為菠菜加點(diǎn)鹽：清潔、高效的燃料電池催化劑誕生了

眾所周知，菠菜是一種富含營養(yǎng)和延緩衰老的蔬菜。

但你可能不知道，菠菜還有另外一個(gè)用途——作為一種燃料電池催化劑。

在研制高效的燃料電池方面，關(guān)鍵在于催化劑，好的催化劑將催生更快、更有效的化學(xué)反應(yīng)，從而增加能量傳輸。

如今的燃料電池通常依賴于鉑基催化劑，但來自美利堅(jiān)大學(xué)（American University）的科學(xué)家們認(rèn)為，根據(jù)他們在一項(xiàng)最新研究中得出的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，菠菜可以成為一種極好的可再生的富碳催化劑。

他們?yōu)椴げ思恿松僭S鹽，就將其變成了一種清潔、高效的燃料電池催化劑。

除了清潔、高效，菠菜還可以輕松收獲，并且“絕對比鉑便宜”。

那么，他們是如何做到的？

首先，研究人員用一個(gè)普通的廚房攪拌機(jī)將洗干凈的菠菜葉打成泥，將榨出的汁液冷凍干燥，并用研缽和杵將其磨成細(xì)細(xì)的粉末。

然后，他們又向細(xì)粉中添加了一些鹽（氯化鈉，氯化鉀）和少量的三聚氰胺，目的是提高整體氮含量?！澳壳?，（我們的方法）確實(shí)需要在原料中多添加一點(diǎn)氮，因?yàn)椴げ吮旧砗囊恍┑谥谱鬟^程中損失掉了?！币晃谎芯咳藛T說。他還表示，鹽是在最終納米片中產(chǎn)生孔隙、進(jìn)而增加優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)可用表面積的關(guān)鍵?！氨M管我們稱它們?yōu)榧{米薄片，但當(dāng)它們堆疊在一起時(shí)，它們并不像一堆紙那么堅(jiān)固，我們需要讓它具有足夠的多孔性，以便所有活性部位都可以使用。”

最終，研究人員在 900 攝氏度的高溫下進(jìn)行幾輪熱解后，生產(chǎn)出了富含碳的納米片。

圖 ｜ 制備菠菜碳納米片的程序示意圖

他們發(fā)現(xiàn)，基于菠菜研制的催化劑比鉑基催化劑的效率更高。這項(xiàng)工作表明，可以從自然資源中制造出可持續(xù)的催化劑，應(yīng)用在氧還原反應(yīng)過程中。同時(shí)，我們認(rèn)為這種催化劑在活性和穩(wěn)定性方面都優(yōu)于商用鉑催化劑。

很明顯，這只是一次實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的原理論證，距離實(shí)際商用還有很長的路要走。
對此，研究人員表示，他們接下來將建立一個(gè)完整的原型，在一種真正的氫燃料電池中驗(yàn)證這種催化劑的實(shí)際效能，“我們需要與其他實(shí)驗(yàn)室合作”。

據(jù)了解，菠菜還可以作為金屬空氣電池的催化劑，為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。

編輯：張宇微

參考資料：