نانومواد

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها

 

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها
اعتبار: HIMS

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها نانو ساختارهای فسفید کبالت که به راحتی تولید می شوند ، کاتالیزورهای بسیار م forثری برای الکترولیز آب هستند ، بر اساس تحقیق انجام شده توسط شیمی دان نینگ یان و تیم وی در انستیتوی مولکولی Van’s t Hoff دانشگاه آمستردام علوم همراه با همکاران دانشکده فیزیک و فناوری در دانشگاه ووهان ، چین. آنها در مقاله ای که روی جلد جلوی مجله شیمی شیمی A نشان داده شده است ، توصیف می کنند که چگونه روشهای رسوب الکتروشیمیایی نسبتاً ساده ، نانوساختارهای چمن ، برگ و گل مانند را تولید می کنند که نوید هیدروژن کارآمد را می دهند. نسل.

دانشکده ها : برای تهیه نانوساختارها ، رویکردهایی از بالا به پایین مانند لیتوگرافی از مدتها قبل رایج بوده است. ثابت شده است که این امر در ساخت نیمه هادی کاملاً مفید است ، اما برای کاربردهای اختصاصی تر ، وقت گیر است و به خصوص مقرون به صرفه نیست. به عنوان یک گزینه ، بسیاری از محققان سنتز ساختارهای نانو از پایین به بالا را بررسی می کنند ، به عنوان مثال ، بر اساس تجمع خود مولکول ها یا بلوک های سازنده مقیاس نانو. با این حال ، دستیابی به کنترل هندسه اغلب به مواد افزودنی و سورفاکتانت های پرهزینه احتیاج دارد و تهیه مواد در مقیاس بزرگ را کاملاً چالش برانگیز می کند.

به عنوان جایگزین ، استادیار نینگ یان ، همراه با دکترای خود. دانشجویان Jasper Biemolt و Pieter Laan از م Instituteسسه علوم مولکولی Van’s t Hoff از دانشگاه آمستردام ، اکنون یک روش نسبتاً ساده از رسوب الکترو هیدروکسید کبالت را کشف کرده اند. آنها با همکاری محققان دانشکده فیزیک و فناوری دانشگاه ووهان چین توانسته اند انواع نانو معماری را که شبیه اقلام مختلف باغ است: خاک ، جوانه ها ، علف ها ، گل ها و برگ ها را طراحی و آماده کنند.

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها
اعتبار: HIMS

محققان گزارش داده اند که آنها به گونه ای بر سیستم تسلط یافته اند که قادر به رشد هر یک از این ساختارها هستند.

علاوه بر این ، آنها توانستند نانوساختارها را با یک روش فسفیداسیون ساده از نظر کاتالیزوری فعال کنند. نانوساختارهای فسفید کبالت حاصل ، فعالیت کاتالیزوری دو عملکردی را در تقسیم آب الکترولیتی نشان می دهد و هم واکنش های تولید هیدروژن و هم اکسیژن را افزایش می دهد.

نانوساختارهای سلسله مراتبی از طریق سنتز کنترل شده

نینگ یان و همکارانش نانوکاردهای خود را روی پارچه ای متشکل از الیاف کربن با قطر حدود ۱۰ میکرومتر ، ماده الکترود مشترک در سلول های سوختی و صنایع الکترولیز ، پرورش دادند. باغبانی با رسوب لایه ای از “خاک” با محفظه گرمابی الیاف با یک لایه متراکم هیدروکسید کبالت آغاز شد. این لایه باعث افزایش پایداری ساختاری نانوساختارها شد. از طریق تغییر غلظت یون و دما ، آنها توانستند “جوانه” ویژگی های شبه مانند را که به شدت در خاک “ریشه” دارند ، القا کنند.

برداشت هیدروژن از نانوکاردن ها
اعتبار: HIMS

طول این چمن ها به طور متوسط ​​۱٫۵ میکرومتر و ضخامت آن در حدود ۱۰۰ نانومتر است. محققان برای افزودن شکوفه ها و برگ ها به ویژگی های علفی ، از روش استقرار الکترودی استفاده کردند. در یک محلول رقیق شده ، استقرار الکترود غالباً از نوک ساقه چمن حاصل می شود ، جایی که شعاع کوچک انحنا منجر به تراکم بار فضای بالاتر می شود. در محلول های غلیظ تر ، استقرار الکترود عمدتا از پایین ساقه ها ادامه می یابد. این منجر به رسوب ویژگی های “برگ” می شود ، که در واقع ساختارهای رسوبی دندریتیک در هم تنیده هستند.

پس از تبدیل نانوساختارهای هیدروکسید کبالت به فسفید کبالت با استفاده از فسفیداسیون ، محققان فعالیت کاتالیزوری آنها را در محیطی ارزیابی کردند که به اندازه کافی شرایط مربوط به صنعت را نشان می دهد. همانطور که مشخص شد ، عملکرد کاتالیزور در محیط اسیدی است در میان بهترین کاتالیزورهای فلزات غیر گرانبهای برتر امروزی برای تکامل هیدروژن. علاوه بر این ، در شرایط اسیدی و همچنین قلیایی و خنثی ، نانو ویژگی های گلدار منجر به فرکانس های گردش مالی قابل توجهی بزرگتر از ویژگی های برگ ، به ویژه در پتانسیل های بالاتر می شوند که تکامل هیدروژن تحت تأثیر محدودیت های حمل و نقل جرم است. محققان دلیل این امر را هندسه نانو ویژگی ها می دانند که در آن گل ها تخلیه نرم تر هیدروژن را امکان پذیر می کنند. با این حال ، محیطهای مختلف واکنش در موقعیتهای بالا و پایین نانوساختارها مکمل یکدیگر هستند و در نتیجه عملکرد کلی مطلوب دارند.

سرانجام ، در آزمایش های الکترولیز بر روی تقسیم آب ، محققان نشان دادند که نانوکاردن های آنها نه تنها واکنش تکامل هیدروژن را کاتالیز می کنند بلکه تکامل اکسیژن را نیز کاتالیز می کنند. این فعالیت دو کاره ای با استفاده از تنظیم متقارن دو الکترود با نانوگرم کاملاً یکسان در آند و کاتد نشان داده شد. این تیم بیشتر در مورد استفاده از الکترون برای کنترل رشد نانو کریستال ها در یک ترکیب مواد “الکتریکی” تحقیق می کند که نویدبخش آینده ای پایدار است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا