یک هسته نانومقیاس نیکل پلاتین با پوسته پلاتین مولکول های اکسیژن را به یون های مفید می شکافد.

27 ژوئیه 2023 (اخبار نانوورک) پلاتین (Pt) می تواند به عنوان یک کاتالیزور برای تولید یون های اکسیژن فعال برای بسیاری از کاربردها عمل کند. در این تحقیق، دانشمندان از روشی به نام چرخه الکتروشیمیایی برای اصلاح سطح نانوذرات نیکل (Ni)/Pt استفاده کردند. سپس دانشمندان با استفاده از تکنیک تصویربرداری پراکنده پرتو ایکس تخصصی که به طور منحصر به فردی برای کاوش ذرات سه بعدی در مایعات مناسب است، ذرات را بررسی کردند. این نشان داد که آلیاژ اصلاح شده دارای یک لایه غنی از پلاتین است. ساختار این لایه پلاتین را در سطح نانوذرات باقی می‌گذارد، غلظتی بیش از حد معمول در یک آلیاژ حجیم Ni-Pt. این تکنیک ترکیب، شکل و کرنش ذرات در مقیاس نانومتری را که در الکترودها و غشاها استفاده می‌شوند، نشان می‌دهد. این تحقیق در منتشر شده است نامه های نانو (“Electrochemically Induced Strain Evolution in Pt–Ni Alloy Nanoparticles Observed by Bragg Coherent Diffraction Imaging”). روش BCDI با استفاده از پرتوهای ایکس سنکروترون منسجم (شماتیک سمت چپ) برای تصویربرداری از کرنش سه بعدی داخلی و توزیع ترکیب در محل در مراحل مختلف انحلال سطح نیکل با هدایت الکتروشیمیایی (شماتیک سمت راست). (تصویر: T. Kawaguchi، آزمایشگاه ملی Argonne) فرآیند کاهش اکسیژن در بسیاری از کاربردها ضروری است. این شامل الکترودهای پیل های سوختی است که به صورت الکتروشیمیایی سوخت را مستقیماً به الکتریسیته مصرف می کنند. این شامل باتری های فلزی هوا نیز می شود که با اکسید کردن فلزات الکتریسیته تولید می کنند. Pt می تواند این واکنش های کاهشی را هدایت کند. جایگزینی اجزای پلاتین با آلیاژها و بهبود فعالیت از طریق عملیات سطحی، چنین فرآیندهایی را ارزان تر و کارآمدتر می کند. تکنیک اشعه ایکس نشان می دهد که چگونه مواد تحت شرایط عملیاتی تغییر می کند. محققان می توانند از این تکنیک در محیط های واکنش پذیر برای ارزیابی وضعیت سطحی مواد ضروری استفاده کنند. این به آنها کمک می کند تا مواد را برای دستگاه های تبدیل انرژی و شیمیایی مطالعه و بهبود بخشند. محققان در آزمایشگاه ملی آرگون، دانشگاه سافاریک در اسلواکی و دانشگاه توهوکو در ژاپن از تصویربرداری پراش منسجم براگ (BCDI) برای نظارت بر کرنش سطح اتمی روی سطوح نانوذرات Pt-Ni در حالی که تحت درمان الکتروشیمیایی بودند، استفاده کردند. این روش به محققان اجازه می دهد تا شکل، ترکیب و فواصل اتمی را در محیط های واقعی که یک ماده در آن پردازش یا مستقر می شود، تعیین کنند. آن‌ها کرنش الاستیک را در طول چرخه‌های ولتامتری متوالی در یک الکترولیت مایع به عنوان تابعی از انحلال نیکل، همانطور که از تصاویر سه‌بعدی از BCDI و از اندازه‌گیری‌های ثابت‌های شبکه متوسط ​​استنباط می‌شود، نظارت کردند. نتایج نشان می دهد که سطوح بالاتر ترکیب اولیه نیکل منجر به انحلال بیشتر و سطوح بالاتر کرنش فشاری در سطح می شود. این پردازش منجر به یک ساختار پوسته هسته با یک پوسته غنی از پلاتین شد که یک هسته غنی از نیکل را احاطه کرده است. این نتایج به توضیح اینکه چرا مولکول‌های اکسیژن را می‌توان با سهولت بیشتری در مقایسه با نانوذرات پلاتین خالص به یون‌های واکنش‌پذیر روی نانوذرات Pt-Ni تبدیل کرد، کمک می‌کند. کرنش مرتبط با آلیاژ زدایی می تواند شکل و ساختار الکترونیکی محل های جذب مهم برای انتقال بار اکسیژن را تغییر دهد.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63406.php