استفاده از نانولوله‌های کربنی به جای پلاتین در کاتالیست‌ها

نانولوله‌های کربنی چند جداره که دارای نقص‌های ساختاری و ناخالصی هستند
می‌توانند به‌عنوان جایگزینی برای استفاده در این پیل‌ها باشد، پژوهشگران
دانشگاه استنفورد معتقدند که این ماده می‌تواند به‌جای کاتالیست پلاتین در
باتری‌های هوا-فلزی و پیل‌های سوختی مورد استفاده قرار گیرد. این گروه
تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ
رسانده است.

در طول پنج سال گذشته قیمت هر اونس پلاتین از کمتر از ۸۰۰ دلار به ۲۲۰۰ دلار رسیده
است. از میان گزینه‌های مختلف، نانولوله کربنی یک انتخاب بسیار مناسب است. نانولوله
کربنی و گرافن ( ورقه‌ای از اتم‌های کربن به ضخامت یک اتم) هدایت الکتریکی بالایی
داشته در حالی که قیمت تولید آن بسیار کم است.

در این پروژه از نانولوله‌های کربنی چند جداره استفاده شده که در آنها دو یا سه
نانولوله به‌صورت هم‌مرکز درون یکدیگر قرار گرفته‌اند. نتایج کار پژوهشگران نشان
داد که تکه تکه شدن لایه بیرونی، در حالی که لایه‌های درونی سالم است، می‌تواند
فعالیت کاتالیستی نانولوله‌های کربنی را افزایش دهد، این درحالی است که هدایت
الکتریکی این سیستم تغییر چندانی نمی‌کند.

یانگوانگ لی، از نویسندگان مقاله مربوط به این پروژه، می‌گوید نانولوله‌های کربنی
خود دارای نقص هستند این نقص‌ها نقش مهمی در افزایش سایت‌های کاتالیستی نانولوله‌ها
داشته و موجب بهبود فعالیت کاتالیستی این مواد می‌شود.

در این پروژه، لی و همکارانش نانولوله‌های کربنی چند جداره را درون یک محلول
شیمیایی وارد کردند، این کار موجب شده تا لایه بیرونی نانولوله‌ها تا حدی باز شود و
ساختاری شبیه گرافن ایجاد شود این درحالی است که ساختارهای گرافنی به نانولوله
چسبیده‌اند و لایه‌های درونی دست نخورده باقی مانده است.