 100 mikronów oraz nanoporami uzyskanymi dzięki wypłukaniu cząsteczek węglika żelaza.
Ta skomplikowana, porowata struktura idealnie nadaje się do zastosowania w ogniwach paliwowych, gdyż umożliwia swobodny przepływ gazowego paliwa oraz tlenu. Dodatkowo materiał ten wykazuje także odpowiednią aktywność katalityczną umożliwiając reakcję redukcji tlenu, a proces ten jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania ogniwa.
Podczas gdy w kwestii wydajności katalizator żelatynowy nie ma szans z platyną lub innymi drogimi metalami, to jednak koszt jego produkcji jest znacznie mniejszy. Pokonanie bariery kosztów może przyczynić się do szerszego, komercyjnego zastosowania technologii ogniw paliwowych.
Wyniki rzeczonego badania powinny też rzucić nowe światło na dalsze badania w tej dziedzinie. Zespół Zoe Schnepp stworzył tanią i szybką metodę tworzenia porowatej struktury z nanocząsteczkami węglika żelaza. Obecnie prowadzi się badania nad węglikami metali występujących w roli zamienników metali szlachetnych używanych w budowie ogniw paliwowych, zatem metoda ta może znaleźć zastosowanie w wielu innych obszarach przemysłu chemicznego.
Sole metali podlegają związaniu z biomasą w postaci nanocząsteczek tlenku magnezu i węgliku żelaza. Dzięki rozpuszczeniu tych nanocząstek uzyskuje się złożoną, porowatą strukturę z pustymi miejscami o różnych rozmiarach – stworzonymi po dodaniu soli magnezu i żelaza, stosunkowo dużymi pęcherzykami o średnicy 100 mikronów oraz nanoporami uzyskanymi dzięki wypłukaniu cząsteczek węglika żelaza.
Ta skomplikowana, porowata struktura idealnie nadaje się do zastosowania w ogniwach paliwowych, gdyż umożliwia swobodny przepływ gazowego paliwa oraz tlenu. Dodatkowo materiał ten wykazuje także odpowiednią aktywność katalityczną umożliwiając reakcję redukcji tlenu, a proces ten jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania ogniwa.
Podczas gdy w kwestii wydajności katalizator żelatynowy nie ma szans z platyną lub innymi drogimi metalami, to jednak koszt jego produkcji jest znacznie mniejszy. Pokonanie bariery kosztów może przyczynić się do szerszego, komercyjnego zastosowania technologii ogniw paliwowych.
Wyniki rzeczonego badania powinny też rzucić nowe światło na dalsze badania w tej dziedzinie. Zespół Zoe Schnepp stworzył tanią i szybką metodę tworzenia porowatej struktury z nanocząsteczkami węglika żelaza. Obecnie prowadzi się badania nad węglikami metali występujących w roli zamienników metali szlachetnych używanych w budowie ogniw paliwowych, zatem metoda ta może znaleźć zastosowanie w wielu innych obszarach przemysłu chemicznego.
Autor: Bartłomiej Taurogiński
Źródło: http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=3649
Tagi: katalizator, ogniwa paliwowe, lab, laboratorium, platyna, zelatyna
wstecz Podziel się ze znajomymi