(PhysOrg.com) -- Gli ingegneri della UC San Diego stanno utilizzando la nanotecnologia per aumentare l'efficienza e migliorare le prestazioni delle celle a combustibile, che potrebbe potenziare le opzioni di energia rinnovabile e ridurre le emissioni tossiche.

Le attuali efficienze delle celle a combustibile sono significativamente limitate, in parte a causa di una reazione inibitrice da un sottoprodotto. I ricercatori della UC San Diego hanno sintetizzato nanoparticelle bimetalliche (NP), che sono materiali promettenti per la catalisi delle celle a combustibile grazie alle proprietà combinate di due metalli.

Lo studente laureato in nanoingegneria Su-Wen Hsu evidenzierà questo lavoro nel suo poster intitolato "Deposizione galvanica modellata in polielettrolita per nanoparticelle bimetalliche" durante Research Expoon il 14 aprile.

Hsu e il suo team di ricerca stanno utilizzando NP bimetalliche per ottimizzare le prestazioni degli attuali catalizzatori per celle a combustibile migliorando l'attività e la selettività del catalizzatore.
Un catalizzatore è una sostanza che aumenta la velocità di una reazione chimica senza essere consumata o alterata chimicamente, e lo fa riducendo l'energia necessaria affinché la reazione proceda. Affinché le celle a combustibile diventino una valida soluzione economica, i loro processi catalitici devono essere ottimizzati. Per esempio, la scissione dell'acqua in idrogeno e ossigeno per alimentare una cella a combustibile è un processo altamente desiderabile, ma l'attività catalitica per questo sistema deve essere migliorata.

“Abbiamo modificato le cariche superficiali di Ag NP utilizzando polielettroliti con carica diversa e li abbiamo usati come modelli per lo spostamento galvanico con Au, "Ha detto Hsu. “Le NP caricate positivamente hanno generato strutture a guscio bimetallico cave, e le NP caricate negativamente hanno generato strutture bimetalliche porose e aggregate”.

“L'effetto sinergico delle NP Ag/Au le rende eccellenti catalizzatori per l'ossidazione della CO e può portare a potenziali applicazioni nelle celle a combustibile, ” ha aggiunto Hsu, il cui consigliere è il professore di nanoingegneria della UC San Diego Andrea Tao. "La capacità di personalizzare la morfologia e la composizione delle NP ci consentirà di valutare queste NP bimetalliche come potenziali nanocatalizzatori per la reazione a bassa temperatura".

Per Hsu e il suo team, sono un passo avanti verso lo sviluppo delle celle a combustibile, che può essere utilizzato per alimentare la produzione in dispositivi portatili, applicazioni stazionarie e di trasporto come l'elettronica di consumo, unità abitative e veicoli speciali. La nanotecnologia dovrebbe migliorare le proprietà dei materiali, la funzionalità e le prestazioni dei componenti, e diminuire il prezzo delle celle a combustibile.

“Ci sono molte proprietà speciali nel materiale di dimensioni nanometriche rispetto al materiale sfuso. Questa è la parte più interessante della nanoingegneria, "Ha detto Hsu. “Spero di poter capire di più quest'area. Nel futuro, misureremo alcune proprietà delle nanoparticelle bimetalliche per dimostrare che le NP bimetalliche possono essere utilizzate nel catalizzatore in diverse aree".