Công nghệ [ Đăng ngày (16/08/2019) ]
Giảng viên Sài gòn tổng hợp vật liệu nền mới cho xúc tác Platinum trong pin nhiên liệu
Th.s Huỳnh Thiên Tài (sinh năm 1982), ĐH Tài nguyên Môi trường TP.HCM đã tổng hợp thành công vật liệu nền mới cho xúc tác Platinum, giúp tối ưu quá trình chuyển hóa nhiên liệu như hidro thành điện năng trong pin nhiên liệu.


Th.s Huỳnh Thiên Tài, giảng viên ĐH Tài nguyên và Môi trường TP.HCM trong phòng thí nghiệm hóa lý của trường. Ảnh: Hà Thế An.

Hướng nghiên cứu này mở ra những hướng đi mới trong việc phát triển các loại vật liệu có độ dẫn diện cao, diện tích bề mặt riêng lớn với giá thành hợp lý, sử dụng trong việc sản xuất pin nhiên liệu.

Theo Th.s Tài, pin nhiên liệu (Fuel Cell) còn khá mới mẻ tại Việt Nam, nhưng trên thế giới pin nhiên liệu đã được ứng dụng khá rộng rãi trong ngành sản xuất trạm phát điện, ô tô, xe máy, tàu chạy bằng năng lượng điện từ nhiên liệu là hidro.

Pin nhiên liệu thực chất là một loại pin không cần sạc, sử dụng trực tiếp nhiên liệu như hidro để tạo ra dòng điện thông qua phản ứng phản ứng điện hóa. Phản ứng này chỉ tạo ra kết quả là dòng điện một chiều và nước nên rất thân thiện môi trường, hiệu suất cao.

Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu có thể đạt vận tốc lên đến ~ 200km/h và có thể đi được khoảng cách ~750 km mới cần tiếp nhiên liệu với việc sử dụng nhiên liệu hidro hóa lỏng. Trong khi đó, tàu chạy bằng pin nhiên liệu hidro có thể đi được quãng đường ~1000 km cho mỗi lần nạp nhiên liệu.

Th.s Tài nói, hiện nay, trong pin nhiên liệu thường sử dụng chất xúc tác là platinum để tăng tốc độ phản ứng điện hóa tại các điện cực. Tuy nhiên platinum lại có giá thành cao, nên các nhà khoa học sử dụng cacbon làm chất nền cho xúc tác platinum vì tính chất của cacbon là dẫn điện tốt, giá thành rẻ. Tuy nhiên, vật liệu nền cacbon có đặc tính không bền, dễ bị ăn mòn gây nên hiện tượng phân rã xúc tác platinum làm giảm hiệu suất của pin nhiên liệu, tăng chi phí khi hoạt động lâu dài.

Vì thế, Th.s Tài và nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu tổng hợp vật liệu nền mới, bền hơn để có thể thay thế vật liệu nền cacbon nhằm tối ưu quá trình chuyển hóa nhiên liệu hidro thành điện năng.

Tiến hành các nghiên cứu, Th.s Tài và nhóm nghiên cứu đã tổng hợp thành công một số loại vật liệu Titan dioxit được biến tính làm chất nền cho xúc tác Platinum có đặc tính bền, dẫn điện tốt. Titan dioxit được biến tính thành 2 dạng hợp chất là W-doped TiO2 và Ir-doped TiO2. Hai loại vật liệu này có thể cải thiện cả hoạt tính xúc tác và độ bền xúc tác của Platinum nhằm giúp quá trình chuyển hóa nhiên liệu hidro thành điện năng tốt hơn.

Tuy nhiên Ir (Iridium) khá đắt tiền, trong khi đó W (Wolfram) lại có giá thành rẻ hơn, nhóm nghiên cứu đang cân nhắc có thể phối hợp sử dụng 2 dạng hợp chất này trong từng điều kiện khác nhau.

Cụ thể, với vật liệu nền W-doped TiO2 có thể ứng dụng cho điện cực anode (nơi xảy ra quá trình oxi hóa nhiên liệu), còn vật liệu nền Ir-doped TiO2 được ứng dụng làm điện cực cathode (nơi xảy ra quá trình khử oxi).

TS Đỗ Hữu Quyết, Trung tâm nghiên cứu triển khai, Khu công nghệ cao TP.HCM (SHTP Lab) đánh giá cao hướng nghiên cứu mới này trong việc phát triển các loại pin nhiên liệu có giá thành phải chăng, hiệu suất cao, độ bền tốt.

“Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ kết nối với các doanh nghiệp ở nước ngoài để cùng tham gia hợp tác nghiên cứu, thương mại hóa. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phải chứng minh được những đặc tính ưu việt của sản phẩm và hoàn thành các thử nghiệm ở nước ngoài”- TS Quyết chia sẻ.

Những nghiên cứu mang tính phát hiện của Th.s Tài đã được ghi nhận bằng việc đề tài nghiên cứu được giải Ba trong lĩnh vực Công nghệ môi trường, Công nghệ hóa học (không có giải Nhất và giải Nhì) giải thưởng Sáng tạo khoa học kỹ thuật TP.HCM lần thứ 25, giai đoạn 2017-2018.

Các kết quả nghiên cứu này đã được đăng trên một số Tạp chí khoa học quốc tế uy tín như International Journal of Hydrogen Energy (SCI, IF = 4.229, NXB Elsevier), Industrial & Engineering Chemistry Research (SCI, IF = 3.141, NXB American Chemical Society), Journal of Nanoscience and Nanotechnology (SCIE, NXB American Scientific Publishers).

Hà Thế An
Theo www.khampha.vn (nhnhanh)
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn
Lên đầu trang
© Copyright 2013 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - P.Cái Khế - Q.Ninh Kiều - TPCT
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.canthostnews.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
Lượt truy cập: