یک گروه تحقیقات بین‌المللی روش ساده‌ای برای تولید نانوکاتالیست کربنی ارائه دادند که می‌تواند جایگزین ارزان‌ قیمتی برای کاتالیست پلاتین در پیل‌های سوختی شود.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، پلاتین یکی از اجزای اصلی کاتالیست‌ها است، از آنجایی که کاتالیست‌ها قلب پیل‌های الکتروشیمیایی و پیل‌های سوختی هستند؛ بنابراین، این فلز نقش مهمی در این فناوری‌ها دارد. از سوی دیگر پلاتین فلزی کمیاب و گرانقیمت است که استخراج آن از معادن نیز کاری دشوار محسوب می‌شود. همین موانع باعث شده تا هزینه تولید خودروهای مجهز به پیل سوختی به شدت افزایش یابد.

برای ساخت پیل سوختی برای هر خودرو باید حداقل 30 گرم از این فلز به کار گرفته شود، به طوری که 40 درصد از هزینه تولید پیل صرف خرید پلاتین می‌شود. این درحالی است که اگر پلاتین از این پیل‌ها حذف شود، کارایی پیل کاهش شدیدی یافته و عملا غیرقابل استفاده می‌شود.

سال‌هاست که پژوهشگران به دنبال جایگزین مناسبی برای پلاتین هستند تا در پیل‌های سوختی از آن استفاده کنند. طی 5 سال گذشته، کربن تقویت شده بعنوان یک جایگزین برای پلاتین معرفی شده‌ است. به همین دلیل، خیل عظیمی از تحقیقات به سوی نانولوله ‌کربنی و گرافن سرازیر شده‌ که این امر موجب ارائه راه‌های مختلفی برای تولید این نانوساختار شده‌ است.

یک تیم تحقیقات بین‌المللی روش ساده‌ای را برای تولید مواد کربنی ارائه کرده است که در نهایت می‌توان از محصول تولید شده در ساخت کالیست تجاری پلاتین/کربن استفاده کرد. این گروه برای این کار از ژلاتین استفاده کردند؛ همان ماده‌ای که در تولید ژله‌های خوراکی استفاده می‌شود.

به گفته این محققان، نکته جالب در این فرآیند آن است که می‌توان به سادگی ماده‌ای تولید کرد که عملکردی مشابه کاتالیست‌های کربن/پلاتین تجاری دارد. این یافته‌ها ثابت می‌کند که هنوز علم شیمی می‌تواند به سادگی و با ایمنی بالا نانوساختارهایی با ویژگی‌های جالب توجه تولید کند.

این گروه تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در Journal of Materials Chemistry A به چاپ رساندند. در این مقاله جزئیات ساخت کربن تقویت شده با نیتروژن با استفاده از الگوی زیستی ارائه شده‌ است. در این روش ژلاتین، آهن و نیترات منیزیم در آب ترکیب شده و سپس خشک می‌شود، محصول نهایی یک ماده اسنفجی شکل است. سپس در حرارت 800 درجه به این فوم گرما داده می‌شود تا ژلاتین آن به کربن تبدیل شده و نانوذرات MgO از نیترات منیزیم و نانوذرات کاربید آهن از نیترات آهن تشکیل شود.

انتهای پیام