हाल ही में, पदार्थ सूक्ष्म नैनो प्रौद्योगिकी के हेफ़ेई संस्थान और उपकरणों रिसर्च फेलो, ठोस राज्य भौतिकी संस्थान, ली में चीनी अकादमी विज्ञान अनुसंधान समूह के झरझरा सोने की अधिक चलाया तैयारी - कटैलिसीस अनुसंधान प्लेटिनम (AuAgPt) में नई प्रगति नेनो सामग्री की मिश्र धातु और मेथनॉल पहलुओं बनाया - चांदी , सामग्री रसायन विज्ञान एक के जर्नल में प्रकाशित शोध के परिणाम (जे मेटर केम ए, DOI: 10.1039 / c8ta04087g ..) पर।
हाल के वर्षों में तेजी से आर्थिक विकास के साथ, ऊर्जा के लिए चीन की मांग बढ़ रही है। जीवाश्म ईंधन मुख्य ऊर्जा समय दुनिया भर में भस्म के रूप में, यह हमें सुविधा लाया गया है, लेकिन यह भी वैश्विक पर्यावरण के लिए गंभीर प्रदूषण का कारण बना। इसलिए, विकास जीवाश्म ऊर्जा की जगह ले सकता स्वच्छ ऊर्जा तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है। ईंधन सेल एक रासायनिक ईंधन और ऑक्सीडेंट सीधे विद्युत ऊर्जा है, जो दूसरे जल, अग्नि, परमाणु ऊर्जा चौथे की पीढ़ी 'में बदल सकते हैं 'बिजली उत्पादन के प्रकार, ऊर्जा की बचत, उच्च दक्षता की वजह से, शून्य उत्सर्जन के करीब पहुंच के फायदे, ऊर्जा और पर्यावरण के मुद्दों, जिसमें इसकी उच्च दक्षता की वजह से मेथनॉल ईंधन सेल, पर्यावरण के अनुकूल सुविधाओं, व्यापक रूप से इस्तेमाल कर रहे हैं हल करने के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका बन गया है। पोर्टेबल डिवाइस एक हाइड्रोजन ऊर्जा की तुलना में, मेथनॉल एक तरल ईंधन सस्ता, आसान भंडारण, परिवहन के लिए आसान है, और नई ऊर्जा के क्षेत्र में एक बहुत अच्छा संभावित अनुप्रयोगों है मेथनॉल ईंधन सेल के एक उच्च सैद्धांतिक ऊर्जा घनत्व है।
वर्तमान में, मुख्य रूप से मेथनॉल ईंधन सेल उत्प्रेरक प्लैटिनम नैनो सामग्री, तैयारी की प्रक्रिया में पारंपरिक प्लैटिनम नैनो सामग्री, विषाक्तता, वर्षा और अन्य दुष्प्रभाव, जैसे कि गतिविधि और प्लैटिनम नैनो उत्प्रेरक की बड़े पैमाने पर गतिविधि के प्रभावी क्षेत्र धीरे-धीरे कम हो जाती है, गंभीर प्रभाव का उत्पादन करेगा मेथनॉल ईंधन सेल जीवन। इसके अलावा, कम भंडारण धातु प्लैटिनम प्लैटिनम नैनो सामग्री, महंगा, उच्च लागत की तैयारी के लिए आवश्यक क्षमता, बैटरी नहीं बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक आवेदन के लिए अनुकूल है। क्रम उत्प्रेरक का उत्प्रेरक गतिविधि और मेथनॉल ईंधन सेल स्थिरता को बढ़ाने के लिए गुण, यह बहु-प्लैटिनम और प्लैटिनम आधारित विभिन्न संरचनाओं होने नैनो उत्प्रेरक की एक विधि द्वारा तैयार की गई है उदाहरण के लिए: प्लैटिनम नैनोकणों खोखला प्लैटिनम-पैलेडियम मिश्र धातु, प्लैटिनम निकल मिश्र धातु, चांदी प्लैटिनम मिश्र धातु के एक उच्च सूचकांक विमानों होने, लेकिन इन सामग्रियों तैयारी की प्रक्रिया का सबसे जटिल है, लंबे समय से प्रतिक्रिया अवधि, लेकिन अच्छी तरह से उत्प्रेरक गतिविधि और स्थिरता का समाधान नहीं।
ली लेजर TF पद्धति का उपयोग करके प्रेरित सफलतापूर्वक तीन आयामी झरझरा nanomaterial AuAgPt त्रिगुट मिश्र धातु उत्प्रेरक तैयार किया। वे पहली बार Au @ एजी nanocubes पोटेशियम chloroplatinate Au @ AgPt nanocubes (Au @ AgPt NCS) के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त की, 670 700 वोल्ट और फिर Au @ AgPt करने के लिए एक लेजर का उपयोग करने, लेजर विकिरण nanocubes ताकि Au @ AgPt nanocubes जल्दी से एक ठोस मिश्र धातु AuAgPt nanospheres (ठोस AuAgPt एनएसएस), तो ठोस रासायनिक नक़्क़ाशी मिश्र धातु AuAgPt द्वारा हटा दिया जाता में पिघल चांदी nanospheres भाग तैयार monodisperse तीन आयामी झरझरा nanospheres त्रिगुट मिश्र (स्पंजी AuAgPt एनएसएस) AuAgPt (fig। 1, छवि। 2)। इस तरह के एक त्रिगुट मिश्र धातु AuAgPt स्थिरता न केवल ज्यादा परंपरागत प्लैटिनम की तुलना में अधिक nanospheres नेनो सामग्री, और एक बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और सक्रिय स्थलों के एक उच्च घनत्व वाले, आसानी से adsorbed अभिकारकों, प्रभावी रूप से उत्प्रेरक गतिविधि में सुधार कर सकते, उसके द्रव्यमान गतिविधि मेथनॉल है (1.62 एक mgPt -1) ठोस AuAgPt मिश्र धातु nanospheres हैं ( 0.35 एक mgPt -1) और एक व्यावसायिक प्लैटिनम काला (पं काला) (0.32 एक mgPt -1) 4.6 और 5.1 गुना है। सामग्री का झरझरा संरचना सतह और उच्च सूचकांक पहलुओं की वजह से सामग्री के ही इन उत्कृष्ट गुण, क्रिस्टल ग्रिड वहाँ एक विरूपण और दो सीमाओं है। अध्ययन कुछ हद तक हल किया जाता है जब ईंधन कोशिकाओं उच्च उत्प्रेरक गतिविधि, गरीब स्थिरता समस्याओं और कम बैटरी जीवन नहीं है।
और अधिक शोध की चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज पार टीम परियोजनाओं के और राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन परियोजना द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
छवि 1. (क) - (ख) त्रिगुट मिश्र हैं AuAgPt क्षेत्र छवि में उत्सर्जन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी nanospheres .; (सी) AuAgPt त्रिगुट मिश्र nanospheres उच्च कोण कुंडलाकार काले क्षेत्र - प्रक्षेपण तत्व वितरण छवि और अंजीर, प्रोफ़ाइल तत्व (डी) लाइन स्कैन; एक्सरे विवर्तन पैटर्न (ई) AuAgPt त्रिगुट मिश्र nanospheres।
आंशिक रूप से बढ़े हुए दृश्य (ख) जाली विरूपण, चित्रा 2. AuAgPt त्रिगुट मिश्र HRTEM दृश्य (क) कण सीमाओं और दो उच्च सूचकांक पहलुओं में वर्तमान nanospheres।
0.1 में 3 चित्र AuAgPt त्रिगुट मिश्र nanospheres, मिश्र धातु ठोस AuAgPt nanospheres काले और प्लैटिनम उत्प्रेरक प्रदर्शन मेथनॉल विद्युत परीक्षण (क) 0.1 एम HClO4 संतृप्त नाइट्रोजन परीक्षण समाधान की एक चक्रीय voltammogram प्राप्त ;. (बी) एम HClO4 + 0.2 एम मेथनॉल समाधान प्राप्त मेथनॉल ऑक्सीकरण परीक्षण की अवस्था; (ग) मेथनॉल ऑक्सीकरण गतिविधि विपरीत हिस्टोग्राम में विभिन्न उत्प्रेरकों, अंजीर के (घ) स्थिरता परीक्षण तुलना।
