به گزارش افکار نیوز به نقل از ايسنا، يکي از محدوديتهاي مهم فناوري پيل سوختي، کاتاليست آن است. عيب پلاتين، علاوه بر هزينه بالا، اين است که مونوکسيد کربن در واکنشهاي پيلهاي سوختي که بوسيله مواد آلي شبيه اسيد فرميک توان ميگيرند را جذب ميکند.
اکنون محققان دانشگاه براون، نانوکاتالیستی ساختهاند که ادعا میکنند در مقایسه با همه دیگر کاتالیستها در واکنشهای پیل سوختی اسید فرمیک، بهترین عملکرد را دارد.
آنها میگویند: نانومتری نانوذره آهن - پلاتین - طلای FePtAu) ۴) از دیگر کاتالیستهای نانوذرهای بررسی شده، جریان بالاتری بر واحد جرم، تولید میکند. بعلاوه این نانوذره سه فلزی بعد از ۱۳ ساعت از شروع واکنش هنوز بخوبی عمل میکرد.
طلا نقش کلیدی در این واکنش بازی میکند. طلا ابتدا بعنوان سازماندهنده نظم و ترتیب عمل میکند که منجر به لایههای یکنواخت از اتمهای آهن و پلاتین در این نانوذرات میشود. سپس اتمهای طلا خارج شده و به سطح بیرونی این آرایش نانوذرهای متصل میشوند. طلا در نظمدهی اتمهای آهن و طلا مؤثر است، زیرا اتمهای طلا در ابتدا فضای اضافی داخل کره نانوذرهای ایجاد میکنند. هنگامی که اتمهای طلا در نتیجه گرم شدن به سطح نفوذ میکنند، اتمهای آهن و پلاتین برای آرایش خودشان فضای بیشتری پیدا میکنند.
طلا همچنین با کاتالیز اکسیداسیون مونوکسید کربن، آن را از واکنش حذف میکند. مونوکسید کربن، علاوه بر خطری که برای تنفس دارد، به خوبی با اتمهای آهن و پلاتین پیوند داده و عملکرد کاتالیستی آنها را کاهش میدهد. طلا با زدودن آن از این واکنش، عملکرد کاتالیست آهن - پلاتین را بهبود میدهد.
در آزمایشها، این نانوکاتالیست FePtAu به فعالیت حدود ۲۸۱۰ میلیآمپر بر میلیگرم پلاتین(فعالیت - جرمی، یا جریان تولید شده بر هر میلیگرم از پلاتین) رسید که در بین همه کاتالیستهای نانوذرهای که تاکنون گزارش شدهاند، بالاترین است. بعد از ۱۳ ساعت فعالیت جرمی آن به ۲۶۰۰ میلیآمپر بر میلیگرم پلاتین رسید که ۹۳ درصد مقدار اولیهاش است.
اين محققان، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجلهي Journal of the American Chemical Society منتشر کردهاند.
