ساخت کاتالیست جدید با استفاده از برهمکنش ذرات باردار

ذرات بسیار کوچک طلا قادرند نانوذرات پلاتین را به سمت خود کشیده، آنها را در اطراف خود نگاه دارند. این ساختار می‌تواند اسیدفرمیک را در پیل‌های سوختی تبدیل به الکتریسیته کند. محققان چینی ادعا کرده‌اند که از روش خودآرایی الکترواستاتیکی جدیدی برای ایجاد چنین ساختاری استفاده کرده‌اند.

ذرات بسیار کوچک طلا قادرند نانوذرات پلاتین را به سمت خود کشیده، آنها را در اطراف
خود نگاه دارند. این ساختار می‌تواند اسیدفرمیک را در پیل‌های سوختی تبدیل به
الکتریسیته کند. محققان چینی ادعا کرده‌اند که از روش خودآرایی الکترواستاتیکی
جدیدی برای ایجاد چنین ساختاری استفاده کرده‌اند. اساس این روش نیروی جاذبه‌ی موجود
میان بارهای منفی و مثبت است.

دکتر لین از مؤسسه‌ی فناوری‌ هاربین، می‌گوید:« تا جایی که ما می‌دانیم این بار
اولی است که از این روش برای ساخت چنین ساختارهایی استفاده می‌شود».

با استفاده از این ساختارها در باطری‌ها می‌توان کارایی آنها را بهبود داد. با جای‌گزینی
باطری‌های قدیمی با باطری‌های دارای این فناوری، لب‌تاپ‌ها یا دیگر ادوات قادرند از
پیل‌های سوختی حاوی سوخت مایع استفاده کنند که این امر خنثی‌سازی این باطری‌ها را
تسهیل می‌کند. علاوه ‌بر این، عمر باطری‌ها ۲ تا۱۰ مرتبه بیشتر خواهد شد و می‌توان
باطری را در هر جایی شارژ کرد چون به الکتریسیته متکی نیست و با اسیدفرمیک کار می‌کند.
امکان استفاده از این باطری‌ها در خودروها نیز وجود دارد. مشکل این باطری‌ها
نیازشان به یک کاتالیست برای تولید جریان است که محققان تاکنون به‌منظور ساخت این
کاتالیست‌ها گام‌هایی اقداماتی را صورت داده‌اند.

برای ساخت این کاتالیست‌ها ابتدا باید ۲ محلول ایجاد کرد: اولین محلول حاوی
نانوذرات کروی ۲٫۸ نانومتری پلاتین با بار مثبت است و دومین محلول دارای ذرات طلا
با بار منفی است. ترکیب این دو محلول با یکدیگر، منجر به ایجاد ساختارهایی به شکل
گل می‌شود؛ به طوری که ذرات طلا در مرکز و نانوذرات پلاتین در اطراف آن خواهد بود.
خودآرایی انجام‌شده در این محلول بر اساس جذب میان بارهای غیر هم نام (مثبت و منفی)
و دفع بارهای هم‌نام است.

پس از ایجاد این ساختارها، محققان با پراش اشعه‌ی ایکس، طیف‌سنجی اشعه‌ی ایکس با
انرژی پراکنده‌کننده و میکروسکوپ الکترونی عبوری آنها را در مرکز EMSL، بررسی کردند.
دانسیته ی جریان در باطری‌های حاوی کاتالیست جدید، ۵٫۷ بیشتر از باطری‌های دارای
نانوکاتالیست‌های پلاتین است.

دانشمندان در حال بررسی چگونگی برهم‌کنش موجود میان اسیدفرمیک و کاتالیست هستند تا
بفهمند چرا این کاتالیست فعال‌تر از نانوکاتالیست‌های پلاتین است.

نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Angewandte Chemie به چاپ رسیده‌است و از سوی این نشریه
به‌عنوان مقاله‌ی خیلی مهم معرفی شده‌‌است. گفتنی است که تنها ۵ درصد از مقالات این
نشریه چنین عنوانی را دریافت می‌کنند.