Нікелево-платинове нанорозмірне ядро ​​з платиновою оболонкою розщеплює молекули кисню на корисні іони

27 липня 2023 (Новини Nanowerk) Платина (Pt) може діяти як каталізатор для утворення активних іонів кисню для багатьох застосувань. У цьому дослідженні вчені використовували метод електрохімічного циклу для модифікації поверхні наночастинок нікелю (Ni)/Pt. Потім вчені дослідили частинки за допомогою спеціалізованої техніки розсіювання рентгенівських променів, яка унікально підходить для дослідження тривимірних частинок у рідинах. Це показало, що модифікований сплав мав шар, багатий Pt. Структура цього шару залишила платину на поверхні наночастинок, більш концентровану, ніж це було б нормально в об’ємному сплаві Ni-Pt. Техніка розкриває склад, форму та деформацію частинок нанометрового масштабу, які використовуються в електродах і мембранах. Дослідження опубліковано в Нано листи (“Electrochemically Induced Strain Evolution in Pt–Ni Alloy Nanoparticles Observed by Bragg Coherent Diffraction Imaging”). Метод BCDI з використанням когерентного синхротронного рентгенівського випромінювання (схема ліворуч) для зображення внутрішніх тривимірних розподілів деформації та складу на місці на різних стадіях електрохімічного розчинення поверхні нікелю (схема справа). (Зображення: Т. Кавагучі, Аргонська національна лабораторія) Процес відновлення кисню є важливим у багатьох сферах застосування. Це включає в себе електроди паливних елементів, які електрохімічно споживають паливо безпосередньо в електрику. Сюди також входять метало-повітряні батареї, які виробляють електроенергію шляхом окислення металів. Pt може запускати ці реакції відновлення. Заміна Pt-компонентів сплавами та покращення активності шляхом обробки поверхні зробить такі процеси менш дорогими та ефективнішими. Рентгенівська методика виявляє, як змінюється матеріал в умовах експлуатації. Дослідники можуть використовувати цю техніку в реактивних середовищах для оцінки стану поверхні основних матеріалів. Це допоможе їм вивчити та вдосконалити матеріали для пристроїв для перетворення енергії та хімічних речовин. Дослідники з Аргонської національної лабораторії, Університету Сафарік у Словаччині та Університету Тохоку в Японії використовували когерентне дифракційне зображення Брегга (BCDI) для моніторингу деформації атомного рівня на поверхнях наночастинок Pt-Ni під час їх електрохімічної обробки. Цей метод дозволяє дослідникам визначати форму, склад і атомні відстані в фактичних середовищах, де обробляється або розгортається матеріал. Вони спостерігали за пружною деформацією під час послідовних вольтаметричних циклів у рідкому електроліті як функцію розчинення Ni, як виведено з тривимірних зображень від BCDI та з вимірювань середніх постійних решітки. Результати показують, що більш високі рівні початкового складу Ni призвели до більшого розчинення та вищих рівнів деформації стиску на поверхні. Результатом обробки стала структура «ядро-оболонка» з багатою Pt оболонкою, що оточувала ядро, багате Ni. Ці результати допомагають пояснити, чому молекули кисню можна легше перетворити на реакційноздатні іони на наночастинках Pt-Ni порівняно з чистими наночастинками Pt. Деформація, пов'язана з розщепленням, може змінити форму та електронну структуру місць поглинання, важливих для перенесення заряду кисню.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. Автомобільні / електромобілі, вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• BlockOffsets. Модернізація екологічної компенсаційної власності. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63406.php