Nanotechnology Now - Pressmeddelande: Porös platinamatris visar löfte som ett nytt ställdonmaterial

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Hem > Presse > Porös platinamatris visar lovande som ett nytt ställdonmaterial

Mikroskopisk struktur och aktiveringsprestanda för nanoporös platina (np-Pt) (BILD) TSINGHUA UNIVERSITY PRESS Mikroskopisk struktur och aktiveringsprestanda för nanoporös platina (np-Pt) BILDtext Np-Pt består av sammankopplade ligament med liten diameter, eller strängar, av platina så liten som två nanometer (10-9 m) i diameter med små porer emellan. Platinaligamentens ringa karaktär och de många små porerna förbättrar materialets strukturella stabilitet och dess energiledningsförmåga, vilket visas av grafen som illustrerar strömtäthet, eller mängden laddning som flyter genom ett visst område under en given tid, och relativ längdförändring. CREDIT Energimaterial och enheter, Tsinghua University Press

Mikroskopisk struktur och aktiveringsprestanda för nanoporös platina (np-Pt) (IMAGE)
TSINGHUA UNIVERSITY PRESS

Mikroskopisk struktur och aktiveringsprestanda för nanoporös platina (np-Pt)
RUBRIK
Np-Pt består av sammankopplade ligament med liten diameter, eller strängar, av platina så små som två nanometer (10-9 m) i diameter med små porer emellan. Platinaligamentens ringa karaktär och de många små porerna förbättrar materialets strukturella stabilitet och dess energiledningsförmåga, vilket framgår av grafen som illustrerar strömtätheten, eller mängden laddning som flödar genom ett visst område under en given tid, och relativ längdförändring.

KREDITERA
Energimaterial och enheter, Tsinghua University Press

Sammanfattning:
Ställdon är vanliga maskinkomponenter som omvandlar energi till rörelse, som musklerna i människokroppen, vibratorer i mobiltelefoner eller elmotorer. Idealiska ställdonmaterial behöver goda elektrokemiska egenskaper för att upprepade gånger leda elektriska strömmar gjorda av strömmande elektroner. Dessutom kräver manöverdonsmaterial utmärkta mekaniska egenskaper för att motstå den fysiska påfrestning som är förknippad med kontinuerlig rörelse. Nanoporös platina (np-Pt), en platinamatris som innehåller små porer för att öka energiledning, skapades nyligen i stora mängder och på ett kostnadseffektivt sätt, vilket gör np-Pt till ett idealiskt och mer praktiskt manövermaterial.

Porös platinamatris visar lovande som ett nytt ställdonmaterial

Tsinghua, Kina | Postat den 17 november 2023

En grupp materialforskare från Hamburgs tekniska universitet i Hamburg, Tyskland tillverkade ett ultrafint ligament np-Pt-material bestående av ett slumpmässigt sammankopplat nätverk av mycket fina platinatrådar, eller ligament, så små som två nanometer (10-9 m) ) i diameter. Detta nätverk skapar också små porer mellan strängarna, vilket förbättrar rörelsen av elektroner eller laddade atomer genom materialet. Viktigt är att teamet använde en effektiv tillverkningsmetod som minskade kostnaderna för att syntetisera en np-Pt. Genom att minska diametern på Pt-strängarna ökar både yta-till-volymförhållandet och den mekaniska stabiliteten hos np-Pt-materialet, vilket förbättrar materialets manöverdonsprestanda.

Forskarna publicerade sin studie i Energy Materials and Devices, den 17 oktober 2023.

Jämfört med andra nanoporösa metaller och material som undersöks för deras potentiella användning som ställdon, upptäckte teamet att np-Pt var fysiskt mer robust och sannolikt skulle fungera bra som ett sensor- eller detektormaterial jämfört med andra nanoporösa material som är för ömtåliga.

"Den fina ligamentstorleken hos np-Pt kan ge en förbättrad yta som gör materialet till en lovande... katalysator för kemiska reaktioner såväl som ett manövermaterial", säger Haonan Sun, första författare till artikeln och forskare i forskningsgruppen för Integrerade metalliska nanomaterialsystem vid Hamburgs tekniska universitet. Som en katalysator skulle np-Pt påskynda hastigheten för specifika kemiska reaktioner.

Det som var mest unikt med studien var hur forskarna tillverkade np-Pt-materialet. "Det huvudsakliga genombrottet i den här forskningen är att vi fick np-Pt i bulk genom elektrokemisk avlegering. Tidigare studier på np-Pt var alla baserade på nanopartiklar eller filmer som framställdes med hjälp av dyrare kommersiella Pt-partiklar. Så den enkla och billiga metoden för avlegering ökar det praktiska i np-Pt och gör ytterligare forskning möjlig, säger Sun.

Specifikt är avlegering en process av selektiv urlakning eller korrosion där en komponent av en legering, eller materialblandning, selektivt avlägsnas från materialet. Innan avlegeringsprocessen är materialet en enhetlig blandning. Efter den selektiva urlakningsprocessen avlägsnas den mer kemiskt aktiva av de blandade materialen delvis från materialet och lämnar små porer efter sig. I detta fall tillverkades np-Pt genom att selektivt laka koppar från en platina-kopparlegering (Pt15Cu85) med användning av svavelsyra (H2SO4).

Innan denna studie hade np-Pt heller aldrig tillverkats i större bulkkvantiteter. Forskargruppen föreslår att den framgångsrika prestandan av bulk np-Pt fungerar som en modell för utvecklingen av andra nanoporösa metaller som kan undersökas för deras lämplighet som potentiella aktuatormaterial, spänningssensorer eller kemiska reaktionskatalysatorer.

Med ställdonets materialprestanda för np-Pt etablerad ser teamet fram emot att bestämma materialets effekter på kemiska reaktioner. "Nästa steg i denna studie är att undersöka den kemiska katalysatoregenskapen hos vår np-Pt. Vi har redan hittat några mycket intressanta fenomen med bulk np-Pt på syrereduktionsreaktionen som kombinerar syre och väte för att bilda vatten ... och vi skulle vilja göra lite djupare forskning om det, säger Sun.

Andra bidragsgivare är Yizhou Huang från forskningsgruppen för integrerade metalliska nanomaterialsystem vid Hamburgs tekniska universitet i Hamburg, Tyskland och Shan Shi från forskningsgruppen för integrerade metalliska nanomaterialsystem vid Hamburgs tekniska universitet och Institutet för materialmekanik vid Helmholtz-Zentrum Här i Geesthacht, Tyskland.

####

Om Tsinghua University Press
Om energimaterial och enheter

Energy Materials and Devices lanseras av Tsinghua University, publiceras kvartalsvis av Tsinghua University Press, i syfte att vara en internationell, enkelblind referentgranskad, öppen åtkomst och tvärvetenskaplig tidskrift inom det banbrytande området energimaterial och -enheter. Den fokuserar på innovationsforskningen av hela kedjan av grundforskning, teknisk innovation, prestationstransformation och industrialisering inom området för energimaterial och -anordningar, och publicerar original, ledande och framåtblickande forskningsresultat, inklusive men inte begränsat till materialdesign. , syntes, integration, montering och karakterisering av enheter för energilagring och omvandling mm.

Om SciOpen

SciOpen är en professionell resurs med öppen tillgång för att upptäcka vetenskapligt och tekniskt innehåll som publiceras av Tsinghua University Press och dess publiceringspartners, vilket ger den vetenskapliga förlagsgemenskapen innovativ teknologi och marknadsledande kapacitet. SciOpen tillhandahåller end-to-end-tjänster för inlämning av manuskript, referentgranskning, innehållsvärd, analys och identitetshantering och expertrådgivning för att säkerställa varje tidskrifts utveckling genom att erbjuda en rad alternativ för alla funktioner som tidskriftslayout, produktionstjänster, redaktionella tjänster, Marknadsföring och kampanjer, onlinefunktionalitet etc. Genom att digitalisera publiceringsprocessen vidgar SciOpen räckvidden, fördjupar effekten och påskyndar utbytet av idéer.

För mer information, klicka på här.

Kontaktpersoner:
Mengdi Li
Tsinghua University Press
Kontor: 86-108-347-0580

Om du har en kommentar, snälla Kontakta oss oss.

Emittenter av nyhetsmeddelanden, inte 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, är ensamma ansvariga för innehållets noggrannhet.

Bokmärke: