Yeni CNT Katalizörü 100 Kat Daha Az Platin Kullanıyor
Daha düşük maliyetle yenilenebilir enerji depolama seçeneği.
Bir çift atomdan oluşan CNT yüzeyindeki parçacıklarda platin yatakları (parlak noktalar)
Finlandiya’nın Aalto Üniversitesi’ndeki mühendisler, hidrojen üretimi için, geleneksel elektrokatalistlere göre 100 kat daha az platin kullanan ancak benzer verimlilikte bir elektrokatalizör geliştirdiler.
Suyun elektrolizi ve hidrojen eldesi için elektriği kullanan elektrolizörlerin, aşırı elektrik enerjisini yenilenebilir enerjilerden elde etmesi ve depolamasının bununla beraber talep ve tüketimin dengelenmesine yardımcı olmak için önemli bir yöntem olması bekleniyor. Ancak, günümüzde kullanılan katalizörlerin alımını kısıtlayan engelleyici derecede pahalı platin miktarlarına güveniliyor. Bununla birlikte AB, platini, kritik bir hammadde olarak listeliyor ve kullanımını azaltmaya çalışıyor. Kimya Mühendisliği alanında profesör olan Anja Kallio ve fizikokimya profesörü Kari Laasonen, elektrokatalizörün bir çözüm olabileceğini söylüyor.
Elektrokatalizörler, karbon nanotüp (CNT) merkezlidirler. Araştırmacılar, CNT yüzeyini platin atomlarıyla kaplamak için bir elektrodepozisyon işlemi kullanıyorlar. Kallio, sadece bir çift atomdan oluşan parçacıklardaki platin tortularına dikkat çekiyor. Grafen gibi diğer yüzeylerde partiküller daha büyüktür.
Kallio ,“İnanıyoruz ki bunun nedeni, eğimli yüzeyin karbon atomlarının gergin bir haldeyken nanotüp yüzeyinde platin stabilizazyonuna meyilli olmasıdır. Bu, platin atomlarının, küçük ve katalitik açıdan aktif partiküller oluşturmasını sağlar. Bizim modellememiz, karbon bağlarının gerginleşmesinin artmasıyla, platinin stabilizasyonunun da daha iyi olduğunu gösterdi.” diyor.
Küçük parçacıklar, daha aktif yüzey alanı anlamına gelir ve böylece katalizörü daha verimli hale getirir. Araştırmacılar, CNT çaplarının oldukça önemli olduğunu ortaya koymuşlardır. Daha küçük CNT’ler daha kavisli olup, atomların gerginliğini arttırır ve böylece platin parçacıklarını daha etkin bir şekilde stabilize eder.
Bir laboratuvar elektrolizöründeki testlerde, CNT’ye dayalı elektrodatalizör, ticari platin elektrokatalizörlerle benzer aktiviteye sahipti.
“Oda sıcaklığında ve küçük ölçeklerde elektrokatalizör, stabil kalır ve uzun süre kullanılabilir. Bir sonraki adım, üretim ölçeğini arttırmak ve genellikle daha yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen pratik uygulamalarda, elektrokatalizörün işlevselliğini test etmek “diyor Kallio.
Kaynak : thechemicalengineer.com
