Ուլսանի գիտության և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտում (Կորեա) Ջաեփիլ Չոյի գլխավորած թիմի կողմից ներկայացված ածխածնացված մելամինային փրփուրը, որը վառելիքային բջիջներում և մարտկոցներում թթվածնի նվազեցման նորարարական բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրակատալիզատոր է, ապահովում է լուծում, որը հնարավոր է նվազեցնել ծախսերը, բայց միևնույն ժամանակ ապահովել բարձր արդյունավետությամբ մետաղ-օդային մարտկոցներ և վառելիքային բջիջներ։
Կորեացի և ամերիկացի գիտնականների մի խումբ ներկայացրել է էլեկտրոդների համար նորարարական նյութ, որը հիմնված է մատչելի մելամինային փրփուրի և ածխածնի սևի վրա: Բարձր ծակոտկենությունը զգալիորեն նպաստում է զանգվածի արագ տեղափոխմանը, իսկ կատալիտիկ ակտիվ կենտրոնների մեծ քանակը կտրուկ մեծացնում է վառելիքային բջիջների և մետաղ-օդ մարտկոցների կաթոդների թթվածնի նվազեցնող ակտիվությունը:
Վառելիքային բջիջների և մետաղ-օդային մարտկոցների կաթոդներում տեղի ունեցող ռեակցիան թթվածնի էլեկտրաքիմիական վերականգնումն է, այսինքն՝ թթվածնի վերականգնման ռեակցիան (ԹՌՌ): Այս ռեակցիան զգալիորեն կասեցվում է իր դանդաղ տեմպի պատճառով, և բջիջների արդյունավետությունը ցածր է, քան կարող էր լինել:
Կատալիտիկ կաթոդը պետք է ապահովի, որ թթվածինը փոխազդի ջրի հետ՝ կլանելով էլեկտրոններ՝ ալկալային լուծույթում առաջացնելով OH- իոններ: Խնդիրն այն է, որ պինդ, հեղուկ և գազային ռեակտիվ նյութեր ներառող բարդ համակարգում փոխադրման գործընթացները հաճախ չափազանց դանդաղ են և խոչընդոտում են գործընթացը, հատկապես, երբ լիցքաթափվում են ավելի բարձր հոսանքի խտությամբ:
Ծակոտկեն ածխածնային հենարանից (ածխածնային սև) պատրաստված կաթոդները, որոնց վրա մանրացված է կատալիտիկորեն ակտիվ մետաղ, ինչպիսին է պլատինը, կարող են շատ արդյունավետորեն նվազագույնի հասցնել այս կինետիկ արգելակումը: Այնուամենայնիվ, դրանք թանկ են և ոչ այնքան կայուն, ինչը դրանք դարձնում է անիրագործելի լայն կիրառման համար:
Այսպիսով, Ուլսանի գիտության և տեխնոլոգիայի ազգային ինստիտուտի (Կորեա) Ջաեփիլ Չոյի և Ջորջիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (ԱՄՆ) Մեյլին Լյուի գլխավորած թիմը նպատակ ուներ մշակել ավելի տնտեսող այլընտրանք։
Նրանք ոգեշնչվել են ծովափնյա ջրարգելակների քառոտանի կառուցվածքից (հունարեն՝ tetra՝ չորս, podes՝ ոտնաչափ)՝ նոր բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրակատալիզատոր սինթեզելու համար: Քառոտանիները, որոնց չորս «ոտքերը» ուղղված են երևակայական քառանիստի անկյուններին, կառուցվում են ափին, ինչպես նաև ամբարտակների և նավամատույցների մոտ՝ ափին բախվող ալիքների ուժը նվազեցնելու համար: Այս կառույցները նաև ապաստան են տրամադրում ծովային կյանքի ձևերին իրենց բազմաթիվ մեծ խոռոչներում: Երբ մելամինային փրփուրը պիրոլիզացվում և մանրացվում է շաղախով ու մանգաղով, այն առաջացնում է քառոտանիներին նմանվող մանրադիտակային բեկորներ:
Գիտնականները մելամինի փրփուրը մշակել են երկաթի քլորիդով և ազոտով լեգիրված ketjenblack-ով (ածխածնի սևի հաղորդիչ գնդիկներ): Նրանք ածխացրել են այս արտադրանքը և արդյունահանել այն ծծմբական թթվով: Արդյունքում ստացված նանոտետրապոդները, որոնք լի են ածխածնի սևի նանոմասնիկներով, ունեն շատ բարձր տեսակարար մակերես, մեծ թվով կատալիտիկ ակտիվ կենտրոններ (Fe/Fe3C և CN խմբեր) և բազմաթիվ ծակոտիներ, որոնք թույլ են տալիս արագ զանգվածի տեղափոխում: Այս նոր էլեկտրոդային նյութից պատրաստված կաթոդները բարձր դիմացկունություն ունեն և գերազանց կատարողականություն ունեն, համեմատելի են մետաղական կաթոդների հետ՝ շատ ավելի ցածր գնով: Սրանք կարող են ներկայացնել խիստ խոստումնալից մեկնարկային կետ էժան և բարձր արդյունավետությամբ մետաղ-օդային մարտկոցների և վառելիքային բջիջների նոր սերնդի համար:
SINOYQX-ը աջակցում է Չինաստանի որոշ հաստատությունների և համալսարանների՝ վառելիքային բջիջներում և մարտկոցներում թթվածնի քանակը նվազեցնելու համար մելամինային փրփուրը ածխացնելու համար։
Որոշ մեջբերումներ՝ http://www.chemistryviews.org/details/ezine/4153391/Inspired_by_a_Breakwater.html կայքից