پژوهشگران انگلیسی از روشی که در سال ۲۰۱۷ جایزه نوبل شیمی را به خود اختصاص داده بود، برای ترسیم نقشه شیمیایی نانوذرات با عناصر مختلف استفاده کردند. نتایج این پروژه برای کاهش هزینه پیل‌های سوختی و باتری‌ها قابل‌استفاده است.
بهره‌برداری از روشی که در سال ۲۰۱۷ جایزه نوبل شیمی گرفت
محققان از روشی که پیش از این برنده جایزه نوبل شده بود برای ترسیم نقشه شیمیایی از ترکیب فلزات استفاده کردند تا با این کار هزینه پیل‌های سوختی را کاهش دهند. این گروه روشی زیستی را که برنده جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۱۷ شده بود برای مشاهده شیمی نانومقیاس در نانوذرات فلزی به کار بردند. این نانوذرات دارای کاربرد وسیعی در ساخت کاتالیست‌های مبدل انرژی در پیل‌های سوختی هستند. این اولین باری است که از این روش در این نوع از تحقیقات استفاده می‌شود.
این ذرات دارای ساختار هندسی شبیه به ستاره بوده به‌طوری که لبه‌ها و مرکز آن از جنس دو ماده مختلف است. استفاده از این ماده می‌تواند هزینه تولید کاتالیست‌های مبدل و باتری‌ها را کاهش دهد.
سال ۲۰۱۷ جایزه نوبل شیمی به یوآخیم فرانک، ریچارد هندرسون و جاکوئیز دوبوچت اعطاء شد. آنها در این پروژه به بررسی نوترکیبی ذرات منفرد پرداختند و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، ساختارهای آنها را مشخص کردند.
محققان دانشگاه منچستر با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آکسفورد، از این روش برای ایجاد نقشه سه‌بعدی از نانوذرات فلزی بسیار کوچک استفاده کردند.
نتایج یافته‌های آنها در قالب مقاله‌ای با عنوان Imaging Three-Dimensional Elemental Inhomogeneity in Pt–Ni Nanoparticles Using Spectroscopic Single Particle Reconstruction در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
در این پروژه محققان نشان دادند که می‌توان نقشه عناصر مختلف در مقیاس نانومتری را به‌صورت سه‌بعدی ترسیم کرد. نانوذرات فلزی، عناصر اصلی در کاتالیست‌ها هستند و عملکرد این کاتالیست‌ها به ساختار و شیمی این نانوذرات بستگی دارد. با توجه به ابعاد کوچک آنها باید از میکروسکوپ الکترونی برای مشاهده و بررسی این نانوذرات استفاده کرد که معمولاً به دلیل تصاویر دو بعدی، محدودیتی در کسب اطلاعات از تصویر وجود دارد.
در این پروژه محققان تصویر شیمیایی سه‌بعدی از ساختار نانوذرات فلزی نیکل پلاتین ایجاد کردند، ماده‌ای که کاربرد وسیعی در کاتالیست‌های پیل سوختی و باتری‌ها دارد.
