Nemesfém aerogélek a több léptékű strukturált anyagok fagyasztásával az elektrokatalízishez és
- Főmenü
- A Kar
- Tanulmányok
- Kutatás
- Posztgraduális hallgatók
- dzsókerkártya
- A Kar
- Hely és kapcsolat
- adminisztráció
- Kutatási területek és székek
- Bizottság és képviselők
- Öregdiákok
- Egységek
- A színezékek történelmi gyűjteménye
- Épületek
- IT szolgáltatások
- A - Z
- hírek
- hírek
- Nemesfém aerogélek fagyasztással: több léptékű strukturált anyagok elektrokatalízishez és fotoelektrokatalízishez
A drezdai kémikusok újszerű fagyás-olvadási módszert dolgoztak ki a nemesfém gélek öngyógyító tulajdonságainak és a jégsablon hatásának felhasználásával.
A TU drezdai kémikusai fagyasztás-olvadás módszert fejlesztettek ki, amely képes tiszta nemesfém aerogélek (NMA) szintetizálására, tiszta felületekkel és több skála felépítéssel. Hierarchikus felépítésük és egyedi optikai tulajdonságaik révén kiemelkedő teljesítményt nyújt az etanol elektrooxidálásához. A kutatás új ötleteket kínál a különféle gél- vagy habanyagok tervezéséhez a nagy teljesítményű elektrokatalízishez és a fotoelektrokatalízishez.
A fagyás-olvadás módszer sematikus bemutatása.
A porózus anyagok új osztályaként a nemesfém aerogélek (NMA-k) óriási figyelmet keltettek kombinált tulajdonságaik miatt, beleértve az önfenntartó architektúrákat, a nagy felületet és számos optikailag és katalitikusan aktív helyet, lehetővé téve lenyűgöző teljesítményüket a különböző területeken. A jelenlegi gyártási módszerek azonban hosszú gyártási periódusok, elkerülhetetlen szennyeződések és ellenőrizetlen multicale struktúráktól szenvednek, elriasztva alapvető és alkalmazásorientált tanulmányaikat.
Dr. A kínai Ran Du 2017 óta Alexander von Humboldt tudományos munkatárs a Drezdai TU-nál. A drezdai vegyészekkel együttműködve Dr. Jan-Ole Joswig és Alexander Eychmüller professzor nemrégiben kidolgoztak egy új fagyasztási-olvadási módszert, amely képes különféle több léptékű strukturált nemesfém aerogélek megszerzésére, mint kiváló fotoelektrokatalizátorok az etanol elektro-oxidációjára, elősegítve az üzemanyagcellák alkalmazását. Munkájukat címlapként közölték a rangos Angewandte Chemie International Edition folyóiratban.
Ran Du és csapata korábbi műveiben a nemesfém gélek szokatlan öngyógyító tulajdonságait találta meg. Ennek a ténynek az ösztönzésére adalékmentes megközelítésként fagyasztás-olvadás módszert fejlesztettek ki a különféle hígított fém nanorészecske-oldatok (0,2-0,5 mM koncentráció) közvetlen destabilizálására. Fagyasztáskor nagy aggregátumok keletkeztek a drámai módon megemelkedett helyi oldott anyag koncentrációjának fokozott sózási hatásai miatt; Közben mikrométeres méretben formálták őket in situ képződött jégkristályok által. Felolvasztás után az aggregátumok leülepedtek, és öngyógyító tulajdonságaik eredményeként monolit hidrogélekké álltak össze. Tisztított és szárított, tiszta hidrogéleket és a megfelelő aerogéleket kaptuk.
Különböző hierarchikusan felépített NMA-k transzmissziós elektronmikroszkópos képei.
A hierarchikusan porózus szerkezetek, a tisztaság és az együttes katalitikus/optikai tulajdonságok miatt a kapott arany-palládium (Au-Pd) aerogélek lenyűgöző fényvezérelt fotoelektrokatalitikus teljesítményt mutattak, akár 6,5-szer nagyobb áramsűrűséggel. mint a kereskedelmi forgalomban levő palládium/szén (Pd/C) etanol-oxidációs reakcióhoz.
"A jelenlegi munka új ötletet kínál tiszta és hierarchikus felépítésű gélanyagok létrehozására közvetlenül hígított prekurzor oldatokból, és alkalmazkodnia kell a különféle anyagrendszerekhez, hogy a katalízis és más területeken is jobb legyen a teljesítmény" - feltételezi Ran Du kémikus.
Eredeti kiadvány:
Du, R., Joswig, J.-O., Hübner, R., Zhou, L., Wei, W., Hu, Y., Eychmüller, A. (2020). Tiszta és hierarchikusan felépített nemesfém gélek fagyasztással-olvadással elősegített gyártása elektrokatalízis és fotoelektrokatalízis céljából. Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201916484.