Открытие, описанное в Научных Отчетах Природы (изданный онлайн на Шаге. 23, 2013), обеспечивает важный шаг к хитрости самого большого препятствия широко распространенному – коммерциализация технологии топливного элемента.У топливных элементов есть различные преимущества по сравнению с двигателями внутреннего сгорания или батареями, из-за их высокой энергетической конверсионной эффективности и экологически мягких и тихих операционных условий.
Однако высокая стоимость и нестабильность платиновых катализаторов для кислородной реакции сокращения в катоде критически препятствовали обширному применению топливных элементов электролита полимера.Исследовательская группа UNIST сообщила о новой семье катализаторов недрагоценного металла на основе заказанного mesoporous *porphyrinic углерод (M-OMPC) с высокими площадями поверхности и настраиваемыми структурами поры.
«Наша синтетическая стратегия катализаторов недрагоценного металла включала множество преимуществ, которые будут благоприятны заявлениям PEFC,» сказал профессор Джу. «Сначала, наш синтетический метод поддается простым и умеренным экспериментальным условиям. Во-вторых, синтез катализаторов M-OMPC мог быть с готовностью расширен к нескольким десяткам граммов в единственной партии. В-третьих, хорошо развитый, иерархический micro-mesoporosity был бы выгоден для эффективной транспортировки топлива и побочных продуктов.
Наконец, катализаторы M-OMPC показали очень высокие площади поверхности, которые могли значительно повысить плотность каталитически активных мест, доступных для реагентов».Исследование было во главе с Сан Хуном Джу, преподавателем Школы Нанобиологической науки и Химического машиностроения в UNIST Южной Кореи. Коллеги – авторы включают: Jae Yeong Cheon от UNIST; Парк Gu-полувагона от Института Кореи энергетического Исследования (KIER); Радослав Р. Адзик от Отдела Химии Национальной лаборатории Brookheaven.Материалы, развитые исследовательской группой UNIST, были подготовлены, нанобросив шаблоны заказанного mesoporous кварца (OMS) с metalloporphyrin предшественниками.
Кроме того, они были построены с трехмерными сетями porphyrinic углеродных структур.Лучший катализатор M-OMPC показал чрезвычайно высокую электрокаталитическую деятельность для ОРРА в кислые СМИ. Его деятельность ОРРА – один из лучших среди катализаторов недрагоценного металла когда-либо, и еще выше, чем современный катализатор Pt.
Кроме того, FeCo-OMPC показал максимальную долгосрочную длительность и терпимость метанола в ОРРЕ, по сравнению с катализатором Pt.Исследовательская группа приписала высокую деятельность ОРРА FeCo-OMPC к его относительно слабому взаимодействию с кислородом, а также высоким дизайном площади поверхности катализатора.
«В настоящее время мир стремится искать другой источник энергии для увеличенного энергопотребления и проблемы охраны окружающей среды», сказал профессор Джу. «Новый материал, развитый исследовательской группой UNIST, был бы решением коммерциализировать экологичные и рентабельные топливные элементы».*порфирин: Любой класс гетероциклических комплексов, содержащих четыре кольца pyrrole, договорился в квадрате