20230417 Thứ Hai
Một nanocluster bạch kim mới để cải thiện phản ứng giảm oxy trong pin nhiên liệu
Các nhà khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 đã làm sáng tỏ lý do cho hoạt động cao của chất xúc tác mới, cao hơn 2,1 lần so với các chất xúc tác dựa trên hạt nano bạch kim thương mại
Hydrogen, có nguồn gốc từ pin nhiên liệu điện phân polymer (PEFCS), là một nguồn năng lượng sạch tuyệt vời Tuy nhiên, PEFC yêu cầu bạch kim (PT), đây là một nguồn lực hạn chế Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hạt nano Pt (NC) có hoạt tính cao hơn so với các hạt nano Pt được sử dụng theo quy ước, tuy nhiên nguồn gốc của hoạt động cao hơn của chúng không rõ ràng Bây giờ, các nhà nghiên cứu đã tổng hợp một chất xúc tác PT NC mới với hoạt động chưa từng có và xác định lý do cho hiệu suất cao của nó
Các vấn đề sinh đôi của biến đổi khí hậu và sự thiếu hụt nhiên liệu hóa thạch là những thách thức nền tảng mới của nghiên cứu năng lượng Tế bào nhiên liệu điện phân polymer (PEFC), tạo ra hydro nhiên liệu sạch, là một trong những lựa chọn hứa hẹn nhất để giải quyết cả hai thách thức này Tuy nhiên, PEFC rất tốn kém để sản xuất và vận hành, chính vì một lượng lớn bạch kim (PT) mà họ yêu cầu Hơn nữa, lượng PT trong lớp vỏ trái đất bị hạn chế, điều đó có nghĩa là để làm cho PEFC thực sự bền vững, bắt buộc phải giảm lượng PT mà họ sử dụng Hiện tại, PEFC sử dụng catốt (điện cực dương) được làm bằng các hạt nano Pt (NP) được hỗ trợ trên carbon đen (Pt NPS/CB) Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các nanocluster PT (PT NC) có hoạt tính phản ứng oxy (ORR) cao hơn so với PT NP, tức là, chúng có hiệu suất cao hơn Cho đến nay, lý do cho hoạt động ORR cao của Pt NCS đã không rõ ràng
Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Yuichi Negishi dẫn đầu từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo (TUS) đã phát triển một PT NC mới lạ thể hiện hoạt động ORR cao gấp 2,1 lần so với các NP PT thương mại và làm sáng tỏ nguồn gốc của hoạt động cao của nó"Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi tập trung vào Pt NC có nguồn gốc từ Pt, carbonylate (CO) và triphenylphosphine (PPH3) cơ sở, tức là, & lbrack; pt17(CO)12(PPH3)8& rbrack;z(trong đó z & bằng; 1 & cộng; hoặc 2 & cộng;) Gần đây chúng tôi đã chỉ ra rằng những PT NC này, không giống như những người khác, ổn định trong không khí Sau đó, chúng tôi đã thực hiện các tính toán Lý thuyết chức năng mật độ (DFT) để tiết lộ lý do cho hoạt động đáng chú ý của nó, "Giáo sư Negishi nói Nhóm nghiên cứu cũng bao gồm Phó giáo sư Junior Tokuhisa Kawawaki từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo, Phó Giáo sư Kenji Iida từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Hokkaido, Giáo sư Toshihiko Yokoyama từ Viện Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Phân tử, Nhật Bản và Giáo sư Gregory F Metha từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Adela, Úc, Úc, Úc Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chíNanoscaleVào ngày 24 tháng 3 năm 2023
Các nhà nghiên cứu đã chuẩn bị PT NCS bằng cách hấp phụ & lbrack; pt17(CO)12(PPH3)8& rbrack;zlên carbon đen, sau đó là phản ứng nung Sau đó, họ so sánh hiệu suất của nó với các NP/CB PT/CB thông thường bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là vôn kế quét tuyến tính Họ phát hiện ra rằng tiểu thuyết PT NCS có hiệu suất cao hơn PT NPS/CB Đáng chú ý, ở mức 0,9 volt, Pt NCS có hoạt động cao hơn 2,1 lần so với PT NPS/CB Họ cũng phát hiện ra rằng việc tăng tải Pt trong điện cực dẫn đến sự gia tăng hoạt động khối lượng của nó và PT NC có độ bền cao hơn so với PT NPS/CB thương mại
Tiếp theo, để làm sáng tỏ nguồn gốc của hoạt động cao của nó, họ đã thực hiện các tính toán DFT"Các tính toán của chúng tôi cho thấy hoạt động ORR cao của tiểu thuyết Pt NCS là do các nguyên tử PT bề mặt, có cấu trúc điện tử phù hợp với tiến trình của ORR,"tiết lộ Giáo sư Negishi
Những phát hiện này có thể đóng vai trò là hướng dẫn cho việc thiết kế các chất xúc tác PT hoạt động cao trong tương lai, hiệu suất cao để sử dụng trong PEFC, sẽ đưa chúng ta tiến thêm một bước để giảm thiểu biến đổi khí hậu và khủng hoảng nhiên liệu hóa thạch
Tiêu đề hình ảnh:Kết quả tính toán DFT của các nguyên tử Pt được tối ưu hóa trong Pt17Trên than chì, mô tả sự tương tác của oxy với mỗi nguyên tử Pt, được hiển thị với chỉ số nguyên tử
Chú thích hình ảnh:Nguồn gốc của hoạt động ORR cao của (a) pt175348_54962/PT17/đồ họa và (d) Cấu trúc trung gian được tối ưu hóa cho (O & Plus; OH)/PT17/graphicite
Tín dụng hình ảnh:Yuichi Negishi từ TUS, Nhật Bản
Loại giấy phép:CC BY-NC 30
tham chiếu
| Tiêu đề của giấy gốc | : | PT17Nanocluster Electrocatalysts: Chuẩn bị và nguồn gốc của hoạt động phản ứng giảm oxy cao |
| Tạp chí | : | Nanoscale |
| doi | : | 101039/d3nr01152f |
Về Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo
tỷ lệ kèo góc nhà cái góc nhà cái góc nhà cái Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa(TUS) là một trường đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 nổi tiếng và được kính trọng, và là trường đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 nghiên cứu tư nhân chuyên khoa khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 lớn nhất ở Nhật Bản, với bốn cơ sở ở trung tâm Tokyo và vùng ngoại ô của nó và ở Hokkaido Được thành lập vào năm 1881, trường đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 đã liên tục đóng góp cho sự phát triển của Nhật Bản trong khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 thông qua việc khắc sâu tình yêu đối với khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 trong các nhà nghiên cứu, kỹ thuật viên và nhà giáo dục
Với sứ mệnh "tạo ra khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 và công nghệ cho sự phát triển hài hòa của tự nhiên, con người và xã hội", TUS đã thực hiện một loạt các nghiên cứu từ khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 cơ bản đến khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 ứng dụng TUS đã chấp nhận một cách tiếp cận đa ngành để nghiên cứu và thực hiện nghiên cứu chuyên sâu trong một số lĩnh vực quan trọng nhất hiện nay TUS là một công đức nơi tốt nhất trong khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 được công nhận và chăm sóc Đây là trường đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 tư duy nhất ở Nhật Bản đã sản xuất một người chiến thắng giải thưởng Nobel và là trường đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 tư duy nhất ở châu Á sản xuất những người chiến thắng giải thưởng Nobel trong lĩnh vực Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tự nhiên
■
Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo (về TUS)
Giới thiệu về Giáo sư Yuichi Negishi
Từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo
dr Yuichi Negishi là giáo sư của Khoa Hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 ứng dụng tại Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo, Nhật Bản Với chuyên môn về hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 vật lý, hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 cụm và hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 vật liệu nano, ông đã xuất bản hơn 200 tài liệu nghiên cứu Tiến sĩ Negishi đã nhận được một số giải thưởng, bao gồm Giải thưởng Hiệp hội Hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Nhật Bản dành cho các nhà hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 trẻ và Giải thưởng Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Phân tử Nhật Bản cho các nhà khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 trẻ Ông cũng được trao Giải thưởng Yagami, Giải thưởng xuất sắc cho các tài liệu mới lạ và tổng hợp của họ, Giải thưởng Điều tra viên Quốc tế của Hiệp hội Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Phân tử Nhật Bản và Giải thưởng Hiệp hội Hóa tỷ lệ kèo nhà cái 88 của Nhật Bản cho công việc sáng tạo
Trang web phòng thí nghiệm
Trang web chính thức của TUS
Giới thiệu về Phó giáo sư Tokuhisa Kawawaki
Từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo
Thông tin tài trợ
Bài viết này dựa trên kết quả thu được từ một dự án được ủy quyền bởi Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng mới (NEDO) Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Hiệp hội Thúc đẩy Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Nhật Bản thông qua các khoản tài trợ cho nghiên cứu khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 (tài trợ số 2OH02698, số 2OH02552 và số 21H04677), Nhật Bản
