p (Phys.org) - Um material de nanotubo de carbono recém-desenvolvido pode ajudar a reduzir o custo das células de combustível, conversores catalíticos e tecnologias semelhantes relacionadas à energia, fornecendo um substituto para os caros catalisadores de platina. p O precioso metal platina há muito é valorizado por sua capacidade de estimular as principais reações químicas em um processo chamado catálise, mas a mais de $ 1, 000 a onça, seu alto preço é um fator limitante para aplicações como células de combustível, que contam com o metal.

p Em busca de uma alternativa barata, uma equipe incluindo pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia voltada para o carbono, um dos elementos mais abundantes. Liderado por Hongjie Dai da Universidade de Stanford, a equipe desenvolveu um complexo de nanotubos de carbono com várias paredes que consiste em folhas cilíndricas de carbono.

p Uma vez que a parede externa do complexo foi parcialmente "descompactada" com a adição de amônia, verificou-se que o material exibe propriedades catalíticas comparáveis ​​à da platina. Embora os pesquisadores suspeitassem que as propriedades do complexo se deviam ao nitrogênio adicionado e impurezas de ferro, eles não puderam verificar o comportamento químico do material até que os microscopistas do ORNL o fotografassem em um nível atômico.

p "Com microscopia eletrônica de transmissão convencional, é difícil identificar os elementos, "disse o membro da equipe Juan-Carlos Idrobo do ORNL." Usando uma combinação de imagem e espectroscopia em nosso microscópio eletrônico de transmissão de varredura, a identificação dos elementos é direta porque a intensidade das imagens em nanoescala indica qual elemento é. Quanto mais brilhante a intensidade, mais pesado o elemento. A espectroscopia pode então identificar o elemento específico. "

p A análise microscópica ORNL confirmou que os elementos de nitrogênio e ferro foram de fato incorporados na estrutura de carbono, causando as propriedades catalíticas observadas semelhantes às da platina. A próxima etapa da equipe é entender a relação entre o nitrogênio e o ferro para determinar se os elementos funcionam juntos ou independentemente.