Home > Media > Poreuze platinamatrix is veelbelovend als nieuw actuatormateriaal
 |
| Microscopische structuur en bedieningsprestaties van nanoporeus platina (np-Pt) (AFBEELDING) TSINGHUA UNIVERSITY PRESS Microscopische structuur en bedieningsprestaties van nanoporeus platina (np-Pt) CAPTION Np-Pt bestaat uit onderling verbonden ligamenten of strengen van platina met een kleine diameter, zo klein als twee nanometer (10-9 m) in diameter, met kleine poriën ertussen. De kleine aard van de platina ligamenten en de talrijke kleine poriën verbeteren de structurele stabiliteit van het materiaal en de energiegeleiding ervan, zoals aangegeven door de grafiek die de stroomdichtheid illustreert, of de hoeveelheid lading die in een bepaalde tijd door een bepaald gebied stroomt, en de relatieve lengte verandering. CREDIT Energiematerialen en -apparaten, Tsinghua University Press |
Abstract:
Actuators zijn veelgebruikte machineonderdelen die energie in beweging omzetten, zoals de spieren in het menselijk lichaam, vibrators in mobiele telefoons of elektromotoren. Ideale actuatormaterialen hebben goede elektrochemische eigenschappen nodig om herhaaldelijk elektrische stromen van stromende elektronen te kunnen geleiden. Bovendien vereisen actuatormaterialen uitstekende mechanische eigenschappen om de fysieke belasting te weerstaan die gepaard gaat met voortdurende beweging. Nanoporeus platina (np-Pt), een platinamatrix met kleine poriën om de energiegeleiding te verhogen, is onlangs in grote hoeveelheden en op een kostenefficiënte manier gemaakt, waardoor np-Pt een ideaal en praktischer actuatormateriaal is.
Poreuze platinamatrix is veelbelovend als nieuw actuatormateriaal
Tsinghua, China | Geplaatst op 17 november 2023
Een groep materiaalwetenschappers van de Technische Universiteit van Hamburg in Hamburg, Duitsland, vervaardigde een np-Pt-materiaal met ultrafijne ligamenten dat bestaat uit een willekeurig, onderling verbonden netwerk van zeer fijne platinastrengen, of ligamenten, zo klein als twee nanometer (10-9 m). ) in diameter. Dit netwerk creëert ook kleine poriën tussen de strengen, wat de beweging van elektronen of geladen atomen door het materiaal verbetert. Belangrijk is dat het team een efficiënte productiemethode gebruikte die de kosten voor het synthetiseren van een np-Pt verlaagde. Door de diameter van de Pt-strengen te verkleinen, gaan zowel de oppervlakte-volumeverhouding als de mechanische stabiliteit van het np-Pt-materiaal omhoog, waardoor de actuatorprestaties van het materiaal worden verbeterd.
De onderzoekers publiceerden hun onderzoek op 17 oktober 2023 in Energy Materials and Devices.
Vergeleken met andere nanoporeuze metalen en materialen die worden onderzocht op hun potentiële gebruik als actuatoren, ontdekte het team dat np-Pt fysiek robuuster was en waarschijnlijk goed zou werken als sensor- of detectormateriaal vergeleken met andere nanoporeuze materialen die te kwetsbaar zijn.
“De fijne ligamentgrootte van np-Pt zou een groter oppervlak kunnen opleveren, wat het materiaal tot een veelbelovende katalysator van chemische reacties en een actuatormateriaal maakt”, zegt Haonan Sun, eerste auteur van het artikel en onderzoeker bij de Research Group van Geïntegreerde metalen nanomaterialensystemen aan de Technische Universiteit van Hamburg. Als katalysator zou np-Pt de snelheid van specifieke chemische reacties versnellen.
Het meest unieke aan het onderzoek was de manier waarop de onderzoekers het np-Pt-materiaal vervaardigden. “De belangrijkste doorbraak in dit onderzoek is dat we np-Pt in bulk hebben verkregen door middel van elektrochemische dealloying. Eerdere onderzoeken naar np-Pt waren allemaal gebaseerd op nanodeeltjes of films die waren vervaardigd met behulp van duurdere commerciële Pt-deeltjes. Dus de gemakkelijke en goedkope methode van dealloying vergroot de bruikbaarheid van np-Pt en maakt verder onderzoek mogelijk”, aldus Sun.
Concreet is dealloying een proces van selectieve uitloging of corrosie waarbij één component van een legering of materiaalmengsel selectief uit het materiaal wordt verwijderd. Vóór het dealloyingproces is het materiaal een uniform mengsel. Na het selectieve uitloogproces wordt het chemisch actievere van de gemengde materialen gedeeltelijk uit het materiaal verwijderd, waardoor kleine poriën achterblijven. In dit geval werd np-Pt vervaardigd door selectief koper uit een platina-koperlegering (Pt15Cu85) uit te logen met behulp van zwavelzuur (H2SO4).
Vóór dit onderzoek was np-Pt ook nooit in grotere bulkhoeveelheden vervaardigd. Het onderzoeksteam suggereert dat de succesvolle prestaties van bulk np-Pt als model dienen voor de ontwikkeling van andere nanoporeuze metalen die kunnen worden onderzocht op hun geschiktheid als potentiële actuatormaterialen, spanningssensoren of chemische reactiekatalysatoren.
Nu de materiaalprestaties van de actuator van np-Pt zijn vastgesteld, kijkt het team ernaar uit om de effecten van het materiaal op chemische reacties te bepalen. “De volgende stap van deze studie is het onderzoeken van de chemische katalysatoreigenschap van onze np-Pt. We hebben met bulk np-Pt al een aantal zeer interessante fenomenen gevonden in de zuurstofreductiereactie waarbij zuurstof en waterstof worden gecombineerd om water te vormen... en we zouden daar graag wat dieper onderzoek naar willen doen,' zei Sun.
Andere bijdragen zijn onder meer Yizhou Huang van de onderzoeksgroep van geïntegreerde metalen nanomaterialensystemen aan de Technische Universiteit van Hamburg in Hamburg, Duitsland en Shan Shi van de onderzoeksgroep van geïntegreerde metalen nanomaterialensystemen aan de Technische Universiteit van Hamburg en het Institute of Materials Mechanics aan Helmholtz-Zentrum Hierbij in Geesthacht, Duitsland.
####
Over Tsinghua University Press
Over energiematerialen en apparaten
Energy Materials and Devices wordt gelanceerd door Tsinghua University, elk kwartaal uitgegeven door Tsinghua University Press, met als doel een internationaal, enkelblind, peer-reviewed, open-access en interdisciplinair tijdschrift te zijn op het snijvlak van energiematerialen en -apparaten. Het richt zich op het innovatieonderzoek van de hele keten van fundamenteel onderzoek, technologische innovatie, prestatietransformatie en industrialisatie op het gebied van energiematerialen en -apparaten, en publiceert originele, toonaangevende en toekomstgerichte onderzoeksresultaten, inclusief maar niet beperkt tot het materiaalontwerp , synthese, integratie, assemblage en karakterisering van apparaten voor energieopslag en -conversie enz.
Over SciOpen
SciOpen is een professionele open access-bron voor het ontdekken van wetenschappelijke en technische inhoud die is gepubliceerd door de Tsinghua University Press en haar uitgeverspartners, en biedt de wetenschappelijke uitgeversgemeenschap innovatieve technologie en marktleidende capaciteiten. SciOpen biedt end-to-end services voor het indienen van manuscripten, peer review, contenthosting, analyse en identiteitsbeheer en deskundig advies om de ontwikkeling van elk tijdschrift te garanderen door een reeks opties te bieden voor alle functies zoals tijdschriftlay-out, productieservices, redactionele services, Marketing en promoties, online functionaliteit, etc. Door het publicatieproces te digitaliseren, vergroot SciOpen het bereik, vergroot het de impact en versnelt het de uitwisseling van ideeën.
Voor meer informatie, klik hier
Kontakte:
Mengdi Li
Tsinghua Universitaire Pers
Kantoor: 86-108-347-0580
Copyright © Tsinghua Universitaire Pers
Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.
Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.
Bladwijzer:
| Gerelateerde Links |
| Gerelateerd nieuws Pers |
Nieuws en informatie
Nachtelijke stralingsopwarming met behulp van de atmosfeer November 17th, 2023
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
Chemie
Ferro-elektrisch moduleren van het Fermi-niveau van grafeenoxide om de SERS-respons te verbeteren November 3rd, 2023
USTC bereikte dynamische beeldvorming van grensvlakelektrochemie Augustus 11th, 2023
Mogelijke toekomsten
Licht werpen op unieke geleidingsmechanismen in een nieuw type perovskietoxide November 17th, 2023
Zilveren nanodeeltjes: garanderen antimicrobiële veilige thee November 17th, 2023
Drieledige aanpak onderscheidt de kwaliteiten van kwantumspinvloeistoffen November 17th, 2023
ontdekkingen
Nachtelijke stralingsopwarming met behulp van de atmosfeer November 17th, 2023
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
Materialen/metamaterialen/magnetische weerstand
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
Ferro-elektrisch moduleren van het Fermi-niveau van grafeenoxide om de SERS-respons te verbeteren November 3rd, 2023
Quasikristallen van nanodeeltjes geconstrueerd met DNA: de doorbraak opent de weg voor het ontwerpen en bouwen van complexere structuren November 3rd, 2023
Mededelingen
Nachtelijke stralingsopwarming met behulp van de atmosfeer November 17th, 2023
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
Interviews / Boekbesprekingen / Essays / Rapporten / Podcasts / Journals / White papers / Posters
Nachtelijke stralingsopwarming met behulp van de atmosfeer November 17th, 2023
Een nieuw soort magnetisme November 17th, 2023
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57425
