게시 및 게시 날짜 : 2015/04/28

고정화 된 초박형 귀스피드 바카라 나노 입자 촉매

-수소 생성 반응의 촉매로서 수소 에너지 사회의 실현에 대한 조정-

포인트

  • 울트라 페인 고귀한 스피드 바카라 나노 입자 촉매는 그래 핀에 균일하게 고정되어 층 탄소 재료
  • 감소 과정에서 귀스피드 바카라과 함께 침전 된 비가 막기 스피드 바카라의 희생으로 실현
  • 초박 스피드 바카라 나노 입자의 합성을위한 새로운 방법으로서 예상되는 광범위한 응용 분야

요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST"로 언급) 배터리 기술 연구 부서 [연구 부서 Kazumi Tanimoto Kazumi] 에너지 재료 연구 그룹의 수석 수석 연구원과 AIST의 전 특수 연구원 인 Yao Chen은 "비 임시 금속 희생"이라는 새로운 방법을 개발했으며 Ultra-Feine에서 일하고 있습니다스피드 바카라 나노 입자촉매계층화 된 탄소 재료그래 핀위에 성공적으로 고정되었습니다

이번에 개발 된 기술을 사용하여 생산 된 스피드 바카라 나노 입자 촉매는 액체 상에 사용됩니다수소 저장 재료포름 산의 수소 생성 반응에 사용될 때, 촉매의 활성 및 내구성이 상당히 개선되었다 이 기술은 수소 에너지 학회의 실현에 기여할 것으로 예상되며, 초트라핀 스피드 바카라 나노 입자를 합성하는 새로운 방법으로 널리 사용될 것으로 예상됩니다

이 연구 결과는 2015 년 1 월 14 일에 출판되었습니다미국 화학 학회지 저널에 게시되었습니다

그래 핀에 귀금속 나노 입자 촉매의 고정화 사진
그림 1 : 그래 핀에 귀스피드 바카라 나노 입자 촉매의 고정 방법
(vol) 이전 감소 및 강수량 방법, (vol) 이번에 개발 된 방법

개발의 사회적 배경

글로벌 환경 보존 문제모바일 장치의 폭발성 스프레드를 배경으로 깨끗하고 안전한 에너지 공급 시스템에 대한 사회적 요구는 그 어느 때보 다 증가하고 있습니다 수소는 에너지가 추출 된 후에 "물"이기 때문에 환경 친화적 인 청정 에너지 일 것으로 예상됩니다 그러나 수소 에너지 사회를 실현하기 위해서는 수소 저장 및 운송의 주요 과제를 해결해야합니다

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연구 기록

암모니아 및 메틸 시클로 헥산은 현재 화학 수소 저장에 사용되는 수확물로 간주되고 있지만 문제는 수소 생성 온도가 높다는 것입니다 대조적으로, 포름산은 실온에서 44%의 수소 저장 용량을 가지며, 정상 압력에서 44%이며, 이산화탄소와의 상호 전환과 관련된 에너지 변화는 작기 때문에 온화한 조건에서 사용될 수 있으며 효율적인 수소 저장 수 소화물 일 것으로 예상됩니다 지금까지, AIST는 포름산의 분해에 의해 이산화탄소 및 수소 가스 생성의 수소화에 의한 포름산 생산 (수소 저장)과 같은 온화한 조건에서 고성능 이산화탄소/포름산 상호 전환을 제공하고있다균질 촉매(스피드 바카라 복합체) 개발 (AIST : 이산화탄소와 포름산을 전환하는 에너지 효율적인 무료) 그러나, 포름 산을 사용하여 수소 저장 시스템을 실질적으로 구현하기 위해 매우 활성화되고 내구성이 뛰어납니다이종 촉매원합니다 AIST는 다양한 수 소화물로부터 수소 생성을위한 이종 촉매의 연구 및 개발을 계속하고있다 (AIST : 로투스 바카라 배위 폴리머에 금속 로투스 바카라), 이번에는 포름산에 대한 이종 촉매를 개발하기 위해 노력해 왔습니다

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연구 컨텐츠

그래 핀은 탄소 원자가 평면에서 벌집과 같은 모양으로 배열되는 구조를 갖는 흑연을 구성하는 모노 토믹 박막이다 (도 1) 최근에, 그래 핀은 스피드 바카라 나노 입자 촉매를 고정화하기위한 물질로서의 관심을 끌고 있으며, 다양한 고정화 방법이 시도되었지만, 스피드 바카라 나노 입자 촉매는 고정화 과정에서 응고 및 성장하여 촉매 반응에서 활성을 나타내는 효과적인 스피드 바카라의 작은 표준 영역을 생성하여 불가능한 활성을 불러 일으킨다

이번에는, 우리는 감소하는 동안 귀스피드 바카라과 함께 침전 된 비 노블 스피드 바카라을 희생하여 초 Ultrafine 귀스피드 바카라 나노 입자가 그래 핀에 고정 된 "비틀 스피드 바카라 희생 방법"이라는 방법을 개발했습니다 이 기술에서, 고귀한 스피드 바카라이 감소되고 그래 핀에 침전 될 때, 동시에 증착 된 비 방해 스피드 바카라은 고귀한 스피드 바카라 나노 입자의 응집을 방지한다 이어서, 초트라핀 고귀한 스피드 바카라 나노 입자는 비 반사 스피드 바카라 (비 방해 스피드 바카라을 희생)을 산으로 용리함으로써 그래 핀에 고정 될 수있다 기존의 방법들 사이의 주요 차이점 중 하나는 비틀 스피드 바카라이 동시에 퇴적된다는 것입니다

이번에는 그래 핀 옥사이드가 수용액에 분산되어 촉매로 사용됩니다선구자입니다2PDCL4) 및 질산은 (Agno3)와 동시에 코발트 아세테이트 (CO (Co3COOH)2)가 추가되었습니다 나트륨 보로 하이드 라이드 (NABH4)로 감소함으로써 침전 될 때 Cobalt Borate (CO3(BO3)2)도 그래 핀에 동시에 증착되어 PD/Ag 나노 입자의 응집을 방지 하였다 그 후, 인산 (H3po4), (co3(BO3)2)를 용리시킴으로써, 초박형 PD/Ag 나노 입자는 그래 핀에 고정 될 수있다 투과 전자 현미경 관찰의 결과는 초 Ultrafine PD/Ag 나노 입자 가이 기술을 사용하여 그래 핀 상에 균일하게 고정화되었음을 나타냈다 (도 2)

전달 전자 현미경의 그림 금속 나노 입자 촉매의 이미지 그래 핀에 고정
그림 2 전달 전자 현미경의 스피드 바카라 나노 입자 촉매 이미지 그래 핀에 고정
(a) 사용되지 않은 스피드 바카라이 사용되지 않습니다 (b) 인산 처리에 의해 침전 된 비 방해 스피드 바카라의 용리 전 및 (c)
 
그래 핀에 고정화 된 금속 나노 입자에 의한 포름 산 분해 및 수소 방출 반응의 그림
그림 3 Graphene에 고정화 된 스피드 바카라 나노 입자에 의한 포름 산 분해 및 수소 방출 반응
 

이번에 개발 된 그래 핀에 고정화 된 스피드 바카라 나노 입자 촉매는 포름산의 분해 반응을 통해 고효율로 수소를 생성 할 수 있었다 (도 3) 촉매 활성의 지표 인 촉매 회전 주파수는 50 ℃에서 2739 h-1| 이종 촉매의 가장 높은 값입니다 또한, 연료 전지의 전극 촉매의 악화를 유발하는 일산화탄소는 생성 된 수소로부터 검출되지 않았다 또한,이 촉매는 사이클링 시험에서 안정적인 촉매 활성을 유지하고 높은 내구성을 나타냈다

미래 계획

앞으로, 우리는 "비 방해 스피드 바카라 희생 방법"을 사용하여 그래 핀에 고정 된 스피드 바카라 나노 입자 촉매를 지속적으로 개발하고, 포름산을 포함한 화학 수소 저장에 사용되는 재료의 기능과 효율성을 개선하고 환경 및 에너지 기술에 적용 할 수있는 다양한 재료로 확장 될 것입니다

문의

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 국립 연구 및 개발 회사
배터리 기술 연구 부서 에너지 재료 연구 그룹
두 번째 수석 연구원 XU Qiang 이메일 :qxu * aistgojp (사용하려면 *로 변경하십시오)


터미널 설명

◆ 스피드 바카라 나노 입자
나노 미터 (NM) 입자 크기를 가진 스피드 바카라의 입자는 다양한 용도를 가지고 있습니다 이 연구에서, 스피드 바카라 나노 입자를 촉매로 사용 하였다[참조로 돌아 가기]
◆ 촉매
화학 반응의 반응 속도를 증가 시키거나 반응 선택성을 변화시키는 물질 촉매 자체는 화학 반응에 의해 소비되지 않습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 그래 핀
흑연을 구성하는 모노 나이마 믹 박막[참조로 돌아 가기]
◆ 수소 저장 재료
수소 저장 및 공급을위한 재료 수소를 저장하기 위해, 고압 수소 탱크 및 액체 수소 외에도 매우 저온으로 냉각 된 액체 수소, 스피드 바카라 및 무기 및 유기 물질 인 수소 저장 합금은 수소를 저장하는 재료로 제안되었습니다 이 연구에서는 포름산 (HCOOH)이 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 포름산 (HCOOH)
산업적으로 대량으로 제조 된 가장 간단한 카르 복실 산 포름 산의 분해에는 두 가지 경쟁 반응 경로가 포함됩니다
HCOOH → H2+ CO2(1) (탈수소 반응)
HCOOH → H2O + CO (2) (탈수 반응)
이전에, 이전에, 선택적으로 탈수소 생성 포름산을하기가 어려웠으므로, 일산화탄소 (CO)는 포름 산 분해에 의해 생성 된 가스에 함유되었다[참조로 돌아 가기]
◆ 모바일 장비
특정 위치에서 사용되는 고정 장치의 경우, 모바일 장치는 의도 한 사용을 수행하는 데 필요에 따라 움직일 수있는 장치 또는 사용자가 일상 생활을 수행 할 수있는 장치를 나타냅니다 예를 들어 자동차, 휴대 전화, 노트북 개인용 컴퓨터 등과 같은 소규모 운송 장비가 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Hydride
수소와 결합 된 물질 많은 원소는 수소와 결합하여 스피드 바카라 수 소화물 및 비스피드 바카라 수 소화물을 형성합니다 탄소와 수소로 만든 탄화수소는 또한 수소이며, 지금까지 석유와 석탄의 주요 성분으로서 에너지 소비를 담당하고 있습니다 수소 저장 재료로서 다양한 스피드 바카라 및 비스피드 바카라 무기 및 유기물의 수평가가 제안되었다[참조로 돌아 가기]
◆ 균질 한 촉매
균질 촉매는 용액에 용해 된 촉매이며, 산 또는 염기를 촉매 (산 촉매, 염기 촉매) 및 스피드 바카라 복합체 (복합체 촉매)로 사용하는 촉매입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 이종 촉매
이종성 촉매는 고형 단계에서 사용되는 촉매이며, 대량의 화학 물질, 고정 층 및 유동층 유량 반응기를 생산하는 화학 산업과 같은 시설에서는 액체 상 반응에서도 제품을 분리하고 회복하기 때문에 종종 가스 단계에서 사용되기 때문에 종종 가스 단계에서 사용되기 때문에 종종 가스 상에 사용되기 때문에 종종 기체에 사용되기 때문입니다 이종 촉매는 스피드 바카라 및 스피드 바카라 산화물과 같은 단순한 물질 에서부터이 연구에 사용 된 것과 같은 스피드 바카라 나노 입자로지지 된 것까지 다양합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 선구자
전구체는 물질이 생성되기 전에 단계에서 화학 물질을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

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