المشاكل التي تواجه البيئة والطاقة، والطاقة الجديدة صناعة السيارات والمزدهر. مكونات هامة من السيارة الكهربائية يختلف من السيارة التقليدية هو نظام بطاريته التي خلايا الوقود تستخدم الهيدروجين كمادة خام، والمنتج هو الماء، هو نوع من التلوث أقل، والطاقة عالية الكفاءة تحويل على النظام البطارية. ومع ذلك، تواجه تسويقها على نطاق واسع، من حيث تكلفة خلايا الوقود لديها مقاومة أكبر، الأمر الذي يتطلب أساسا على كمية كبيرة من حافزا المعادن النبيلة هو القطب السالب البلاتيني في الخلية. تكلفة المواد البلاتيني احتياطيات محدودة، مما أعاق بشكل كبير على استدامة خلايا الوقود، وتطبيق على نطاق واسع. ولذلك، حاجة ملحة لإعداد عالية الأداء ومنخفضة التكلفة، وفرة جديد محفز الكاثود بدلا من المحفزات البلاتيني.
لحل المشكلة أعلاه، تحت إشراف الأكاديمية الصينية للعلوم يو ليانغ، CAS الباحث معهد تشينغداو الطاقة الحيوية والأصفر خلال المواد المائية منذ فترة طويلة على الكربون والطاقة تطبيق مجموعة جديدة من أجزاء الجرافيت تصميم alkynyl تعلق على نوع واحد من الذرات حلقة البنزين الكربون والهيدروجين التي تقودها يتم المواد الكربونية (HsGDY) تصميم محفز وتنفيذ المواد على أساس التوليف الناجح وتطبيق دراسات سابقة قد نشرت مجموعة كبيرة من المواد الجرافيت alkynyl على النتائج ذات الصلة في المجلات الدولية. "الطبيعة - الاتصالات" (الاتصالات الطبيعة، 2018 9، 3376)، وانتخب العمل تسليط الضوء.
بفضل بنية فريدة من نوعها HsGDY، بعد معالجته، المواد الكربونية ومراقبة دقيقة لمجموعة بحوث الطاقة التأسيس نوع النيتروجين وإدراج انتقائية عامل حفاز خلية الوقود الكاثود الأكثر فعالية ذرة النيتروجين بيريدين ، وبالتالي تحقيق أداء الحفاز الممتاز. وفي الوقت نفسه، تحفر HsGDY وجود فتحة سداسية للجزيء منها 1.63 نانومتر، ويفضي إلى نقل الجماعي خلال تفاعل محفز من المواد المتفاعلة ومنتوجات من الاختبارات الكهروكيميائية، البيريدين النيتروجين مخدر أداء HsGDY المتنوعة تحت الظروف القلوية نشاطا فائقة من الكربون التجاري بدعم حافزا البلاتين. الكثافة الحالية في إمكانات 0.85 V إلى 1.6 أضعاف الكربون بدعم التجاري حافزا البلاتين، في حين وجود أفضل من البلاتين على الكربون الاستقرار والتسامح قدرة الميثانول. HsGDY البيريدين مخدر النيتروجين الكاثود المحفز للخلايا الوقود كبديل جديد لمحفزات البلاتيني التقليدية تظهر امكانات كبيرة. هذه المواد الكربونية حسب التصميم، والتنفيذ الدقيق للذرات المنشطات مختلفة كما أنه يوفر فكرة جديدة لإعداد المواد النانوية المخدر.
أيد هذا البحث مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية ، والمشروع الرئيسي للأكاديمية الصينية للعلوم ، ومؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة شاندونغ.
الشكل: الخواص الكهروكيميائية وعملية التفاعل لمواد الجرافين المشبعة بالبيريدينيوم
