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菠菜:适合大力水手和地球 化学实验表明潜在的燃料电池动力

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Spinach leaves
信用:盖蒂图片社

“吃你的菠菜”,是许多人的童年的普遍感觉。菠菜,爽朗,绿色蔬菜充满了营养成分,不只是在人体提供能量。它也有潜力,以帮助电力的燃料电池,根据一项新的 在非盟的研究人员 化学系。菠菜,从它的绿叶,食用形式转化成碳纳米片的情况下,作为用于燃料电池和金属 - 空气电池的氧还原反应的催化剂。

氧还原反应是在燃料电池和金属 - 空气电池的两个反应中的一个,并且通常较慢的一个,限制这些设备的能量输出。研究人员长期以来一直已知某些碳材料可催化该反应。但这些碳基催化剂并不总是执行一样好或优于传统的铂基催化剂。在Au研究人员希望通过使用容易获得的自然资源找到一种有效的催化剂廉价且毒性较低的制备方法。他们用菠菜解决了这一难题。

“这项工作表明,可持续的催化剂可以从自然资源氧还原反应进行,说:”教授。 手冢邹在非盟的化学教授和论文的第一作者。 “我们测试的方法可以从菠菜,它是一种可再生的生物质产生高活性的,基于碳的催化剂。事实上,我们认为它优于两种活性和稳定性市售的铂催化剂。所述的催化剂是可能适用于氢燃料电池和金属 - 空气电池。”邹的前博士后学生晓军刘和李张文岳和本科生凯西卡尔汉是该论文的合着者。

催化剂加速氧还原反应,以产生足够的电流和产生能量。是研究的实际应用中是燃料电池和金属 - 空气电池,其动力电动汽车和类型的军事装备。研究人员正在实验室,并与从植物或植物产品,如蒲草或稻衍生催化剂原型的进展。邹的工作是用菠菜作为制备氧还原反应的催化剂的材料的第一示范。菠菜是这项工作一个很好的候选人,因为它生存在低温环境下,资源丰富且易于种植,并含有丰富的铁和氮是这种类型的催化剂是必不可少的。

邹和他的学生创建和测试的催化剂,这是菠菜来源的碳纳米片。碳纳米片是像一张纸与该厚度在纳米级,一千倍薄于一块人的头发。以创建纳米片,研究人员把菠菜通过多步骤的过程,既包括低和高科技方法,包括洗涤,榨汁和冷冻干燥的菠菜,磨手动它成细粉用研钵和研杵和“掺杂”有额外的氮气所产生的碳纳米片,以提高其性能。测量结果表明,菠菜衍生催化剂进行比铂基催化剂,可以是昂贵而失去其效力随着时间的推移更好。

为研究人员的下一个步骤是将催化剂从实验室模拟成原型设备,诸如氢燃料电池,以查看他们的表现如何,并制定与其他植物的催化剂。邹想也通过减少所需过程的能量消耗提高可持续性。