ナノマテリアルと分子ナノテクノロジーのジャーナル

エタノール酸化用の効率的なアノード電極触媒として、ニッケルナノ粒子/ポリピロールなどの導電性ポリマー複合材料に担持された費用対効果の高い非貴金属

サナア・ケムチョーブ、ラルビ・オウラルビ 、フアード・ベンティス、チャラフェディン・ジャマ、ママ・エル・ラジ

問題の説明:化石燃料の燃焼に依存するエネルギー消費と生産は、将来、世界経済と生態系に深刻な影響を及ぼすと予測されています^{1, 2}。その結果、直接エタノール燃料電池をクリーンで低コストで持続可能な代替電源として採用することにより、世界的な汚染を減らして生態学的バランスを維持することが決定されました^{3, 4, 5}。本研究の目的は、直接エタノール燃料電池におけるエタノールの陽極酸化の速度論を加速し、製造コストが低く、触媒活性が良好で、被毒種に対する耐性が高く、長期安定性のある電気触媒を使用して燃料電池の性能を向上させることです。方法論と理論的方向性: ポリピロール (PPy) とニッケルナノ粒子 (NiNPs) ベースの電気触媒は、改質電極の再生という独創的なアプローチを採用した経済的な方法を使用して、それぞれ定電流モードと定電位モードで合成されました。 PPY-Ni/CPEと呼ばれるカーボンペースト電極改質（PPY）およびn（NiNP）のエタノール酸化に対する電気触媒活性を、0.1 M NaOHおよび0.2 Mエタノール中の6mMから600mMまでの異なるニッケル濃度で研究しました。 調査結果：ニッケル粒子の量が多すぎると、材料の活性部位の数が減少し、電子移動経路が遅くなります。 したがって、エタノール電気酸化に対するNiNPs/PPy/CPEナノ複合体の最高の電気触媒活性を発揮する最適なニッケル濃度は6mMです。 この濃度では、再生電極の陽極電流の値が3.58mA/cm ²から20.1mA/cm ²に劇的に増幅され、電流密度の向上と陽極ピークの拡大に対する再生アプローチの有効性が証明されました。結論と意義: 電極の再生により、触媒表面に蓄積された中間炭素種による被毒に対する電気触媒耐性が低下し、電流密度が増加しました。