استفاده از سطوح تراش‌دار در پيل‌هاي سوختي
نانوساختارهاي پلاتينيوم روي آلومينا زماني که در دماي بالاتر از 700 درجه سانتي‌گراد قرار مي‌گيرند، سطوح کاملاً تراش‌داري را ايجاد مي‌کنند که براي استفاده در کاتاليزورهاي پيل سوختي دماي بالا بسيار مناسب مي‌باشند. ديدر آرونگزب از دانشگاه فناوري تگزاس در آمريکا مي‌گويد که اين روش جديد و ساده خودآرايي براي ساختن سيستم‌هاي اکسيد فلزي بسيار راحت‌تر از روش‌هاي شيميايي موجود مي‌باشد.
خودآرايي يک روش جذاب براي توليد ساختارهاي نانومقياس مي‌باشد زيرا در مقايسه با روش‌هاي الگودهي معمول همانند اشعه يوني متمرکز، ليتوگرافي يا نانومهرزني قالب، نسبتاً ساده‌تر مي‌باشد. با وجودي که پلاتينيوم مسطح به طور گسترده‌اي در پيل‌هاي سوختي مورد استفاده قرار گرفته است، نانوخوشه‌هاي تراش‌دار پلاتينيوم کاتاليزورهاي موثرتري هستند. با اين حال اطلاعات بسيار کمي درباره نحوه شکل گرفتن اين نانوخوشه‌ها و ميزان پايداري آنها وجود دارد.
آرونگزب از طريق افزايش سريع دماي فيلم‌هاي نازک پلاتينيوم تا 700 درجه سانتي‌گراد توانسته است نانونقاط تراش‌دار پلاتينيوم را روي آلومينا ايجاد کند. او دريافت که در ضخامت بحراني 2 نانومتر براي فيلم نازک، خوشه‌ها دانه‌هاي تراش‌دارب با چندين سطح ايجاد مي‌کنند. اين ساختارها تا حد زيادي سطح ماده را افزايش داده و در نتيجه کارايي را زياد مي‌کنند.
بنابر گفته آرونگزب شکل نانوخوشه‌ها را مي‌توان با دما و زمان کنترل نمود. او در مصاحبه با nanotechweb.org اظهار داشت: «ديدن اينکه فلز مکعبي فشرده در دماهاي بالا به شکل‌هاي هندسي مختلفي همچون شش‌ضلعي، پنج‌ضلعي، و مثلثي تبديل مي‌شود، جالب است. اين ساختارها بسيار پايدار بوده و در نتيجه براي کاربردهاي دماي بالا مناسب مي‌باشند».
روش آنيلينگ سريع را مي‌توان درباره ساير اکسيدهاي فلزي نيز به کار برد. آرونگزب مي‌گويد که کاربردهاي اين ساختارها شامل حسگري گاز و تجزيه کاتاليستي مواد زيان‌آور زيست‌محيطي مي‌باشد.
او مي‌افزايد خود آزمايش »بسيار ساده» است. «اگر شما ترکيب مورد نظر را تا دماهاي بالا حرارت دهيد، فلز درون اکسيد منتشر مي‌شود، بنابراين تنها کار مورد نياز اين است که ضخامت مناسب فيلم و دمايي را که در آن خودانتشاري اتمي سريع‌تر از پخش اتم‌ها درون ساختار ميزبان مي‌باشد، بيابيد. اين کار با استفاده از آنيلينگ سريع فيلم‌ها با ضخامت‌ها و دماهاي مختلف براي يافتن نقطه دقيقي است که در آن اين اتفاق مي‌افتد».
پيل‌هاي سوختي دماي بالا و با عمر طولاني از سطوح اکسيدي همانند آلومينا براي حمايت پلاتينيوم بهره مي‌برند. با اين حال مشکل اين است که محل‌هاي واکنش معدودي روي سطح پلاتينيوم وجود دارد. آرونگزب توضيح مي‌دهد: «تراشه‌هاي بلوري مرکز محل‌هاي واکنش مي‌باشند که به شدت پيوند يافته‌اند. ما نشان داديم که تا 18 وجه روي هر نانونقطه پلاتينيوم مي‌تواند وجود داشته باشد».
منبع:http://nanotechweb.org
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
خودآرايي يک روش جذاب براي توليد ساختارهاي نانومقياس مي‌باشد زيرا در مقايسه با روش‌هاي الگودهي معمول همانند اشعه يوني متمرکز، ليتوگرافي يا نانومهرزني قالب، نسبتاً ساده‌تر مي‌باشد. با وجودي که پلاتينيوم مسطح به طور گسترده‌اي در پيل‌هاي سوختي مورد استفاده قرار گرفته است، نانوخوشه‌هاي تراش‌دار پلاتينيوم کاتاليزورهاي موثرتري هستند. با اين حال اطلاعات بسيار کمي درباره نحوه شکل گرفتن اين نانوخوشه‌ها و ميزان پايداري آنها وجود دارد.
آرونگزب از طريق افزايش سريع دماي فيلم‌هاي نازک پلاتينيوم تا 700 درجه سانتي‌گراد توانسته است نانونقاط تراش‌دار پلاتينيوم را روي آلومينا ايجاد کند. او دريافت که در ضخامت بحراني 2 نانومتر براي فيلم نازک، خوشه‌ها دانه‌هاي تراش‌دارب با چندين سطح ايجاد مي‌کنند. اين ساختارها تا حد زيادي سطح ماده را افزايش داده و در نتيجه کارايي را زياد مي‌کنند.
بنابر گفته آرونگزب شکل نانوخوشه‌ها را مي‌توان با دما و زمان کنترل نمود. او در مصاحبه با nanotechweb.org اظهار داشت: «ديدن اينکه فلز مکعبي فشرده در دماهاي بالا به شکل‌هاي هندسي مختلفي همچون شش‌ضلعي، پنج‌ضلعي، و مثلثي تبديل مي‌شود، جالب است. اين ساختارها بسيار پايدار بوده و در نتيجه براي کاربردهاي دماي بالا مناسب مي‌باشند».
روش آنيلينگ سريع را مي‌توان درباره ساير اکسيدهاي فلزي نيز به کار برد. آرونگزب مي‌گويد که کاربردهاي اين ساختارها شامل حسگري گاز و تجزيه کاتاليستي مواد زيان‌آور زيست‌محيطي مي‌باشد.
او مي‌افزايد خود آزمايش »بسيار ساده» است. «اگر شما ترکيب مورد نظر را تا دماهاي بالا حرارت دهيد، فلز درون اکسيد منتشر مي‌شود، بنابراين تنها کار مورد نياز اين است که ضخامت مناسب فيلم و دمايي را که در آن خودانتشاري اتمي سريع‌تر از پخش اتم‌ها درون ساختار ميزبان مي‌باشد، بيابيد. اين کار با استفاده از آنيلينگ سريع فيلم‌ها با ضخامت‌ها و دماهاي مختلف براي يافتن نقطه دقيقي است که در آن اين اتفاق مي‌افتد».
پيل‌هاي سوختي دماي بالا و با عمر طولاني از سطوح اکسيدي همانند آلومينا براي حمايت پلاتينيوم بهره مي‌برند. با اين حال مشکل اين است که محل‌هاي واکنش معدودي روي سطح پلاتينيوم وجود دارد. آرونگزب توضيح مي‌دهد: «تراشه‌هاي بلوري مرکز محل‌هاي واکنش مي‌باشند که به شدت پيوند يافته‌اند. ما نشان داديم که تا 18 وجه روي هر نانونقطه پلاتينيوم مي‌تواند وجود داشته باشد».
منبع:http://nanotechweb.org
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
