جستجو به دنبال نانوکاتالیست‌های پلاتین پایدار

دانشمندان در دانشگاه پرینستون موفق به توسعه‌ی ورقه‌های کربنی شدند که منجر به
افزایش دوام غشاهای مبادله‌ی پروتون در پیل‌های سوختی می‌شود. این ماده‌ی جدید ضمن
بهبود پایداری نانوکاتالیست‌های پیل سوختی، از هزینه‌های ساخت آن نیز می‌کاهد.

استفاده از پیل‌های سوختی غشادار مبادله‌ی پروتون رواج زیادی ندارد؛ زیرا هزینه‌ی
ساخت آن بسیار و پایداری آن کم است؛ از این رو برای تجاری‌سازی آن لازم است که
هزینه‌ی ساخت آن به شدت کاسته شود. برای نیل به این هدف، محققان دانشگاه پرینستون
نوع جدیدی از ورقه‌های کربنی را ارائه کرده اند.

درون پیل‌های سوختی امروزی واکنش درون پیل از طریق فلز پلاتین کاتالیز می‌شود.
شرایط داخل پیل سوختی بسیار شرایط سختی است، به‌طوری که دما و فشار بسیار بالاست و
تحت چنین شرایطی ذرات پلاتین از سطح جدا می شود و به هم می چسبند. در این حالت این
ذرات نمی‌توانند نقش کاتالیزور را ایفا کنند. نتیجه‌ی چنین شرایطی، کاهش نسبت سطح
به حجم می‌باشد. برای رفع این مشکل دانشمندان گرافیت را برش داده و ورقه های بسیار
نازکی به ضخامت یک اتم را ایجاد کرده، سپس آنها را با فلز پلاتین واکنش دادند؛ به‌طوری
که این ذرات به سطح ورقه‌ی کربنی چسبیدند. تصاویر TEM نشان داد که نانوذرات پلاتین
به‌صورت یک نواخت به سطح چسبیده‌است و در مقایسه‌ با نمونه‌های قبلی امکان کاتالیز
افزایش یافته‌است.

این گروه تحقیقاتی به این نتیجه رسیدند که صفحات گرافن ساخت آنها برهم‌کنش قوی‌تری
با فلز پلاتین می‌دهد، همچنین ذرات پلاتین در سطح گرافن ریزتر شده، مقاومت آن نیز
در برابر شکسته شدن افزایش یافته‌است. در واقع گرافن‌های دارای نانوذرات پلاتین
کاراتر، پایدارتر و کم‌هزینه‌تری نسبت به نمونه‌های قبلی هستند.