طبق گفته محققان در آمریکا کاتالیست‌های ساخته‌شده از نانولوله‌های کربنی غوطه‌ورشده در یک محلول پلیمری، از نظر کارکرد انرژی در پیل‌های سوختی با کاتالیست‌های پلاتین برابری می‌کنند، در حالی که ارزان‌تر از آنها هستند.
ساخت نانوکاتالیست ارزانی برای پیل‌های سوختی
طبق گفته محققان در آمریکا کاتالیست‌های ساخته‌شده از نانولوله‌های کربنی غوطه‌ورشده
در یک محلول پلیمری، از نظر کارکرد انرژی در پیل‌های سوختی با کاتالیست‌های پلاتین
برابری می‌کنند، در حالی که ارزان‌تر از آنها هستند.
این محققان نشان داده‌اند که نانوکاتالیست آنها می‌تواند راه‌حلی برای یکی از اصلی‌ترین
چالش‌های پیل‌های سوختی یعنی هزینه‌ی بالا، باشد. پلاتین که هزینه آن در پیل سوختی
حداقل یک چهارم کل هزینه‌ها است، اخیرا با قیمت هر کیلوگرم حدود ۶۵ هزار دلار
فروخته می‌شود. این محققان می‌گویند که هزینه نانولوله‌های کربنی فعال‌شده‌ی آنها
هر کیلوگرم حدود ۱۰۰ دلار خواهد بود.
لیمینگ دای و همکارانش از دانشگاه کیس وسترن رزرو، متوجه شدند که غوطه‌ورسازی ساده
نانولوله‌های کربنی در یک محلول آبی از پلیمر پلی‌دی‌آلیل دی‌متیل آمونیوم کلراید
برای حدود دو ساعت، باعث ایجاد روکشی از پلیمر روی سطح نانولوله می‌شود. این روکش
از هر اتم کربن یک الکترون را به صورت جزئی به بیرون می‌کشد و یک بار مثبت خالص
ایجاد می‌کند.
آنها این نانولوله‌ها را روی کاتد یک پیل سوختی قلیایی قرار دادند. در این حالت،
این ماده باردارشده بعنوان یک کاتالیست برای واکنش اکسیداسیون – احیاء عمل می‌کند.
هنگامی که هیدروژن و اکسیژن به صورت الکتروشیمیایی ترکیب می‌شوند، واکنش اکسیداسیون
– احیاء الکتریسیته تولید می‌کند. آزمایشها نشان دادند که توان تولیدی پیل سوختی
این محققان معادل توان تولیدی پیل سوختی است که از کاتالیست پلاتین استفاده می‌کند.
بر خلاف پلاتین، این کاتالیست مبتنی بر کربن: فعالیت کاتالیستی خود را از دست نمی‌دهد،
بنابراین راندمانش طی گذر زمان در نتیجه مسمومیت با مونواکسید کربن کاهش نمی‌یابد؛
و از اثرات قرارگیری در معرض متانول مصون است. متانول (یک سوخت مایع که در مقایسه
با هیدروژن، ذخیره و انتقال آن آسان‌تر است) هنگام حرکت از آند به سمت کاتد در یک
پیل سوختی، فعالیت کاتالیست پلاتین را کاهش می‌دهد.
در پیل سوختی این محققان از نانولوله‌های کربنی دوپ‌شده با نیتروژن بعنوان کاتالیست
استفاده می‌شود.در این حالت، نیتروژن که به صورت شیمیایی با کربن پیوند می‌دهد،
الکترون را برای ایجاد یک بار الکتریکی از کربن بصورت جزئی می‌کشد. این محققان
مطمئن هستند که با بهینه کردن این سیستم می‌توان راندمان آن را افزایش داد.
جزئیات نتایج این تحقیق در مجله‌ی American Chemical Society منتشر شده است.
