(PhysOrg.com) - Los ingenieros de UC San Diego están utilizando nanotecnología para aumentar la eficiencia y mejorar el rendimiento de las pilas de combustible, lo que podría impulsar las opciones de energía renovable y reducir las emisiones tóxicas.

Las eficiencias actuales de las pilas de combustible son significativamente limitadas, en parte debido a una reacción inhibidora de un subproducto. Los investigadores de UC San Diego han sintetizado nanopartículas bimetálicas (NP), que son materiales prometedores para la catálisis de pilas de combustible debido a las propiedades combinadas de dos metales.

El estudiante de posgrado en nanoingeniería Su-Wen Hsu destacará este trabajo en su póster titulado “Deposición galvánica con plantilla de polielectrolito para nanopartículas bimetálicas” durante la Exposición de investigación el 14 de abril.

Hsu y su equipo de investigación están utilizando NP bimetálicas para optimizar el rendimiento de los catalizadores de pila de combustible actuales al mejorar la actividad y la selectividad del catalizador.
Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin ser consumida o alterada químicamente. y lo hace reduciendo la energía necesaria para que prosiga la reacción. Para que las pilas de combustible se conviertan en una solución económica viable, sus procesos catalíticos deben optimizarse. Por ejemplo, dividir el agua en hidrógeno y oxígeno para alimentar una pila de combustible es un proceso muy deseable, pero es necesario mejorar la actividad catalítica de este sistema.

“Modificamos las cargas superficiales de Ag NPs usando polielectrolitos cargados de manera diferente y los usamos como plantillas para el desplazamiento galvánico con Au, ”Dijo Hsu. "Los NP cargados positivamente generaron estructuras de cáscaras bimetálicas huecas, y los NP cargados negativamente generaron estructuras bimetálicas porosas y agregadas ".

“El efecto sinérgico de las NP de Ag / Au las convierte en excelentes catalizadores para la oxidación del CO y puede conducir a una posible aplicación en pilas de combustible, ”Agregó Hsu, cuyo asesor es el profesor de nanoingeniería de UC San Diego Andrea Tao. “La capacidad de adaptar la morfología y composición de los NP nos permitirá evaluar estos NP bimetálicos como posibles nanocatalizadores para reacciones a baja temperatura”.

Para Hsu y su equipo, están un paso más cerca de avanzar en el desarrollo de pilas de combustible, que se puede utilizar para la producción de energía en portátiles, aplicaciones estacionarias y de transporte como la electrónica de consumo, Unidades residenciales y vehículos especiales. Se espera que la nanotecnología mejore las propiedades de los materiales, la funcionalidad y el rendimiento de los componentes, y disminuir el precio de las pilas de combustible.

“Hay muchas propiedades especiales en el material de tamaño nanométrico en comparación con el material a granel. Esta es la parte más interesante de la nanoingeniería, ”Dijo Hsu. “Espero poder entender mejor esta área. En el futuro, Mediremos algunas propiedades de las nanopartículas bimetálicas para demostrar que esos NP bimetálicos pueden usarse como catalizadores en diferentes áreas ".