Создан новый катализатор для спиртовых ТЭ

Москва, 14:38, 10 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Команда из Брукхейвенской Национальной Лаборатории, при участии сотрудников Университета Арканзаса, синтезировала эффективный катализатор, эффективно реализующий электрический потенциал этанола.

Вещество обеспечивает оптимальное электроокисление этанола, позволяя полностью реализовать энергетический потенциал горючего, сообщает sciencedaily.com. Результаты исследования представлены в Journal of the American Chemical Society.

«Это – революционный продукт, делающий спиртовые топливные элементы перспективным энергоресурсом большой емкости, не зависящим от сети, — сказала руководитель проекта, Цзя Ван из Брукхейвенской лаборатории. – Одно из перспективных решений – дроны на ТЭ с жидким горючим. Они легкие, в сравнении с батарейками, и проще заправляются. Даже в »удаленных районах.

Основной потенциал этанола заключен в связях углерод-углерод, формирующих каркас молекулы. Катализатор, разработанный группой Ван, показал, что их разрушение в правильное время – ключевой фактор для высвобождения энергии.

«Электроокисление позволяет получить 12 электронов с молекулы, — сказала автор. – Но реакция может протекать различными путями».

В основном они ведут к неполному окислению, слишком рано отделяя атомы водорода. В результате формируется угарный газ, вредящий катализатору.

«Для получения 12 электронов нужно разрушать связи на старте реакции, пока присутствует водород. Он защищает водород, предотвращая формирование СО, — сказала Ван. – Затем требуются шаги по дегидрированию и окислению».

Новый катализатор сочетает реактивные элементы в уникальной структуре ядро-оболочка, ускоряя все этапы. Для его создания Цзиньи Чен, приглашенная в лабораторию из Университета Арканзаса, разработала синтетический метод распределения платины и иридия по золотым наночастицам. Они формируют на поверхности «моноатомные островки», обеспечивающие эффективность катализатора.

«Ядро из золотой наночастицы усиливает способность элементов разрывать связи углерод-углерод и отделять их от водорода», — сказала Чен.

На следующих этапах команда хочет разработать устройства, использующие новый катализатор. Результаты исследования также могут помочь в создании новых мультикомпонентых продуктов для других задач.