به تازگی، موسسه هیفی مواد تکنولوژی میکرو نانو و دستگاه های همکار پژوهش، موسسه فیزیک حالت جامد، آکادمی چینی گروه تحقیقاتی علوم در لی آماده سازی کنترل از طلا متخلخل - ساخته شده پیشرفت های جدید در تحقیقات تجزیه پلاتین (AuAgPt) آلیاژ و متانول جنبه نانومواد - نقره ای ، نتایج تحقیقات در مجله شیمی مواد منتشر شده (J. مادر شیمی A، DOI: 10.1039 / c8ta04087g ..) است.
در سال های اخیر، با توسعه سریع اقتصادی، تقاضای چین برای انرژی در حال رشد است. سوخت های فسیلی به عنوان انرژی در حال حاضر در سراسر جهان مصرف اصلی، آن را ما به ارمغان آورد راحتی، بلکه باعث آلودگی جدی به محیط زیست جهانی است. بنابراین، توسعه می توانید انرژی فسیلی جایگزین انرژی پاک در حال تبدیل شدن به طور فزاینده مهم است. سلول سوختی سوخت شیمیایی است و اکسیدان طور مستقیم می توانید به انرژی الکتریکی است، که آب دوم، آتش، تولید برق هسته ای از چهارم تبدیل انواع تولید برق '؛ به دلیل صرفه جویی در انرژی، راندمان بالا، مزایای استفاده از نزدیک صفر تولید گازهای گلخانه؛ تبدیل شده است یک راه مهم برای حل مسائل انرژی و زیست محیطی که در آن سلول سوختی متانول به دلیل راندمان بالا، ویژگی های سازگار با محیط زیست، به طور گسترده ای استفاده می شود. دستگاه های قابل حمل در مقایسه با یک انرژی هیدروژن، متانول یک سوخت مایع ارزان تر، ذخیره سازی آسان، آسان به حمل و نقل است، و دارای یک چگالی انرژی بالاتر نظری سلول سوختی متانول است کاربردهای بالقوه بسیار خوبی در زمینه انرژی است.
در حال حاضر، به طور عمده متانول سوخت کاتالیست پیل پلاتین نانو مواد، معمولی پلاتین نانو مواد در فرایند آماده سازی، مسمومیت، بارش و عوارض جانبی دیگر، به طوری که در منطقه موثر از فعالیت و فعالیت توده پلاتین نانو کاتالیزور به تدریج کاهش می یابد، تاثیر جدی تولید متانول زندگی سلول سوختی. علاوه بر این، ظرفیت ذخیره سازی کم مورد نیاز برای آماده سازی پلاتین فلزی پلاتین نانو مواد، گران، هزینه بالا، باتری است منجر به برنامه های کاربردی تجاری در مقیاس بزرگ است. به منظور افزایش فعالیت کاتالیزوری از کاتالیزور و متانول ثبات سلول سوختی خواص، آن را با استفاده از روش چند پلاتین و مبتنی بر پلاتین نانو کاتالیزور با ساختارهای مختلف آماده شده است، برای مثال: نانوذرات پلاتین داشتن یک هواپیما شاخص بالای توخالی آلیاژ پلاتین-پالادیوم، پلاتین آلیاژ نیکل، آلیاژ پلاتین نقره، اما این مواد بسیاری از فرایند آماده سازی پیچیده است، زمان واکنش طولانی است، اما نه به خوبی حل فعالیت کاتالیزوری و ثبات است.
لی لیزر روش TF با استفاده از القا موفقیت سه بعدی نانومواد متخلخل AuAgPt کاتالیزور آلیاژ سه تایی آماده شده است. آنها برای اولین بار nanocubes طلا @ نقره به دست آمده از طریق واکنش با chloroplatinate پتاسیم طلا @ AgPt nanocubes (طلا @ AgPt NCS)، 670-700 ولت و سپس با استفاده از یک لیزر برای طلا @ AgPt nanocubes تابش لیزر، به طوری که nanocubes طلا @ AgPt به سرعت به یک آلیاژ جامد AuAgPt نانوکرههای (جامد AuAgPt NSS)، پس از آن جامد است اچ شیمیایی آلیاژ AuAgPt حذف ذوب نقره ای نانوکرههای بخش آماده monodisperse نانوکرههای متخلخل سه بعدی آلیاژهای سه تایی (اسفنجی AuAgPt NSS) AuAgPt (شکل 1، شکل 2). چنین آلیاژ سه تایی AuAgPt نانوکرههای ثبات نه تنها بسیار بالاتر از پلاتین سنتی نانومواد، و داشتن یک بزرگ سطح خاص و تراکم بالا از سایت های فعال، به راحتی جذب رجنتس، به طور موثر می تواند به بهبود فعالیت کاتالیزوری، متانول فعالیت جرم آن است (1.62 mgPt-1) خوب نانوکرههای آلیاژ AuAgPt هستند ( 0.35 mgPt-1) و سیاه و سفید پلاتین تجاری (پلاتین سیاه و سفید) (0.32 mgPt-1) 4.6 و 5.1 برابر است. این خواص عالی از مواد خود را با توجه به سطح ساختار متخلخل مواد و جنبه های شاخص بالا، کریستال توری است یک تحریف و مرزهای دوقلو وجود دارد. این مطالعه تا حدی حل شده زمانی که سلول های سوختی است فعالیت کاتالیزوری بالا، مشکلات ثبات فقیر و عمر باتری کوتاه است.
تحقیقات بیشتر توسط آکادمی علوم چین پروژه های متقابل تیم و پروژه بنیاد ملی علوم طبیعی تامین شده بود.
شکل 1. (الف) - (ب) آلیاژهای سه تایی هستند درست AuAgPt نانوکرههای میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار و میکروسکوپ الکترونی عبوری در ادامه؛ (C) AuAgPt سه تایی آلیاژهای نانوکرههای بالا زاویه حلقوی تیره زمینه - تصویر طرح ریزی توزیع عنصر و است؛ عنصر مشخصات (D) خط اسکن؛ اشعه ایکس الگوی پراش (ه) AuAgPt آلیاژهای سه تایی نانوکرههای.
شکل 2. AuAgPt آلیاژهای سه تایی نانوکرههای مشاهده HRTEM (یک) در حال حاضر در مرزهای ذرات و دوقلو جنبه شاخص بالا؛ نمایش نیمه بزرگ (ب) شبکه اعوجاج.
به شکل 3. AuAgPt نانوکرههای آلیاژهای سه تایی، آلیاژ جامد نانوکرههای AuAgPt سیاه و سفید و پلاتین کاتالیزوری آزمون برق عملکرد متانول (a) یک voltammogram حلقوی از 0.1 M HClO4 محلول اشباع آزمون نیتروژن به دست آمده ؛. (B) در 0.1 M منحنی اکسیداسیون متانول در محلول متانول HClO4 + 0.2 M آزمایش شده است؛ (c) نمودار مقایسه نوارابزار فعالیتهای اکسیداسیون متانول کاتالیزورهای مختلف؛ (d) مقیاس مقایسه آزمون آزمون پایداری.