Наночастицы принять тепловую энергию

NANOTECHNOLOGY

Команда исследователей из Univ. Питтсбурга продемонстрировали высокотемпературного стабильности в металлических наночастиц, которые могли бы привести к созданию более эффективных катализаторов для производства водорода и автоматической очистки выхлопных газов.

Gtz Veser, доцент химического и нефтяного машиностроения, а также Anmin Као. докторской научный сотрудник лаборатории Veser, созданный металла сплава частиц в диапазоне от 5 нм, которые могут выдерживать температуры выше 8500C - по крайней мере 250 выше, чем типичные металлические наночастицы могут терпеть.

"Природные нестабильности частиц на данном уровне, является препятствием для многих приложений, начиная от датчиков производства топлива", Veser говорит. "Удивительный потенциал наночастиц открывают совершенно новые области и позволяют значительно более эффективных процессов было показано в лабораторных приложений, но очень мало она переведена на реальной жизни, потому что такие вопросы, как тепло чувствительности. Для нас пожинать выгоды наночастиц, они должны выдерживать суровые условия фактического использования. "

Высокой реакционной способностью частиц работы захоронения их тепло-чувствительных компонентов с повышением температуры, качества Цао уподобить геккон сбрасывает хвост в целях самообороны.

Металлические катализаторы менее 5 нм имеют большую площадь поверхности, что позволяет практически полного использования частиц и позволяет более эффективно реакций. Но они также сливаются, становятся слишком большими около 6000C, которая ниже нормальной температуры реакции для многих каталитических процессов. Попытки стабилизировать металлов были связаны опалубка их в жаропрочных наноструктур. но наиболее перспективных методов только продемонстрировал в 1 0 15 нм нм. (В предыдущей работе, Veser разработан на основе оксида наноструктур, что стабилизировалась частицами размером порядка 10 нм.)

Veser и Као разработал метод стабилизации частиц размером до 4 нм. Они смешанные сплава платины и родия (который имеет высокую температуру плавления), и испытал свою способность катализировать реакции горения метана. Композита не только высокой реакционной способностью катализатора, но сохранить частиц среднего размера 4,3 нм - даже при длительном воздействии на 850C. Кроме того, небольшое количество 4-нм частиц остается после температура достигала 950С, хотя большинство возросло до 8 раз такого размера.

Группа с удивлением обнаружили, что сплав не просто выдержать жару. Он также пожертвовал с низким уровнем терпимости платины, а затем восстановилась, как родий-богатых катализатором для завершения реакции. Около 7000C, платинородиевых сплава начал таять. Платиновой "кровь" из частиц и образовали крупные частицы с другими странствующими платины, оставив moredurable легированных частиц погода. Инженеров, предсказал, что это самостоятельно стабилизация будет происходить для всех металлических катализаторов, легированных второй, более прочный металл-.