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新方法提供了更稳定,高效的电反应

流化方法的催化剂颗粒在电解质而不是将它们胶合到电极的



有西北工程的研究人员开发更高效,更稳定的方法来进行电反应。

的技术,其在电解质代替流化它们胶合到电极的催化剂颗粒,避免以反应性能迅速下降 - 这种现象研究人员呼叫疲劳。该方法可以提高电解和电化学能量转换和存储的生产流程。

JIaxing Huang“在那里有大量的努力来寻找新的高性能催化剂也能更好地承受电化学反应,说:” 嘉兴黄材料科学与工程教授,工程学院麦考密克,谁领导的研究。 “我们开发了一种完全不同的方式,使电催化不易腐烂 - 而不是通过寻找另一个新的材料,但通过做不同的反应”

这项研究名为“电催化沸腾,”是 发表 2月10日在该杂志 CCS化学 和特色在二月号的封面。

在一个典型的设置电催化,11种催化材料粘合到电极,电解质它们浸泡在和经受由电压刺激的反应。连续因为通过电极施加的电压,电化学材料经历连续的应力。随着时间的推移,可以衰减它们的催化性能由于电极作为一个整体,或单独颗粒上积累结构损坏。

球队的方法,通过在电解质流化的粒子避免了持续压力。现在颗粒轮流工作,只是暂时经历应力电化学当碰撞随着电极。统称从单一的碰撞事件的输出合并成一个连续和稳定的电化学电流。

“电催化流化床场所电化学反应的空间和时间的连续体,使得催化剂更有效。”黄说。 “此外流态化限制你降低反应物与催化剂的质量传输,因为颗粒在电解液中游泳。”

In fluidized electrocatalysis, catalytic particles work in rotation and they are only momentarily “electrified” when they collide with the electrode, leading to improved fatigue-resistance.他的想法黄使用被称为的Pt / C的公知,可商购的催化剂,它是由炭黑粉末由铂纳米颗粒的装饰催化氧演化,析氢和甲醇氧化反应的进行测试。这三个电化学反应,通过当的Pt / C,通常为严重的性能衰减受到催化,但都表现出更高的效率和稳定性。当流化颗粒。

“新的策略使得不稳定的交付所有三个型号的反应性能稳定的催化剂。这是一个令人兴奋的证据的概念,说:”周艺阁,造纸和黄的研究小组曾经参观博士后的第一作者。 “当我们计算单个粒子效率一些这些反应的,它比固定粒至少大小更高的三个数量级。而是强调出来,我们给了一个机会粒子放松,和他们成为了很多更有效的结果“。

而需要更多的工作,以确定该类型的电化学反应可能最好使利益最大化的电催化流化床的,黄相信他的方法可以适用于多种不同类型的材料,并产生更有效的,更持久的电催化反应。这可能会导致改善合成电化学过程,这在大规模储能的电能转换成化学物质发挥了重要作用。

“我希望我们的其他研究人员认为方法来重新评估其催化剂。这将是令人兴奋地看到比先前人们认为不可成为催化剂使用,“黄说。

周现在是在中国湖南大学化学教授。其他作者包括易筋炕,十大网赌网站网址化学系前客座教授。十大网赌网站网址的创新和新企业办公室已提出在此基础上工作的临时专利申请。