Nanoteknologia nyt - Lehdistötiedote: Huokoinen Platina Matrix näyttää lupauksen uutena toimilaitteen materiaalina

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Koti > lehdistö > Huokoinen platinamatriisi näyttää lupaavalta uutena toimilaitemateriaalina

Nanohuokoisen platinan (np-Pt) mikroskooppinen rakenne ja toimintakyky (KUVA) TSINGHUA UNIVERSITY PRESS Nanohuokoisen platinan (np-Pt) mikroskooppinen rakenne ja käyttötehokkuus CAPTION Np-Pt koostuu yhteenliitetyistä halkaisijaltaan pienistä nivelsiteistä tai säikeistä halkaisijaltaan jopa kaksi nanometriä (10-9 m) platinaa, jonka välissä on pieniä huokosia. Platinasiteiden pieni luonne ja lukuisat pienet huokoset parantavat materiaalin rakenteellista vakautta ja sen energianjohtavuutta, kuten käy ilmi kaaviosta, joka kuvaa virrantiheyttä tai tietyn alueen läpi tietyssä ajassa kulkevaa varausta ja suhteellista määrää. pituuden muutos. CREDIT Energy Materials and Devices, Tsinghua University Press

Nanohuokoisen platinan (np-Pt) mikroskooppinen rakenne ja toimintakyky (IMAGE)
TSINGHUAN YLIOPISTO LEHDISTÖ

Nanohuokoisen platinan (np-Pt) mikroskooppinen rakenne ja käyttökyky
CAPTION
Np-Pt koostuu yhteenliitetyistä pienihalkaisijaisista nivelsiteistä tai säikeistä platinaa, jonka halkaisija on jopa kaksi nanometriä (10-9 m), joiden välissä on pieniä huokosia. Platinasiteiden pieni luonne ja lukuisat pienet huokoset parantavat materiaalin rakenteellista vakautta ja sen energianjohtavuutta, kuten käy ilmi kaaviosta, joka kuvaa virrantiheyttä tai tietyn alueen läpi tietyssä ajassa kulkevaa varausta ja suhteellista määrää. pituuden muutos.

LUOTTO
Energy Materials and Devices, Tsinghua University Press

Tiivistelmä:
Toimilaitteet ovat tavallisia koneen osia, jotka muuttavat energiaa liikkeeksi, kuten ihmiskehon lihakset, matkapuhelimien täryttimet tai sähkömoottorit. Ihanteelliset toimilaitemateriaalit tarvitsevat hyvät sähkökemialliset ominaisuudet johtaakseen toistuvasti virtaavista elektroneista valmistettuja sähkövirtoja. Lisäksi toimilaitemateriaalit vaativat erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia kestämään jatkuvaan liikkeeseen liittyvää fyysistä rasitusta. Nanohuokoinen platina (np-Pt), platinamatriisi, joka sisältää pieniä huokosia energian johtamisen lisäämiseksi, luotiin äskettäin suuria määriä ja kustannustehokkaalla tavalla, joten np-Pt on ihanteellinen ja käytännöllisempi toimilaitemateriaali.

Huokoinen platinamatriisi näyttää lupaavalta uutena toimilaitemateriaalina

Tsinghua, Kiina | Julkaistu 17. marraskuuta 2023

Ryhmä materiaalitieteilijöitä Hampurin teknillisestä yliopistosta Hampurista, Saksasta valmisti ultrahienoja nivelsiteitä sisältävän np-Pt-materiaalin, joka koostui satunnaisesta, yhteenliitetystä verkostosta erittäin hienoja platinasäikeitä tai ligamentteja, jotka ovat niin pieniä kuin kaksi nanometriä (10-9 m). ) halkaisijaltaan. Tämä verkosto luo myös pieniä huokosia säikeiden väliin, mikä parantaa elektronien tai varautuneiden atomien liikkumista materiaalin läpi. Tärkeää on, että tiimi käytti tehokasta valmistusmenetelmää, joka alensi np-Pt:n syntetisointiin liittyviä kustannuksia. Pienentämällä Pt-säikeiden halkaisijaa, sekä pinta-tilavuussuhde että np-Pt-materiaalin mekaaninen stabiilisuus kasvavat, mikä parantaa materiaalin toimilaitteen suorituskykyä.

Tutkijat julkaisivat tutkimuksensa Energy Materials and Devices -lehdessä 17. lokakuuta 2023.

Verrattuna muihin nanohuokoisiin metalleihin ja materiaaleihin, joita tutkitaan niiden potentiaalista käyttöä toimilaitteina, ryhmä havaitsi, että np-Pt oli fyysisesti kestävämpi ja toimisi todennäköisesti hyvin anturi- tai ilmaisinmateriaalina verrattuna muihin nanohuokoisiin materiaaleihin, jotka ovat liian hauraita.

"Np-Pt:n hieno nivelsiteen koko voisi tarjota paremman pinta-alan, mikä tekee materiaalista lupaavan... kemiallisten reaktioiden katalysaattorin sekä toimilaitteen", sanoi Haonan Sun, paperin ensimmäinen kirjoittaja ja tutkija tutkimusryhmässä. Integroidut metalliset nanomateriaalijärjestelmät Hampurin teknillisessä yliopistossa. Katalyyttinä np-Pt nopeuttaisi tiettyjen kemiallisten reaktioiden nopeutta.

Ainutlaatuisinta tutkimuksessa oli se, miten tutkijat valmistivat np-Pt-materiaalia. ”Tämän tutkimuksen tärkein läpimurto on se, että saimme bulkki np-Pt:tä sähkökemiallisella sekoituskäsittelyllä. Aiemmat np-Pt-tutkimukset perustuivat nanopartikkeleihin tai kalvoihin, jotka valmistettiin käyttämällä kalliimpia kaupallisia Pt-hiukkasia. Joten helppo ja halpa jakomenetelmä lisää np-Pt:n käytännöllisyyttä ja mahdollistaa jatkotutkimuksen", Sun sanoi.

Tarkemmin sanottuna seostus on valikoivaa liuotus- tai korroosioprosessia, jossa yksi seoksen tai materiaaliseoksen komponentti poistetaan selektiivisesti materiaalista. Ennen seostusprosessia materiaali on tasainen sekoitus. Selektiivisen liuotusprosessin jälkeen sekoitettujen materiaalien kemiallisesti aktiivisempi osa poistetaan materiaalista, jolloin jäljelle jää pieniä huokosia. Tässä tapauksessa np-Pt valmistettiin liuottamalla kuparia selektiivisesti platina-kupariseoksesta (Pt15Cu85) rikkihapolla (H2SO4).

Ennen tätä tutkimusta np-Pt:tä ei myöskään ollut koskaan valmistettu suurempina bulkkimäärinä. Tutkimusryhmä ehdottaa, että bulkki-np-Pt:n onnistunut suorituskyky toimii mallina muiden nanohuokoisten metallien kehittämiselle, joiden soveltuvuutta voidaan tutkia mahdollisina toimilaitemateriaaleina, venymäantureina tai kemiallisen reaktion katalyytteinä.

Kun np-Pt:n toimilaitteen materiaalin suorituskyky on selvitetty, tiimi odottaa innolla materiaalin vaikutusten määrittämistä kemiallisiin reaktioihin. "Seuraava vaihe tässä tutkimuksessa on tutkia np-Pt:n kemiallisia katalyyttiominaisuuksia. Olemme jo löytäneet erittäin mielenkiintoisia ilmiöitä bulkki-np-Pt:n kanssa hapen pelkistysreaktiossa, joka yhdistää hapen ja vedyn muodostaen vettä… ja haluaisimme tehdä siitä syvempää tutkimusta”, Sun sanoi.

Muita osallistujia ovat Yizhou Huang Hampurin teknillisen yliopiston integroitujen metallisten nanomateriaalijärjestelmien tutkimusryhmästä Hampurissa, Saksassa ja Shan Shi Hampurin teknillisen yliopiston integroitujen metallisten nanomateriaalijärjestelmien tutkimusryhmästä ja Helmholtz-Zentrumin materiaalimekaniikan instituutista. Täällä Geesthachtissa, Saksassa.

####

Tietoja Tsinghua University Pressistä
Tietoja energiamateriaaleista ja -laitteista

Tsinghuan yliopisto lanseeraa Energy Materials and Devices -lehden, jonka Tsinghua University Press julkaisee neljännesvuosittain. Tavoitteena on olla kansainvälinen, yksisokea vertaisarvioitu, avoimen pääsyn ja tieteidenvälinen aikakauslehti energiamateriaalien ja -laitteiden huippuluokan alalla. Se keskittyy energiamateriaalien ja -laitteiden alan perustutkimuksen, teknologisen innovaation, saavutusten muuntamisen ja teollistumisen koko ketjun innovaatiotutkimukseen ja julkaisee alkuperäisiä, johtavia ja tulevaisuuteen suuntautuvia tutkimustuloksia, mukaan lukien mutta ei rajoittuen materiaalisuunnitteluun. , energian varastointi- ja muunnoslaitteiden synteesi, integrointi, kokoonpano ja karakterisointi jne.

Tietoja SciOpenista

SciOpen on Tsinghua University Pressin ja sen julkaisukumppaneiden julkaisema ammattimainen avoimen pääsyn resurssi tieteellisen ja teknisen sisällön löytämiseen. Se tarjoaa tieteelliselle julkaisuyhteisölle innovatiivista teknologiaa ja markkinoiden johtavia ominaisuuksia. SciOpen tarjoaa päästä päähän -palveluita, jotka kattavat käsikirjoituksen lähettämisen, vertaisarvioinnin, sisällön isännöinnin, analytiikan ja identiteetinhallinnan sekä asiantuntijaneuvoja varmistaakseen jokaisen lehden kehityksen tarjoamalla erilaisia vaihtoehtoja kaikissa toiminnoissa, kuten lehtien ulkoasu, tuotantopalvelut, toimituspalvelut, Markkinointi ja promootiot, verkkotoiminnallisuus jne. Digitalisoimalla julkaisuprosessin SciOpen laajentaa kattavuutta, syventää vaikutusta ja nopeuttaa ajatusten vaihtoa.

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Mengdi Li
Tsinghuan yliopiston lehdistö
Toimisto: 86-108-347-0580

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki: