Thứ Sáu, 25/5/2018 Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sở
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới

Nghiên cứu các chất xúc tác graphene phát hiện thấy kim loại trong các chất xúc tác “phi kim”
Nghiên cứu khám phá này, do các nhà hoá học Trường Đại học Rice tìm thấy,cho đến nay đã xác định một sự mô tả sai trong các chất xúc tác graphene trước đây.

     Graphene đã được thử nghiệm rộng rãi như là một chất thay thế cho các chất bạch kim đắt tiền trong các ứng dụng lớn như tế bào nhiên liệu, trong đó vật liệu xúc tác tạo phản ứng giảm oxy (ORR) là yếu tố cần thiết để biến năng lượng hóa học thành năng lượng điện.

    Vì graphene, dạng nguyên tử carbon dày, không phải như kim loại tự nhiên nên các nhà nghiên cứu đã gặp thất bại bởi hoạt tính xúc tác của nó khi dùng nó làm catốt. Không quá ngạc nhiên khi nhà hóa học James Tour và nhóm của ông, những người đã phát hiện ra rằng số lượng các vết tích của mangan nhiễm từ các tiền chất graphite hoặc các chất phản ứng ẩn bên trong lưới graphene, phát hiện thấy nếu đủ điều kiện đúng, các bit kim loại này sẽ hoạt hóa ORR. Và Tour cũng cho biết rằng, nhóm nghiên cứu của ông cũng đã cung cấp thêm cái nhìn sâu sắc hơn về cách thức có thể phát triển các chất xúc tác siêu mỏng giống graphene. Do sự tương phản giữa các nguyên tử cacbon và mangan là rất nhỏ, không thể nhìn thấy các dấu vết nguyên tử của chất gây ô nhiễm bằng các thiết bị kỹ thuật phân tích truyền thống như nhiễu xạ tia X và quang phổ quang điện tử tia X (XPS). Các phòng thí nghiệm đã báo cáo về các chất xúc tác graphene “phi kim loại”, và các bằng chứng mà họ thu thập được có thể dễ dàng để chứng minh điều đó. Nhưng trên thực tế, công cụ thiết bị mà chúng ta đang ứng dụng đơn giản là không đủ nhạy để có thể “hiện thị” các nguyên tử mangan, Tour nói. Một công cụ có độ nhạy hơn có tên là quang phổ khối plasma kết hợp (ICP-MS) được thực hiện tại Phòng thí nghiệm của Trường Đại học Rice cho thấy, có thể rõ ràng cho chung ta quan sát thấy sự xâm nhập trong các mẫu thí nghiệm. Các mẫu thử nghiệm graphene nitơ đặc đã bị khử khỏi graphene oxit và sau đó được rửa axit trong khoảng 1 đến 6 lần. Với mỗi lần rửa, tiến hành quét ICP-MS cho thấy, các nguyên tử mangan dần ít hơn và hoàn toàn không phát hiện thấy nguyên tử mangan trong các mẫu graphene rửa sạch 6 lần. Tại lần rửa thứ năm, hoạt tính xúc tác hoàn toàn thay đổi và cho thấy hoạt tính trước đây là do các nguyên tử kim loại dư tồn. Phòng thí nghiệm cho biết không có nguyên tử mangan nào được quan sát thấy trong bất kỳ mẫu nào tương tự bằng các công cụ phân tích thông thường, bao gồm kính hiển vi điện tử XPS hoặc kính hiển vi điện tử truyền tin. Các nhà nghiên cứu đã mô tả các hoạt tính ORR của các mẫu và phát hiện thấy nitơ-graphene đã được rửa hai lần là hữu hiệu nhất. Các mẫu này có xu hướng kết hợp chặt chẽ với các nguyên tử mangan đơn thành cấu trúc graphene, tạo thuận lợi cho việc giảm oxy hoàn toàn thông qua một quá trình xử lý4-electron, trong đó bốn electron được chuyển tới các nguyên tử oxy, thông thường bắt nguồn từ hydro. Nghiên cứu sinh Ruquan Ye, tác giả chính của bài báo đăng trên tạp chí cho biết: Ở quy trình 4-electron, oxy biến đổi thành nước hoặc hydroxyd. Tuy nhiên, peroxit được hình thành trong một quá trình 2 electron, điều này dẫn đến mật độ dòng điện bị giới hạn tán xạ thấp hơn và tạo ra các loại oxy hoạt tính nguy hiểm. Ye nói rằng không có kim loại, ORR trong graphene ít hiệu quả hơn. Tour cho biết kết quả này sẽ dẫn tới việc điều tra vai trò của kim loại tồn tại bên trong các vật liệu khác được cho là phi kim loại. Các chất xúc tác đơn nguyên tử có thể ẩn giấu trong graphen, và hoạt tính của chúng là mạnh.

    Công trình nghiên cứu này được Văn phòng nghiên cứu khoa học không quân, Văn phòng nghiên cứu hải quân, Trung tâm tài nguyên nghiên cứu quốc gia, Quỹ khoa học về nghiên cứu và giảng dạy vật liệu quốc gia, Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc và Quỹ Jianlin Xie của Viện vật lý năng lượng cao, Học viện khoa học Trung Quốc tài trợ. Đồng các tác giả nghiên cứu bao gồm Luqing Wang và Yilun Li, hai giáo sư về khoa học vật liệu và kỹ thuật nano thuộc Đại học Rice; Boris Yakobson và Miguel José Yacamán, giáo sư hóa học thuộc Đại học Texas tại San Antonio; và Juncai Dong, Peng-Fei An, Dongliang Chen thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Carbon mới đây.

Theo khoahocvacongnghevietnam.com.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Chất ức chế enzym ngăn chặn sự phát triển của khối u não chết người (21/5/2018)
Khai thác sử dụng dữ liệu lớn (24/5/2018)
Phát triển loại vật liệu mới xác định nhanh lượng oxalat trong thực phẩm (21/5/2018)
Sử dụng kim cương nano vỡ để tạo ra dầu nhờn khô siêu bền, ma sát rất thấp (21/5/2018)
Vi chip thông minh có thể tự khởi động và hoạt động khi hết pin (21/5/2018)
Bốn lĩnh vực công nghệ mà các startup có thể đặt cược lớn (17/5/2018)
Màng xử lý nước thải hiệu quả và thu hồi tài nguyên quý giá (16/5/2018)
Khai thác nhiên liệu hydro sạch bằng quang hợp nhân tạo (16/5/2018)
Tính chất tinh thể quang tử của tảo hóa thạch có triển vọng cải thiện an toàn thực phẩm (09/5/2018)
Thiết bị từ tính mỏng như nguyên tử có thể cách mạng hóa công nghệ lưu trữ bộ nhớ (07/5/2018)
Màng mỏng biến đổi nhiệt từ thiết bị điện tử thành năng lượng (04/5/2018)
Các kỹ sư phát triển kỹ thuật để tạo vật liệu thích ứng (03/5/2018)
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme sản xuất chế phẩm anthocyanin an toàn từ khoai lang tím để làm phụ gia thực phẩm bổ sung vào nước giải khát Nha Đam (27/4/2018)
Các kỹ sư phát triển kỹ thuật để tạo vật liệu thích ứng (27/4/2018)
Rêu thủy sinh có thể xử lý asen trong các thủy vực ô nhiễm (27/4/2018)
Công nghệ mới nhất sản xuất hydro sạch (27/4/2018)
Kỹ thuật sản xuất nhiên liệu sinh học rẻ hơn và thân thiện hơn với môi trường (24/4/2018)
Phát triển thành công enzyme có khả năng phân hủy nhựa (20/4/2018)
Những quan trắc trực tiếp đầu tiên về sự gia tăng hiệu ứng nhà kính của metan trên bề mặt Trái đất (18/4/2018)
Trung Quốc ra mắt nền tảng đám mây để hỗ trợ các nhà khoa học (18/4/2018)
Hạt ô liu đã cacbon hóa có thể được sử dụng trong xây dựng (10/4/2018)
Đức trồng rau trên Nam Cực không cần đất và ánh nắng (10/4/2018)
Tái sử dụng nhựa để xử lý chất thải (30/3/2018)
Thử nghiệm thành công lá chắn bảo vệ san hô (29/3/2018)
Kỹ thuật khâu nối mạng nguyên tử (28/3/2018)
Gỗ nano có thể giảm phát thải cacbon (24/3/2018)
Phương pháp in 3-D mới gắn các tính năng cảm biến bên trong bộ phận điều khiển robot (21/3/2018)
Thuốc mới có thể hỗ trợ ngăn ngừa mất thính giác (20/3/2018)
New Zealand sắp thử nghiệm taxi bay 12 cánh quạt (19/3/2018)
Pin năng lượng mặt trời hybrid sản xuất điện ngay cả khi trời mưa (18/3/2018)
Những giải pháp hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5 độ C (18/3/2018)
Vi khuẩn có lợi trên da phòng chống ung thư da (19/3/2018)
Lớp phủ siêu mỏng tạo ra kính thông minh (13/3/2018)
Động cơ đẩy sử dụng không khí thay nhiên liệu (13/3/2018)
Lần đầu tiên Trung Quốc vượt Thụy Sỹ về số bằng sáng chế đăng ký (19/3/2018)
Những thiên kiến về phụ nữ nghiên cứu khoa học từ góc nhìn của Giám đốc Quỹ Kovalevskaia (09/3/2018)
Úc - Newzealand chính thức phê duyệt sử dụng Gạo vàng làm thực phẩm (09/3/2018)
Chỉnh sửa gene giúp cây trồng cần ít nước hơn (09/3/2018)
Thiết bị bỏ túi có thể đo mức độ ô nhiễm trong không khí (07/3/2018)
Đèn cực tím đặc biệt tiêu diệt virus cúm trong không khí (07/3/2018)
Trung Quốc chú trọng phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng (09/3/2018)
In 3D cấu trúc kim loại nano (07/3/2018)
Phương pháp mới định lượng các bể chứa khí thiên nhiên chưa được khai thác (07/3/2018)
Đá silicat giúp tăng sản lượng cây trồng và hạn chế phát thải khí CO2 (06/3/2018)
Các nhà khoa học chế tạo ra loại da điện tử có thể co giãn và cực kỳ nhạy cảm (26/02/2018)
Nghiên cứu mới chỉ ra mực nước biển đang tăng nhanh (26/02/2018)
Cửa sổ thông minh có thể chặn sáng và tạo ra điện từ ánh sáng (22/02/2018)
Chất xúc tác mới biến đổi hiệu quả khí mêtan thành olefin (22/02/2018)
Con người có ý thức có thể là nhờ virus cổ đại (22/02/2018)
Nguồn điện có thể điều chỉnh dùng cho các thiết bị điện tử mang theo người (22/02/2018)
Quyết định số 338/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc sữa đổi, bổ sung hệ thống biểu mẫu áp dụng quy chế quản lý các nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 78/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 383/QĐ/QĐ - SKHCN về việc Quyết định về việc ban hành Chương trình công tác trọng tâm năm 2018 của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Quyết định số 84/QĐ-UBND về việc Quyết định V/v Phê duyệt đề tài khoa học "Nâng cao chất lượng hoạt động của đội ngũ những người hoạt động không chuyên trách ở xã, phường, thị trấn và thôn bản, khu phố trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 3719/QĐ-UBND về việc Quyết định V/v Phê duyệt đề tài khoa học "Nâng cao chất lượng hoạt động của đội ngũ những người hoạt động không chuyên trách ở xã, phường, thị trấn và thôn bản, khu phố trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Nghị định số 31/2017/NQ-HĐND về việc Nghị quyết Về chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017-2025

Quyết định số 335/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 276/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc ban hành Quy chế Tổ chức và hoạt động của bộ phận tiếp nhận và trả kết quả giải quyết thủ tục hành chính theo cơ chế một cửa, một cửa liên thông thuộc Sở Khoa học và Công nghệ

Quyết định số 284/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Phê duyệt nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở, Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017

Quyết định số 274/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

V/v tuyển chọn công trình sáng tạo KH_CN để công bố trong sách vàng sáng tạo Việt Nam năm 2018

Về việc tuyển chọn tổ chức, cá nhân chủ trì thực hiện đề tài khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Thông báo Về việc tuyển chọn tổ chức, cá nhân chủ trì thực hiện đề tài khoa học và công nghệ cấp tỉnh

TB về việc thống nhất áp dụng Bảng phân loại quốc tế về các yếu tố hình của nhãn hiệu (theo Thỏa ước Vienna) phiên bản 8

Thông báo Về việc tuyển chọn tổ chức, cá nhân chủ trì nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở - Sở KH&CN thực hiện năm 2018

Xem thêm
Thống kê truy cập
254248
321

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN Quảng Trị. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3857030. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này