مشکلات پیش روی محیط زیست و انرژی، انرژی های جدید صنعت خودرو پررونق بود. از اجزای مهم وسیله نقلیه الکتریکی متفاوت از ماشین های سنتی است سیستم باتری آن است که در آن سلول های سوختی استفاده از هیدروژن به عنوان ماده خام، محصول آب است، یک نوع از آلودگی است کمتر، انرژی بالا و راندمان تبدیل بیش از سیستم باتری. با این حال، در مقیاس بزرگ روبرو تجاری، از نظر هزینه سلول سوختی همچنین دارای مقاومت بیشتر، که عمدتا نیاز به مقدار زیادی از کاتالیزور فلز نجیب کاتد مبتنی بر پلاتین در سلول است. مواد مبتنی بر پلاتین گران قیمت ذخایر محدود، که تا حد زیادی مانع از پایداری سلول های سوختی، برنامه در مقیاس بزرگ. بنابراین، نیاز فوری برای تهیه یک عملکرد بالا، هزینه کم، فراوان کاتالیزور کاتد جدید به جای کاتالیزور-پلاتین می باشد.
برای حل مشکل فوق، تحت هدایت آکادمی علوم چین Yuliang، چینگدائو موسسه محقق CAS از انرژی زیستی و زرد در طول مواد مبتنی بر کربن طولانی آبی و انرژی استفاده از مجموعه ای جدید از بخش های گرافیت طراحی alkynyl متصل به یک نوع از اتم های حلقه بنزن کربن و هیدروژن مواد کربن (HsGDY) طراحی کاتالیزور و پیاده سازی از مواد بر اساس سنتز موفق و استفاده از مطالعات قبلی مجموعه ای بزرگ از مواد گرافیت alkynyl در نتایج مرتبط در مجلات بین المللی منتشر شده است انجام می شود. "طبیعت - ارتباطات" (ارتباطات طبیعت، 2018 9، 3376)، و کار نور انتخاب شد.
با تشکر از ساختار منحصر به فرد HsGDY، پس از پردازش آن، مواد مبتنی بر کربن و کنترل دقیق انرژی گروه پژوهشی اختلاط نوع نیتروژن، اختلاط انتخابی از یک کاتالیزور سوخت کاتد سلول موثر ترین اتم نیتروژن پیریدین ، در نتیجه دستیابی عملکرد کاتالیزوری بسیار عالی است. در همین حال، روزنه HsGDY داشتن یک دیافراگم شش ضلعی از مولکول آن 1.63 نانومتر، منجر به انتقال جرم در طول واکنش کاتالیستی از واکنش دهنده ها و محصولات یافت شده توسط آزمون الکتروشیمیایی، پیریدین نیتروژن آلاییده است عملکرد HsGDY دیگر تحت شرایط قلیایی یک فعالیت فوق العاده بالا نسبت به کربن تجاری کاتالیزور پلاتین پشتیبانی می شود. چگالی جریان در یک پتانسیل از 0.85 ولت تا 1.6 برابر کربن کاتالیزور پلاتین تجاری، در حالی که داشتن بهتر از پلاتین روی کربن ثبات و تحمل ظرفیت متانول. HsGDY پیریدین-نیتروژن دوپ کاتالیزور قطب کاتد سلول سوختی به عنوان یک جایگزین جدید به کاتالیزور مبتنی بر پلاتین معمولی را نشان می دهد پتانسیل بزرگ است. این مواد کربن طراحی، پیاده سازی دقیق از اتم دوپینگ مختلف این همچنین یک ایده جدید برای آماده سازی سایر نانومواد های دوتایی ارائه می دهد.
این تحقیق توسط بنیاد ملی علوم طبیعی از چین، آکادمی علوم چین خط مقدم از پروژه های کلیدی، با حمایت بنیاد علوم طبیعی از استان شاندونگ حمایت می شد.
شکل: خواص الکتروشیمیایی و فرآیند واکنش مواد گرافن doped پیریدیین
