புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு எரிபொருள் கலங்களுக்கு அதிக நீடித்த பயோமிமெடிக் நானோட்ரோ எலக்ட்ரோட்கள்
சவ்வு மின்முனை வரிசைப்படுத்துதல் என்பது புரோட்டான் எக்ஸ்சேஞ்ச் சவ்வு எரிபொருள் கலங்களின் (PEMFCs- proton exchange membrane fuel cells) முக்கிய பகுதியாகும். இருப்பினும், பிளாட்டினத்தின் அதிக நுகர்வு மற்றும் கார்பன் சப்போர்ட் பிளாட்டினம் நானோ துகள்கள் (Pt/C) வழக்கமான கேத்தோடு எரிபொருள் செல் வாகனங்களின் பெரிய அளவிலான வணிகமயமாக்கலை தடை செய்கிறது.
சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS) டாலியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் கெமிக்கல் இயற்பியலில் (DICP) பேராசிரியர் ஷாவோ ஜிகாங் மற்றும் ஹூ மிங் தலைமையிலான குழு, எருமையில் உள்ள நியூயார்க் மாநில பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் வு கேங்க் உடன் இணைந்து, PEMFC களுக்கு அதிக நீடித்த பயோமிமெடிக் நானோட்ரோ எலக்ட்ரோடை வடிவமைத்தது. எலக்ட்ரோடு என்பது குறைந்த Pt ஏற்றுதல் மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட ஆயுள் கொண்ட ஒரு நானோத்ரோ போன்ற வினையூக்கி அடுக்கு (NTCL- nanotrough-like catalyst layer) ஆகும்.
இந்த ஆய்வு ஜூலை 1 அன்று அப்ளைடு கேடலிசிஸ் பி: சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடப்பட்டது.
மின்சுழற்சி மற்றும் மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் மூலம் நானோட்ரோ கேடலிஸ்ட் லேயரை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு எளிதான டெம்ப்ளேட்-உதவி முறையை ஏற்றுக்கொண்டனர்.
Pt நானோட்ரோ எலக்ட்ரோடு மற்றும் வழக்கமான Pt/C எலக்ட்ரோடில் சுற்றுச்சூழல் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (ESEM-environmental scanning electron microscopy) மூலம் உருவாகும் நீர்-சிட்டுவை அவர்கள் கவனித்தனர், இது Pt நானோட்ரோ எலக்ட்ரோடின் இதேபோன்ற நீர் விரட்டும் பொறிமுறையை சிறு தாவரங்களுடன் சரிபார்க்கிறது.
Pt நானோட்ரோ வினையூக்கி அடுக்கு பயோமிமெடிக் கட்டமைப்பு மற்றும் அனிசோட்ரோபிக் மேற்பரப்பு காரணமாக பயனுள்ள நீர் மேலாண்மையை உணர்ந்தது.
“நாங்கள் 22.26 W mgPt-1 இன் அதிகபட்ச சக்தி அடர்த்தியை 42 μg cm-2 கேத்தோடில் ஏற்றினோம், இது வழக்கமான Pt/C மின்முனையை விட 1.27 மடங்கு அதிகமாகும்” என்று பேராசிரியர் HOU கூறினார்.
மேலும், துரிதப்படுத்தப்பட்ட அழுத்த சோதனைகளில் அவர்கள் அல்ட்ராஹை ஆயுள் அடைந்தனர். “இது Pt கலைப்பு மற்றும் மறு-படிதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு சுய-குணப்படுத்தும் பொறிமுறையின் காரணமாக இருக்கலாம்” என்று பேராசிரியர் SHAO கூறினார்.
References: