Во главе с U. меня. преподаватель химии Эндрю Гьюирт, исследователи издали свою работу в журнале Nature Communications.Основанные на железе катализаторы для кислородного сокращения – богатая, недорогая альтернатива катализаторам, содержащим драгоценные металлы, которые являются дорогими и могут ухудшиться. Однако процесс для того, чтобы сделать содержащие железо катализаторы приводит к смеси различных комплексов, содержащих железо, азот и углерод.
Так как различные комплексы трудно отделить, точно которые формируются, или формы ведут себя, поскольку активный катализатор остался тайной исследователям. Это мешало очищать или улучшать катализатор.
«Ранее, мы не знали то, чем эти катализаторы были сделаны из того, потому что у них было много разных вещей в них», сказал Гьюирт. «Теперь мы сузили его к одному компоненту. Так как мы знаем то, на что это похоже, мы можем изменить его и работать, чтобы сделать его лучше».
Исследователи использовали обработку хлоргаза, чтобы выборочно удалить из частиц смеси, которые не были активны для кислородного сокращения, очистив смесь, пока один тип частицы не остался: заключенная в капсулу углеродом железная наночастица.«Нас оставили с только наночастицами, заключенными в капсулу в углеродной поддержке, и это позволяет им быть более стабильными», сказал Джейсон Варнелл, аспирант и первый автор статьи. «Железо окисляет и разъедает самостоятельно. У Вас должен быть углерод вокруг этого, чтобы сделать его стабильным при условиях топливного элемента».
Исследователи надеются, что сужение активной формы катализатора может открыть новые возможности для того, чтобы сделать более чистые формы активного катализатора, или для того, чтобы щипнуть состав, чтобы сделать его еще более активным.«Каков оптимальный размер?
Какова оптимальная плотность? Что оптимальное покрытие существенно?
Это вопросы, к которым мы можем теперь обратиться», сказал Гьюирт. «Мы пробуем альтернативные методы за синтезирование активного катализатора и создание многокомпонентных наночастиц с определенными количествами различных металлов. Ранее, люди добавили бы немного металлической соли в печь трубы, как приготовление – немногое из этого, немногое из этого. Но теперь мы знаем, что также должны сделать вещи при различных температурах, чтобы поместить другие металлы в него.
Это дает нам способность сделать его более активным катализатором».В конечном счете исследователи надеются, что улучшенная функция катализатора и технологичность приведут к более – эффективные топливные элементы, которые могли сделать их полезными для транспортных средств или других интенсивных властью заявлений.
«Теперь мы понимаем реактивность лучше», сказал Варнелл. «Это могло привести к созданию более жизнеспособных альтернатив катализаторам драгоценного металла».