Nikelj-platinasto nanometrsko jedro s platinasto lupino razbije molekule kisika v koristne ione

27. julij 2023 (Nanowerk novice) Platina (Pt) lahko deluje kot katalizator za izdelavo reaktivnih kisikovih ionov za številne aplikacije. V tej raziskavi so znanstveniki uporabili metodo, imenovano elektrokemijsko kroženje, da bi spremenili površino nanodelcev niklja (Ni)/Pt. Znanstveniki so nato delce pregledali s posebno tehniko slikanja z sipanjem rentgenskih žarkov, ki je edinstveno primerna za sondiranje tridimenzionalnih delcev v tekočinah. To je pokazalo, da ima modificirana zlitina plast, bogato s Pt. Struktura te plasti je pustila Pt na površini nanodelcev, bolj koncentriran, kot bi bilo običajno v masi Ni-Pt zlitine. Tehnika razkriva sestavo, obliko in deformacijo nanometrskih delcev, ki se uporabljajo v elektrodah in membranah. Raziskava je bila objavljena v Nano Pisma (“Electrochemically Induced Strain Evolution in Pt–Ni Alloy Nanoparticles Observed by Bragg Coherent Diffraction Imaging”). Metoda BCDI z uporabo koherentnih sinhrotronskih rentgenskih žarkov (leva shema) za prikaz notranjih 3D deformacij in porazdelitev sestave in situ na različnih stopnjah elektrokemično vodenega raztapljanja površine niklja (desna shema). (Slika: T. Kawaguchi, Argonne National Laboratory) Postopek redukcije kisika je bistvenega pomena v številnih aplikacijah. To vključuje elektrode gorivnih celic, ki elektrokemično porabljajo goriva neposredno v elektriko. Sem spadajo tudi kovinsko-zračne baterije, ki proizvajajo elektriko z oksidacijo kovin. Pt lahko sproži te redukcijske reakcije. Zamenjava komponent Pt z zlitinami in izboljšanje aktivnosti s površinsko obdelavo bosta naredila takšne postopke cenejše in učinkovitejše. Rentgenska tehnika razkriva, kako se material spreminja v delovnih pogojih. Raziskovalci lahko to tehniko uporabijo v reaktivnih okoljih, da ocenijo površinsko stanje osnovnih materialov. To jim bo pomagalo preučiti in izboljšati materiale za naprave za pretvorbo energije in kemikalije. Raziskovalci v nacionalnem laboratoriju Argonne, univerzi Safarik na Slovaškem in univerzi Tohoku na Japonskem so uporabili Braggovo koherentno difrakcijsko slikanje (BCDI) za spremljanje napetosti atomske ravni na površinah nanodelcev Pt-Ni, medtem ko so bili obdelani elektrokemično. Ta metoda omogoča raziskovalcem, da določijo obliko, sestavo in atomske razmike v dejanskih okoljih, kjer se material obdeluje ali uporablja. Spremljali so elastično deformacijo med zaporednimi voltametričnimi cikli v tekočem elektrolitu kot funkcijo raztapljanja Ni, kot je bilo razvidno iz tridimenzionalnih slik iz BCDI in iz meritev povprečnih konstant mreže. Rezultati kažejo, da so višje ravni začetne sestave Ni povzročile več raztapljanja in višje stopnje tlačne napetosti na površini. Obdelava je povzročila strukturo jedro-lupina z lupino, bogato s Pt, ki obdaja jedro, bogato z Ni. Ti rezultati pomagajo razložiti, zakaj je mogoče molekule kisika lažje spremeniti v reaktivne ione na nanodelcih Pt-Ni v primerjavi s čistimi nanodelci Pt. Deformacija, ki je povezana z raztapljanjem, lahko spremeni obliko in elektronsko strukturo absorpcijskih mest, pomembnih za prenos naboja kisika.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Avtomobili/EV, Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• BlockOffsets. Posodobitev okoljskega offset lastništva. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63406.php