Nanotehnoloogia nüüd – pressiteade: poorne plaatinamaatriks näitab lubadust uue täiturmehhanismi materjalina

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Avaleht > press > Poorne plaatinamaatriks on uue täiturmehhanismi materjalina paljulubav

Nanopoorse plaatina (np-Pt) mikroskoopiline struktuur ja toimivus (PILT) TSINGHUA ÜLIKOOL PRESS Nanopoorse plaatina (np-Pt) mikroskoopiline struktuur ja toimivusvõime CAPTION Np-Pt koosneb omavahel ühendatud väikese läbimõõduga sidemetest või kiududest plaatina, mille läbimõõt on kaks nanomeetrit (10–9 m), mille vahel on väikesed poorid. Plaatinasidemete väiksus ja arvukad pisikesed poorid parandavad materjali struktuurset stabiilsust ja selle energiajuhtivust, nagu näitab graafik, mis illustreerib voolutihedust või teatud aja jooksul teatud piirkonda läbiva laengu hulka ja suhtelist pikkuse muutus. CREDIT Energy Materials and Devices, Tsinghua University Press

Nanopoorse plaatina (np-Pt) mikroskoopiline struktuur ja toimivus (IMAGE)
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS

Microscopic structure and actuation performance of nanoporous platinum (np-Pt)
RAKENDAMINE
Np-Pt is made up of interconnected small-diameter ligaments, or strands, of platinum as small as two nanometers (10-9 m) in diameter with tiny pores in between. The small nature of the platinum ligaments and the numerous tiny pores improve the structural stability of the material and its energy conductivity, as indicated by the graph illustrating current density, or the amount of charge flowing through a particular area in a given time, and relative length change.

KREDIIT
Energy Materials and Devices, Tsinghua University Press

Abstraktne:
Täiturid on tavalised masinakomponendid, mis muudavad energia liikumiseks, nagu inimkeha lihased, mobiiltelefonide vibraatorid või elektrimootorid. Ideaalsed täiturmehhanismi materjalid vajavad häid elektrokeemilisi omadusi, et korduvalt juhtida voolavatest elektronidest valmistatud elektrivoolu. Lisaks vajavad täiturmehhanismi materjalid suurepäraseid mehaanilisi omadusi, et taluda pideva liikumisega seotud füüsilist pinget. Nanopoorne plaatina (np-Pt), plaatinamaatriks, mis sisaldab väikeseid poore energiajuhtivuse suurendamiseks, loodi hiljuti suurtes kogustes ja kulutõhusal viisil, muutes np-Pt ideaalseks ja praktilisemaks täiturmaterjaliks.

Poorne plaatinamaatriks on uue täiturmehhanismi materjalina paljulubav

Tsinghua, Hiina | Postitatud 17. novembril 2023

Saksamaa Hamburgi Tehnikaülikooli materjaliteadlaste rühm valmistas ülipeene sidemega np-Pt materjali, mis koosnes juhuslikust omavahel ühendatud väga peentest plaatinakiududest ehk sidemetest, mille pikkus on kuni kaks nanomeetrit (10–9 m). ) läbimõõduga. See võrk tekitab ka kiudude vahele tillukesi poore, mis parandab elektronide või laetud aatomite liikumist läbi materjali. Oluline on see, et meeskond kasutas tõhusat tootmismeetodit, mis vähendas np-Pt sünteesimisega seotud kulusid. Pt-kiudude läbimõõtu vähendades tõuseb nii pinna ja mahu suhe kui ka np-Pt materjali mehaaniline stabiilsus, parandades materjali täiturmehhanismi jõudlust.

Teadlased avaldasid oma uuringu 17. oktoobril 2023 ajakirjas Energy Materials and Devices.

Võrreldes teiste nanopoorsete metallide ja materjalidega, mida uuriti nende potentsiaalseks kasutamiseks täiturmehhanismidena, avastas meeskond, et np-Pt on füüsiliselt vastupidavam ja tõenäoliselt toimib hästi anduri või detektori materjalina võrreldes teiste liiga habras nanopoorsete materjalidega.

"Np-Pt peene sideme suurus võib pakkuda suuremat pindala, mis muudab materjali paljutõotavaks ... keemiliste reaktsioonide katalüsaatoriks ja ka täiturmaterjaliks," ütles Haonan Sun, paberi esimene autor ja uurimisrühma uurija. Integreeritud metallist nanomaterjalide süsteemid Hamburgi Tehnikaülikoolis. Katalüsaatorina kiirendaks np-Pt spetsiifiliste keemiliste reaktsioonide kiirust.

Uuringus oli kõige ainulaadsem see, kuidas teadlased np-Pt materjali valmistasid. "Selle uurimistöö peamine läbimurre on see, et saime hulgi np-Pt elektrokeemilise leotamise teel. Varasemad np-Pt uuringud põhinesid nanoosakestel või kiledel, mis valmistati kallimate kaubanduslike Pt osakeste abil. Seega suurendab lihtne ja odav leotamise meetod np-Pt praktilisust ja teeb võimalikuks edasised uuringud, ”ütles Sun.

Täpsemalt, delegeerimine on selektiivse leostumise või korrosiooni protsess, mille käigus eemaldatakse materjalist valikuliselt üks sulami või materjalisegu komponent. Enne jaotusprotsessi on materjal ühtlane segu. Pärast selektiivset leostusprotsessi eemaldatakse segumaterjalidest keemiliselt aktiivsem aine osaliselt materjalist, jättes maha pisikesed poorid. Sel juhul valmistati np-Pt vase selektiivsel leostamisel plaatina-vasesulamist (Pt15Cu85), kasutades väävelhapet (H2SO4).

Enne seda uuringut ei olnud np-Pt ka kunagi suuremates kogustes toodetud. Uurimisrühm viitab sellele, et lahtise np-Pt edukas jõudlus on eeskujuks muude nanopoorsete metallide väljatöötamisel, mida saab uurida nende sobivuse osas potentsiaalsete täiturmaterjalide, deformatsiooniandurite või keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena.

Kuna np-Pt täiturmehhanismi materjali jõudlus on kindlaks tehtud, ootab meeskond põnevusega materjali mõju keemilistele reaktsioonidele. "Selle uuringu järgmine samm on uurida meie np-Pt keemilise katalüsaatori omadusi. Oleme juba leidnud väga huvitavaid nähtusi np-Pt-ga hapniku redutseerimisreaktsioonil, mis ühendab hapniku ja vesiniku, moodustades vee… ja me tahaksime selle kohta põhjalikumalt uurida, ”ütles Sun.

Teiste panustajate hulka kuuluvad Yizhou Huang Hamburgi Tehnikaülikooli integreeritud metalliliste nanomaterjalide süsteemide uurimisrühmast Saksamaal ja Shan Shi Hamburgi Tehnikaülikooli integreeritud metalliliste nanomaterjalide süsteemide uurimisrühmast ja Helmholtz-Zentrumi materjalimehaanika instituudist. Siin Geesthachtis, Saksamaal.

####

Teave Tsinghua ülikooli ajakirjanduse kohta
Energiamaterjalide ja -seadmete kohta

Energy Materials and Devices käivitab Tsinghua Ülikool, mida avaldab kord kvartalis Tsinghua University Press, eesmärgiga olla rahvusvaheline, ühepimeda eelretsenseeritava avatud juurdepääsuga ja interdistsiplinaarne ajakiri energiamaterjalide ja -seadmete tipptasemel valdkonnas. See keskendub kogu alusuuringute, tehnoloogilise innovatsiooni, saavutuste ümberkujundamise ja industrialiseerimise ahela innovatsiooniuuringutele energiamaterjalide ja -seadmete valdkonnas ning avaldab originaalseid, juhtivaid ja tulevikku suunatud uurimistulemusi, sealhulgas, kuid mitte ainult, materjalide disaini. , energia salvestamise ja muundamise seadmete süntees, integreerimine, kokkupanek ja iseloomustamine jne.

SciOpeni kohta

SciOpen on professionaalne avatud juurdepääsuga ressurss teadusliku ja tehnilise sisu avastamiseks, mille on avaldanud Tsinghua University Press ja selle kirjastuspartnerid, pakkudes teadlaste kirjastusringkondadele uuenduslikku tehnoloogiat ja turuliidri võimalusi. SciOpen pakub täisteenuseid käsikirjade esitamise, vastastikuse eksperdihinnangu, sisu hostimise, analüüsi ja identiteedihalduse osas ning asjatundlikke nõuandeid, et tagada iga ajakirja areng, pakkudes mitmesuguseid valikuid kõigi funktsioonide jaoks, nagu ajakirja küljendus, tootmisteenused, toimetusteenused, Turundus ja reklaamid, võrgufunktsioonid jne. Avaldamisprotsessi digitaliseerimisega laiendab SciOpen haaret, süvendab mõju ja kiirendab ideede vahetamist.

Lisateabe saamiseks klõpsake nuppu siin

Kontaktid:
Mengdi Li
Tsinghua ülikooli kirjastus
Kontor: 86-108-347-0580

Autoriõigus © Tsinghua ülikooli kirjastus

Kui teil on kommentaar, palun Saada sõnum meile.

Sisu täpsuse eest vastutavad ainuüksi uudisteväljaannete väljaandjad, mitte 7th Wave, Inc. või Nanotechnology Now.

Järjehoidja: