克莱姆森纳米材料研究所(CNI)的研究人员及其来自印度Sri Sathya Sai高等教育研究所(SSSIHL)的合作者，发现了一种结合姜黄素的新方法。姜黄中的物质。和金纳米粒子来制造一种电极，这种电极只需要100倍的能量就能有效地将乙醇转化为电能。

虽然研究小组必须做更多的测试，但这一发现使取代氢作为燃料电池原料的目标更近了一步。

在碱性介质中醇氧化的所有催化剂中，制备的催化剂是迄今为止最好的。

燃料电池通过化学反应发电，而不是燃烧。它们用于为车辆、建筑、便携式电子设备和备用电源系统供电。

氢燃料电池效率高，不会产生温室气体。虽然氢是宇宙中最常见的化学元素，但它必须来自天然气和化石燃料等物质，因为它在地球上仅以化合物形式与液体、气体或固体中的其他元素一起自然存在。必要的提取增加了氢燃料电池的成本和环境影响。

此外，燃料电池中使用的氢气是一种压缩气体，这给储存和运输带来了挑战。乙醇是一种从玉米或其他农业饲料中提取的酒精，比氢气更安全，也更容易运输，因为它是液体。

为了使它成为我们可以用乙醇装满油箱的商业产品，电极必须非常高效，在CNI担任研究助理，也是上海科学技术大学的校友。与此同时，我们不想要非常昂贵的电极或不环保的合成聚合物基底，因为这违背了整个目的。希望在燃料电池的生产过程和燃料电池本身的制造过程中看到一些绿色的东西。

研究人员重点关注燃料电池的阳极，乙醇或其他原料在这里被氧化。

燃料电池广泛使用铂作为催化剂。但是铂会因为一氧化碳等反应中间体而中毒。它也是昂贵的。

研究人员使用黄金作为催化剂。研究人员没有使用导电聚合物、金属有机框架或其他复杂材料将金沉积在电极表面，而是使用姜黄素，因为它的结构独特。姜黄素被用来修饰金纳米粒子以稳定它们，在纳米粒子周围形成多孔网络。研究人员将姜黄素金纳米颗粒沉积在电极表面，电流比以前的研究低100倍。

如果没有姜黄素涂层，金纳米颗粒会聚集，减少暴露于化学反应的表面积。

没有这种姜黄素涂层，性能很差，这就需要这种涂层来稳定和创造纳米颗粒周围的多孔环境，然后它们在酒精氧化方面做得非常好。

酒精氧化行业有很大的推动力。这一发现是实现这一目标的绝佳手段。下一步是扩大工艺规模，并与工业合作者合作，他们可以实际制造燃料电池，并为实际应用建造燃料电池堆。

但是这项研究可能比改进的燃料电池有更广泛的意义。这种电极的独特性能可能有助于未来在传感器、超级电容器等方面的应用。

在与SSSIHL研究小组的合作下，Rao的团队正在测试电极作为一种传感器，可以帮助识别多巴胺水平的变化。多巴胺与帕金森氏病和注意力缺陷多动症等疾病有关。当研究小组成员测试从健康志愿者身上获得的尿液样本时，他们可以使用这种电极测量多巴胺，达到批准的临床范围，与今天使用的标准方法相比，这种方法具有成本效益。

来源：贤集网

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