Mali destek ABD Enerji Bakanlığı, Office enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji tarafından sözleşme numarası DE-AC36-08GO28308 altında NREL için sağlanan.

1. Pt-Ni Nanowires sentezi
<ol><li>Yer değiştirme işlemine başlamak için su nikel nanowire şablonunda askıya alma ve 90 ° c ısı<ol>
<li>40 mg eklemek, piyasada bulunan, nanowires 20 ml deiyonize su 50 mL santrifüj tüpü nikel. 5 min için solüsyon içeren temizleyicide. Not: Yaklaşık 150-250 nm çapı ve uzunluğu 100-200 µm nanowires vardır.</li>
		<li>Askıya alınmış nanowires 250 mL cam alt şişesi yuvarlak transfer ve 60 mL deiyonize su ekleyin. Şişeye bir mineral yağ banyosunda 90 ° c ısı. Reaksiyon karışımı 500 rpm'de bağlı bir cam şaft ve elektrikli karıştırıcı bir politetrafloroetilen oynamaya ilave edin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pt-Ni nanowires tarafından kendiliğinden galvanik deplasman oluştururlar.<ol>
<li>Potasyum tetrachloroplatinate 8.1 mg 15 mL deiyonize su ekleyin. Yaklaşık 8 cm 0,318 cm poliüretan esaslı hortumunun ucuna kadar bağlı 20 mL şırınga çözüm ekleyin. Şırınga bir otomatik enjektör pompası yerleştirin ve 1 mL/dk için oranını ayarlamak.</li>
		<li>Ve yuvarlak alt şişesi üzerinde 15 dk. ısı şişeye 90 ° c 2 h için çözüm eklemek pompa izin şırınga pompa başlayın.</li>
		<li>2500 x g 15dk için de çözüm santrifüj kapasitesi ve süpernatant atık akışı içine dökün. Solidswith banyo sonication resuspend (yaklaşık 10 s) taze çözüm (su veya 2-propanol, belirtildiği gibi) kullanarak. Çözüm yine santrifüj kapasitesi ve süpernatant kaldırın. Üç kez deiyonize su ile yıkama işlemi ve 2-propanol ile sonra bir kez yineleyin.</li>
		<li>Pt-Ni nanowires gecede bir vakum fırında 40 ° C'de (yaklaşık 16 h) kuru.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. kompozisyon İndüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) ile kontrol edin.
Not: Catalyst kompozisyon 7.3 ± 0,3 olmalıdır WT % Pt.
<ol><li>Aqua regia, oda sıcaklığında 10 ml örnek Özet 1 mg bir gecede.</li>
	<li>Dilutions % 1.5 hidroklorik ve % 0,5 nitrik asit, bir matris eşleşen konsantrasyonları 200, 20 ve 2 App, oranında seyreltin.<ol>
<li>Digestate 20 µL 9.98 mL stok çözeltisi (% 1.5 hidroklorik ve % 0,5 nitrik asit) 200 App için içine ekleyin; Digestate 10.00 mL 20 App için stok çözeltisi (% 1.5 hidroklorik ve % 0,5 nitrik asit) içine 2 µL; ve digestate içine 10.00 mL stok çözeltisi (% 1.5 hidroklorik ve % 0,5 nitrik asit) 2 App için 0.2 µL. Dilutions 0.4 µm politetrafloroetilen tabanlı filtre kullanarak filtre.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. sonrası sentez sürecinin tavlama ve asit Leaching Pt-Ni Nanowires.
<ol><li>Hidrojen tavlama sentezlenmiş Pt-Ni nanowires.</li>
	<li>Tüm nanowire örnek bir borulu fırın için ekleyin. Vakum tüp gecede uygulanır. Not: beri gaz akışı (hidrojen, oksijen) borulu fırın yükseltilmiş sıcaklıkta kullanıldı, güvenlik konuları gerekli. Tüp gaz bağlantı aparatı vakum ve 500 Torr arka baskı işlemi sırasında halledebiliriz emin olmak için inşa edildi. Tüp çıkış egzoz Bacalı ve tüm fırın bir egzoz hattına Bacalı bir muhafaza içinde yerleştirildi.<ol>
<li>Hidrojen bir düşük Debi ile geri dönüş basıncı 500 Torr tüp beslenir.</li>
		<li>Örnek 10 ° C/dak rampa kuru kullanılarak 2s için 250 ° c ısı.</li>
		<li>Doğal olarak oda sıcaklığında soğumaya örnek için izin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Asit leach hidrojen Pt-Ni nanowires komplementer.<ol>
<li>Nanowires 25 mg 20 mL deiyonize su ekleyin ve banyo bu solüsyon içeren temizleyicide. Askıya alınmış nanowires yuvarlak alt şişe 100 mL aktarın.</li>
		<li>Nitrik asit şişeye (0.2 M nitrik asit 25 mL su/nanowire süspansiyon için 25 mL), şişesi içeriği için 50 mL 0.1 M nitrik asit getirmek ve tek tip bir konsantrasyon sağlamak için balonun sallamak için oda sıcaklığında seyreltilmiş ekleyin. Nitrik asit tek seferde ekle.</li>
		<li>Şişeye Schlenk hattýna baðlayýn. 10 dk için vakum açmak ve vakum kapatın. Yavaş yavaş azot gazı hattına ekleyin ve 2 h. şişeye Schlenk satırından kaldırmak ve 1.2.3. adımda açıklandığı gibi ürünleri yıkama için oda sıcaklığında devam etmek cep şişesi.</li>
		<li>15,2 ± 0,3 olmalıdır ICP-MS ile kompozisyon kontrol WT % Pt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Oksijen tavlama asit leached Pt-Ni nanowires.<ol>
<li>Nanowires ticari olarak mevcut borulu fırın için ekleyin. Vakum tüp gecede uygulanır.</li>
		<li>Düşük akış hızı oksijen tüp 500 Torr arka baskı ile beslenir.</li>
		<li>Örnek 10 ° C/dak rampa kuru kullanılarak 2s için 175 ° c ısı.</li>
		<li>Doğal olarak oda sıcaklığında soğumaya örnek için izin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. mamüllerinin Disk elektrot (RDE) dönen içinde Nanowires karakterize Half-Cells8
<ol><li>Cam gibi karbon çalışma elektrotlar kat.<ol>
<li>Nk, 73 µg içeren katalizör 7.6 mL deiyonize suyla 20 mL mercek şişe ekleyin ve 2-propanol 2.4 mL ekleyin. Şişe içeriği daha sonra mürekkep olarak adlandırılır. 5 min için mürekkep buz ve piyasada bulunan bir İonomeri 10 µL ekleyin. Not: olarak-sentez için ve hidrojen komplementer katalizör, 1 mg (7,3 WT % Pt) kullanılması gerekir. Asit yıkanır ve oksijen katalizör komplementer için 480 µg (15,2 WT % Pt) kullanılmalıdır.</li>
		<li>Buz, 30 mürekkeple solüsyon içeren temizleyicide s boynuz tarafından takip tarafından 20 dk banyo ve 30 tarafından boynuz tarafından s. Mürekkep 7.5 mL 0.5 mg Garafitleme karbon nanofibers ekleyin.</li>
		<li>Buz, 30 mürekkeple solüsyon içeren temizleyicide s boynuz tarafından takip tarafından 20 dk banyo ve 30 tarafından boynuz tarafından s. 100 rpm'de dönen ters elektrot ile mürekkep bir cam gibi karbon çalışma elektrot (5 mm dış çap), üzerine 10 µL pipet. Mürekkep pipetting sonra 700 RPM döndürme artırın.</li>
		<li>Mürekkebi yeniden (30 s boynuz, 20 dk Hamamı, 30 s boynuz) elektrot kurur süre solüsyon içeren temizleyicide ve elektrot üzerine ek bir mürekkep (10 µL) pipette. Yükleme için 1.9 µg cmelec-2, mürekkep damlaları beş 10 µL artırmak için kaplama işlemine devam edin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>RDE test istasyonu bir araya getirin.<ol>
<li>Züccaciye Mağazaları konsantre sülfürik asit geceleme soak. Daha sonra geceleme kromik asit için piyasada bulunan bir yedek cam emmek. Sekiz kez deiyonize su kaynatın. Züccaciye Mağazaları, ana test hücreye çalışma, sayaç ve referans elektrotlar bağlanarak topla. Not: RDE half-cells üç elektrot yapılandırması kullanın. Çalışma ve sayaç elektrotlar cam gibi karbon ve Pt kafes, sırasıyla idi. Referans elektrot bir tersinir hidrojen elektrodu (RHE), bir Pt oldu cam bubbler 0,1 M Perklorik asit elektrolit ile yer alan tel.</li>
		<li>RDE half-cell 0.1 M Perklorik asit ile doldurun. Çalışma elektrot bir piyasada bulunan modüle edilmiş hız denetleyicisine bağlanmak ve çalışma elektrot uç daldırın.</li>
		<li>Piyasada bulunan bir potansiyostat ile elektrokimyasal ölçümler almak. Elektrolit 7 min için azot ile tasfiye.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Elektrokimyasal yüzey alanlarını al.<ol>
<li>Potansiyostat üreticisi tarafından sağlanan bir otomatik siklik voltammetry dosyasına giriş parametreleri. Döngüsü 50, 100 mV s-1, 0,025 V alt potansiyeline ve Çalıştır V. 1.4 üst potansiyeline tarama oranı siklik voltammetry dosya ayarlamak ve elektrolit atın. 0.1 M Perklorik asit ile dolum ve karbon monoksit ile tasfiye.</li>
		<li>Giriş parametreleri otomatik bir potansiyel potansiyostat üreticisi tarafından sağlanan dosya tutun. Potansiyel 0,1 V ve saat 20 dk ayarlayın ve çalışma elektrot 2500 devirde dönen başlatın. Potansiyel tutun dosyasını çalıştırın: programın ilk 10 dakikadır karbon monoksit; temizle Programın ikinci 10 dakikadır azot temizle. Son 30 sırasında s bekleme, döndürmeyi devre dışı bırakmak ve elektrolit paket için bubbler ayarlayın.</li>
		<li>Potansiyostat üreticisi tarafından sağlanan bir otomatik siklik voltammetry dosyasına giriş parametreleri. Döngüsü sayısı 3, tarama hızı 20 mV s-1, 0,1 V başlangıç potansiyeline, 0,025 V alt potansiyeline ve Çalıştır V. 1,2 üst potansiyeline çevrimsel voltammetry dosyasını ayarlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Oksijen azaltma polarizasyon eğrileri al.<ol>
<li>Elektrolit en az 7 min için oksijen ile 2500 rpm döndürme çalışma elektrodu ile tasfiye.</li>
		<li>Oksijen tasfiye elektrolit battaniye ayarla ve çalışma elektrot döndürme 1600 devir/dakika'yavaş.</li>
		<li>Potansiyostat üreticisi tarafından sağlanan bir otomatik doğrusal süpürme voltammetry dosyasına giriş parametreleri. Döngüsü sayısı 10, tarama hızı 20 mV s-1,-0.1 V başlangıç potansiyeline ve Çalıştır V. 1,05 son potansiyeline doğrusal süpürme voltammetry dosyasını ayarlayın. Elektrolit atmak.</li>
		<li>0.1 M Perklorik asit ile dolum ve en az 7 dk. Rerun doğrusal süpürme voltammetry dosya 4.4.3 adımda kullanılan oksijen ile tasfiye.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dayanıklılık testleri çalıştırın.<ol>
<li>Elektrolit azot ile çalışma elektrot 2500 RPM döndürme sırasında temizle. Azot tasfiye battaniye elektrolit ayarlayabilir ve çalışma elektrot rotasyon durdurmak.</li>
		<li>Potansiyostat üreticisi tarafından sağlanan bir otomatik siklik voltammetry dosyasına giriş parametreleri. Döngü sayısı 30.000, tarama hızı 500 mV s-1, 0,6 V alt potansiyeline ve Çalıştır V. 1,0 üst potansiyeline çevrimsel voltammetry dosyasını ayarlayın.</li>
		<li>Dayanıklılık sonra elektrokimyasal yüzey alanlarını ve oksijen azaltma polarizasyon eğrileri 4.3 ve 4.4 numaralı adımlarda sağlanan iletişim kurallarını kullanarak alın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bregoli, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+Platinum+Crystallite+Size+on+Electrochemical+Reduction+of+Oxygen+in+Phosphoric-Acid.">Influence of Platinum Crystallite Size on Electrochemical Reduction of Oxygen in Phosphoric-Acid.</a> Electrochim. Acta. 23 (6), 489-492 (1978).</li><li>Debe, M. K., Parsonage, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructured+electrode+membranes.">Nanostructured electrode membranes.</a> US patent. , (1994).</li><li>Papandrew, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+Reduction+Activity+of+Vapor-Grown+Platinum+Nanotubes.">Oxygen Reduction Activity of Vapor-Grown Platinum Nanotubes.</a> ECS Trans. 50 (2), 1397-1403 (2013).</li><li>Alia, S. M., Yan, Y. S., Pivovar, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galvanic+displacement+as+a+route+to+highly+active+and+durable+extended+surface+electrocatalysts.">Galvanic displacement as a route to highly active and durable extended surface electrocatalysts.</a> Cat. Sci. Tech. 4 (10), 3589-3600 (2014).</li><li>Alia, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platinum-Coated+Nickel+Nanowires+as+Oxygen-Reducing+Electrocatalysts.">Platinum-Coated Nickel Nanowires as Oxygen-Reducing Electrocatalysts.</a> ACS Cat. 4 (4), 1114-1119 (2014).</li><li>Alia, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exceptional+Oxygen+Reduction+Reaction+Activity+and+Durability+of+Platinum-Nickel+Nanowires+through+Synthesis+and+Post-Treatment+Optimization.">Exceptional Oxygen Reduction Reaction Activity and Durability of Platinum-Nickel Nanowires through Synthesis and Post-Treatment Optimization.</a> ACS Omega. 2 (4), 1408-1418 (2017).</li><li>Norskov, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Origin+of+the+Overpotential+for+Oxygen+Reduction+at+a+Fuel-Cell+Cathode.">Origin of the Overpotential for Oxygen Reduction at a Fuel-Cell Cathode.</a> J. Phys. Chem. B. 108 (46), 17886-17892 (2004).</li><li>Sha, Y., Yu, T. H., Merinov, B. V., Shirvanian, P., Goddard, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+for+Oxygen+Reduction+Reaction+on+Pt3Ni+Alloy+Fuel+Cell+Cathode.">Mechanism for Oxygen Reduction Reaction on Pt3Ni Alloy Fuel Cell Cathode.</a> J. Phys. Chem. C. 116 (40), 21334-21342 (2012).</li><li>Paulus, U. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+reduction+on+high+surface+area+Pt-based+alloy+catalysts+in+comparison+to+well+defined+smooth+bulk+alloy+electrodes.">Oxygen reduction on high surface area Pt-based alloy catalysts in comparison to well defined smooth bulk alloy electrodes.</a> Electrochim. Acta. 47 (22-23), 3787-3798 (2002).</li><li>Stamenkovic, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changing+the+activity+of+electrocatalysts+for+oxygen+reduction+by+tuning+the+surface+electronic+structure.">Changing the activity of electrocatalysts for oxygen reduction by tuning the surface electronic structure.</a> Angew. Chem. 118 (18), 2963-2967 (2006).</li><li>Cui, C., Gan, L., Heggen, M., Rudi, S., Strasser, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compositional+segregation+in+shaped+Pt+alloy+nanoparticles+and+their+structural+behaviour+during+electrocatalysis.">Compositional segregation in shaped Pt alloy nanoparticles and their structural behaviour during electrocatalysis.</a> Nat Mater. 12 (8), 765-771 (2013).</li><li>Chen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Crystalline+Multimetallic+Nanoframes+with+Three-Dimensional+Electrocatalytic+Surfaces.">Highly Crystalline Multimetallic Nanoframes with Three-Dimensional Electrocatalytic Surfaces.</a> Science. 343 (6177), 1339-1343 (2014).</li><li>Alia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+Platinum+Nanotubes+for+Oxygen+Reduction+and+Methanol+Oxidation+Reactions.">Porous Platinum Nanotubes for Oxygen Reduction and Methanol Oxidation Reactions.</a> Adv. Funct. Mater. 20 (21), 3742-3746 (2010).</li><li>Alia, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platinum+Coated+Copper+Nanowires+and+Platinum+Nanotubes+as+Oxygen+Reduction+Electrocatalysts.">Platinum Coated Copper Nanowires and Platinum Nanotubes as Oxygen Reduction Electrocatalysts.</a> ACS Cat. 3 (3), 358-362 (2013).</li><li>Alia, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platinum-Coated+Cobalt+Nanowires+as+Oxygen+Reduction+Reaction+Electrocatalysts.">Platinum-Coated Cobalt Nanowires as Oxygen Reduction Reaction Electrocatalysts.</a> ACS Cat. 4 (8), 2680-2686 (2014).</li><li>Alia, S. M., Duong, K., Liu, T., Jensen, K., Yan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palladium+and+Gold+Nanotubes+as+Oxygen+Reduction+Reaction+and+Alcohol+Oxidation+Reaction+Catalysts+in+Base.">Palladium and Gold Nanotubes as Oxygen Reduction Reaction and Alcohol Oxidation Reaction Catalysts in Base.</a> ChemSusChem. , (2014).</li><li>Alia, S. M., Pylypenko, S., Neyerlin, K. C., Kocha, S. S., Pivovar, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platinum+Nickel+Nanowires+as+Methanol+Oxidation+Electrocatalysts.">Platinum Nickel Nanowires as Methanol Oxidation Electrocatalysts.</a> J. Electrochem. Soc. 162 (12), 1299-1304 (2015).</li><li>Alia, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidation+of+Platinum+Nickel+Nanowires+to+Improve+Durability+of+Oxygen-Reducing+Electrocatalysts.">Oxidation of Platinum Nickel Nanowires to Improve Durability of Oxygen-Reducing Electrocatalysts.</a> J. Electrochem. Soc. 163 (3), 296-301 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu protokoller yüksek yüzey alanları ve oksijen azaltma tepki8belirli faaliyetleri ile genişletilmiş yüzey electrocatalysts üretmek için kullanılmaktadır. Pt nanostructured Şablonlar yatırma tarafından nanowires düşük koordine siteleri kaçınılması ve üretim belirli faaliyetleri 12 kat daha fazla karbon destekli Pt nano tanecikleri parçacık boyutu etkileri en aza indirmek. Galvanik deplasman sentez yaklaşımı kullanarak da Ni şablon7üzerinde yakla?...

Proton değişim membran yakıt hücreleri tutar ve maliyet yakıt hücresi maliyeti1yarısı için hesap katalizör katmanındaki gerekli platin tarafından kısmen sınırlıdır. Yakıt hücreleri, reaksiyon kinetically hidrojen oksidasyon yavaş olduğundan Nanomalzemeler oksijen azaltma katalizör, genelde geliştirilir. Karbon destekli Pt nano tanecikleri kez oksijen azaltma electrocatalysts nedeniyle onların yüksek yüzey alanı olarak kullanılır; Ancak, onlar özel seçici faaliyet ve dayanıklılık zararları yatkındır.
Genişletilmiş ince filmler potansiyel nano tanecikleri bu sınırlamaların ele alarak avantajlar. Genişletilmiş Pt yüzeyler genellikle belirli faaliyetleri bir büyüklük nano tanecikleri büyük daha az etkin özellikleri ve parçacık boyutu efektleri sınırlayarak üretmek ve2,3 Bisiklete binme potansiyel altında dayanıklı olduğu gösterilmiştir , 4. yüksek toplu etkinlikler genişletilmiş yüzey electrocatalysts elde, iyileştirmeler belirli aktivite öncelikle artar yapılan ve katalizör türü Pt için düşük yüzey alanı (10 m2 g ile sınırlı olmuştur PT -1) 3 , 4 , 5.
Spontan galvanik deplasman korozyona ve electrodeposition6yönlerini birleştirir. İşlemi genellikle iki metallerin standart Redoks potansiyeli tarafından yönetilir ve yeminli ifade genellikle metal katyon şablonu daha fazla reaktif oluşur. Yer değiştirme şablonu Morfoloji maç nanoyapıların üretmek eğilimindedir. Bu teknik için genişletilmiş nanoyapıların uygulayarak, Pt tabanlı katalizörler genişletilmiş ince filmlerin yüksek belirli oksijen azaltma faaliyetlerinin yararlanan bir araya gelebilir. Kısmi deplasman, Pt küçük miktarlarda tevdi ve yüksek yüzey alanları (> 90 m2 gPt-1)7,8malzemelerle üretilmiş.
Bu protokoller Pt ve Ni bölgeleri mix ve oksijen azaltma etkinliğini artırmak için tavlama hidrojen içerir. Çalışmalar bir dizi teorik olarak kurulan mekanizma ve deneysel olarak Pt oksijen azaltma Alaşımlandırma yürürlükte doğruladı. Modelleme ve Pt-OH ve Pt-O bağlama oksijen azaltma aktivite birleştiriliyor kafes sıkıştırma9,-10Pt iyileştirmeler yapılabilir öneririz. Daha küçük geçiş metaller ile PT elementlerinin bu parası onaylamıştır ve Pt-Ni çok sayıda formu polikristalin, yönlü elektrotlar, nano tanecikleri ve taşınımı11,12, de dahil olmak üzere, soruşturma 13,14.
Galvanik deplasman çeşitli gümüş, bakır ve kobalt nanoyapıların15,16,17de dahil olmak üzere diğer şablonlar ile Pt-oksijen azaltma katalizör geliştirme kullanılmıştır. Sentez tekniği diğer metallerin birikimi da kullanılmıştır ve yakıt hücreleri, electrolyzers ve elektrokimyasal oksidasyon alkoller18,19,20electrocatalysts üretti, 21. Benzer protokoller de elektrokimyasal uygulamaları daha geniş bir yelpazesi ile Nanomalzemeler sentezi için adapte edilebilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:681px;" width="680">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:215px;">Nickel nanowires</td>
			<td style="width:300px;">Plasmachem GmbH</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">250 mL round bottom flask</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Hot plate</td>
			<td>VWR International</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mineral oil</td>
			<td>VWR International</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Potassium tetrachloroplatinate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe pump</td>
			<td>New Era Pump Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Rotator</td>
			<td>Arrow Engineering</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Teflon paddle</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glass shaft</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Split hinge tubular furnace</td>
			<td>Lindberg</td>
			<td></td>
			<td>Customized in-house</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Schlenk line</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Condensers</td>
			<td>VWR International</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Nitric acid</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">2-propanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Nafion ionomer (5 wt. %)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Glassy carbon working electrode</td>
			<td>Pine Instrument Company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">RDE glassware</td>
			<td>Precision Glassblowing</td>
			<td></td>
			<td>Customized in-house</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Platinum wire</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td></td>
			<td>Customized in-house</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Platinum mesh</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td></td>
			<td>Customized in-house</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MSR Rotator</td>
			<td>Pine Instrument Company</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Potentiostat</td>
			<td>Metrohm Autolab</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of platinum-nickel nanowires and optimization for oxygen reduction performance

Platin-nikel (Pt-Ni) nanowires yakıt hücresi electrocatalysts geliştirilmiş ve performans ve dayanıklılık oksijen azaltma tepki için optimize. Spontan galvanik deplasman Pt katmanları Ni nanowire yüzeyler üzerine yatırmak için kullanıldı. Sentez yaklaşım katalizörler yüksek belirli faaliyetleri ve yüksek Pt yüzey alanları ile üretilen. Hidrojen tavlama Pt ve Ni karıştırma ve belirli aktivite geliştirilmiş. Asit leaching tercihen Ni nanowire yüzey kaldırmak için kullanılan ve oksijen tavlama yüzey yakınındaki Ni, dayanıklılık geliştirmek ve Ni dağılmasından en aza indirmek dengelemek için kullanılmıştır. Bu protokoller hidrojen ile 250 ° C, pozlama 0.1 M nitrik asit ve oksijen 175 ° C'ye tavlama tavlama dahil olmak üzere her sonrası sentez işleme adımının optimizasyonu detay Bu adımları, Pt-Ni nanowires bir büyüklük Pt nano tanecikleri, daha fazla artan faaliyetleri önemli dayanıklılık Gelişmeler sunarken üretti. Sunulan protokolleri Pt-Ni sistemler, yakıt hücresi katalizörler geliştirilmesinde temel alır. Bu teknikler de metal kombinasyonları çeşitli için kullanılan ve elektrokimyasal süreçlerin bir dizi için Katalizörler geliştirmek için uygulanabilir.

Ni nanowires ile belirtilen miktar kullanarak Pt, spontan galvanik deplasman 7.3 WT % Pt (Resim 1 ve Şekil 2A) idi Pt-Ni nanowires üretti. Bazı değişiklik miktarı ile Pt habercisi yükleme optimum Pt ulaşmak için gerekli. PT yer değiştirme şablonu yaş (Hava pozlama) ve ters yönde değişkenlik22göre değişebilir yüzey Ni oksit tabakası, kalınlığı duyarlıdır. Kompozis...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance at JoVE.com

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

Platin-nikel Nanowires ve oksijen azaltma performansı için en iyi duruma getirme sentezi

Sentez ve elektrokimyasal Platin-nikel nanowires test protokolünü açıklar. Nanowires nikel nanowire şablon galvanik yerinden tarafından sentezlenen. Sonrası sentez işleme, hidrojen tavlama dahil olmak üzere, asit leaching ve oksijen tavlama nanowire performans ve dayanıklılık oksijen azaltma tepki olarak optimize etmek için kullanılmıştır.

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...

synthesis-platinum-nickel-nanowires-optimization-for-oxygen-reduction

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.7K Görüntüleme.  National Renewable Energy Laboratory. Sentez ve elektrokimyasal Platin-nikel nanowires test protokolünü açıklar. Nanowires nikel nanowire şablon galvanik yerinden tarafından sentezlenen. Sonrası sentez işleme, hidrojen tavlama dahil olmak üzere, asit leaching ve oksijen tavlama nanowire performans ve dayanıklılık oksijen azaltma tepki olarak optimize etmek için kullanılmıştır.

Video: Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded synthesis strategy is used in which spherical seeds of CdSe are prepared first using a hot-injection technique. By controlling the crystal structure of the seed to be either wurtzite or zinc-blende, the subsequent hot-injection growth of CdS off of the seed results in either a rod-shaped or tetrapod-shaped nanocrystal, respectively. The phase and morphology of the synthesized nanocrystals are confirmed using X-ray diffraction and transmission electron microscopy, demonstrating that the nanocrystals are phase-pure and have a consistent morphology. The extinction coefficient and quantum yield of the synthesized nanocrystals are calculated using UV-Vis absorption spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The rods and tetrapods exhibit extinction coefficients and quantum yields that are higher than that of the bare seeds. This synthesis demonstrates the precise arrangement of materials that can be achieved at the nanoscale by using a seeded synthetic approach.

A protocol for the seeded synthesis of rod-shaped and tetrapod-shaped multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe is presented.

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded ...

Kimya

Synthesis and Catalytic Performance of Gold Intercalated in the Walls of Mesoporous Silica

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties of the materials were investigated. We used a one pot sol-gel approach to intercalate gold nano particles in the walls of mesoporous silica. To start with the synthesis, P123 was used as template to form micelles. Then TESPTS was used as a surface modification agent to intercalate gold nano particles. Following this process, TEOS was added in as a silica source which underwent a polymerization process in acid environment. After hydrothermal processing and calcination, the final product was acquired. Several techniques were utilized to characterize the porosity, morphology and structure of the gold intercalated mesoporous silica. The results showed a stable structure of mesoporous silica after gold intercalation. Through the oxidation of benzyl alcohol as a benchmark reaction, the GMS materials showed high selectivity and recyclability.

Here, we present a protocol with a sol-gel process to synthesize gold intercalated in the walls of mesoporous materials (GMS), which is confirmed to possess a mesoporous matrix with gold intercalated in the walls imparting great stability and recyclability.

Sentezi ve Mezogözenekli Silika Walls Altın interkalasyonlu Katalitik Performans

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties ...

Optimization of Synthetic Proteins: Identification of Interpositional Dependencies Indicating Structurally and/or Functionally Linked Residues

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional units (e.g., domains). Traditional consensus-building models fail to account for interpositional dependencies &#8211; functionally required covariation of residues that tend to appear simultaneously throughout evolution and across the phylogentic tree. These relationships can reveal important clues about the processes of protein folding, thermostability, and the formation of functional sites, which in turn can be used to inform the engineering of synthetic proteins. Unfortunately, these relationships essentially form sub-motifs which cannot be predicted by simple &#8220;majority rule&#8221; or even HMM-based consensus models, and the result can be a biologically invalid &#8220;consensus&#8221; which is not only never seen in nature but is less viable than any extant protein. We have developed a visual analytics tool, StickWRLD, which creates an interactive 3D representation of a protein alignment and clearly displays covarying residues. The user has the ability to pan and zoom, as well as dynamically change the statistical threshold underlying the identification of covariants. StickWRLD has previously been successfully used to identify functionally-required covarying residues in proteins such as Adenylate Kinase and in DNA sequences such as endonuclease target sites.

Synthetic protein sequences based on consensus motifs typically ignore co-evolving residues, that imply interpositional dependencies (IPDs). IPDs can be essential to activity, and designs that disregard them may result in suboptimal results. This protocol uses StickWRLD to identify IPDs and help inform rational protein design, resulting in more efficient results.

Sentetik Proteinlerin Optimizasyon: interpozisyonel bağımlılıklar belirlenmesi Yapısal belirten ve / veya Fonksiyonel Bağlantılı tortular

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional ...

Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially purpose built multiport end-fitting(s). Curtain Flow (CF) columns belong to the AFT suite of columns, specifically the CF column is designed so that the sample is injected into the radial central region of the bed and a curtain flow of mobile phase surrounding the injection of solute prevents the radial dispersion of the sample to the wall. The column functions as an 'infinite diameter' column. The purpose of the design is to overcome the radial heterogeneity of the column bed, and at the same time maximize the sample load into the radial central region of the column bed, which serves to increase detection sensitivity. The protocol described herein outlines the system and CF column set up and the tuning process for an optimized infinite diameter 'virtual' column.

Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance.

Akış Sütun Perde: Verimliliği ve Duyarlılık Optimizasyonu

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

Supramoleküler Kolloidlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

Protein Bioconjugatlar sentezi<em&gt; yoluyla</em&gt; Sistein-maleimid Kimya

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the synthetic methods for the preparation of gold nanorods are still not fully optimized. In this paper we describe a new, highly efficient, two-step protocol based on the use of hydroquinone as a mild reducing agent. Our approach allows the preparation of nanorods with a good control of size and aspect ratio (AR) simply by varying the amount of hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB) and silver ions (Ag+) present in the "growth solution". By using this method, it is possible to markedly reduce the amount of CTAB, an expensive and cytotoxic reagent, necessary to obtain the elongated shape. Gold nanorods with an aspect ratio of about 3 can be obtained in the presence of just 50 mM of CTAB (versus 100 mM used in the standard protocol based on the use of ascorbic acid), while shorter gold nanorods are obtained using a concentration as low as 10 mM.

This paper describes a protocol for the synthesis of gold nanorods, based on the use of hydroquinone as reducing agent, plus the different mechanisms for controlling their size and aspect ratio.

Altın nanorods hidrokinon Esaslı Sentezi

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity in aqueous CO2 reduction. Different from traditional metal nanocrystals, the synthesis of metal single atoms involves a matrix material that can confine those single atoms and prevent them from aggregation. We report an electrospinning and thermal annealing method to prepare Ni single atoms dispersed and coordinated in a graphene shell, as active centers for CO2 reduction to CO. During the synthesis, N dopants play a critical role in generating graphene vacancies to trap Ni atoms. Aberration-corrected scanning transmission electron microscopy and three-dimensional atom probe tomography were employed to identify the single Ni atomic sites in graphene vacancies. Detailed setup of electrochemical CO2 reduction apparatus coupled with an on-line gas chromatography is also demonstrated. Compared to metallic Ni, Ni single atom catalyst exhibit dramatically improved CO2 reduction and suppressed H2 evolution side reaction.

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Here, we present a protocol for the synthesis and electrochemical testing of transition metal single atoms coordinated in graphene vacancies as active centers for selective carbon dioxide reduction to carbon monoxide in aqueous solutions.

Sentez ve elektrokimyasal CO2 azaltılması için geçiş metalleri tek Atom katalizör performans karakterizasyonu

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a challenge, as it requires asymmetric growth of symmetric crystals. Here, we report a distinctive synthesis of substrate-bound Au nanowires. This template-free synthesis employs thiolated ligands and substrate adsorption to achieve the continuous asymmetric deposition of Au in solution at ambient conditions. The thiolated ligand prevented the Au deposition on the exposed surface of the seeds, so the Au deposition only occurs at the interface between the Au seeds and the substrate. The side of the newly deposited Au nanowires is immediately covered with the thiolated ligand, while the bottom facing the substrate remains ligand-free and active for the next round of Au deposition. We further demonstrate that this Au nanowire growth can be induced on various substrates, and different thiolated ligands can be used to regulate the surface chemistry of the nanowires. The diameter of the nanowires can also be controlled with mixed ligands, in which another &#34;bad&#34; ligand could turn on the lateral growth. With the understanding of the mechanism, Au nanowire-based nanostructures can be designed and synthesized.

We report a solution-based method to synthesize substrate-bound Au nanowires. By tuning the molecular ligands used during the synthesis, the Au nanowires can be grown from various substrates with different surface properties. Au nanowire-based nanostructures can also be synthesized by adjusting the reaction parameters.

Substrat bağlı Au Nanowires bir aktif yüzey büyüme mekanizması yoluyla sentezi

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

A Rapid Synthesis Method for Au, Pd, and Pt Aerogels Via Direct Solution-Based Reduction

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various precursor noble metal ions with reducing agents in a 1:1 (v/v) ratio results in the formation of metal gels within seconds to minutes compared to much longer synthesis times for other techniques such as sol-gel. Conducting the reduction step in a microcentrifuge tube or small volume conical tube facilitates a proposed nucleation, growth, densification, fusion, equilibration model for gel formation, with final gel geometry smaller than the initial reaction volume. This method takes advantage of the vigorous hydrogen gas evolution as a by-product of the reduction step, and as a consequence of reagent concentrations. The solvent accessible specific surface area is determined with both electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. After rinsing and freeze drying, the resulting aerogel structure is examined with scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, and nitrogen gas adsorption. The synthesis method and characterization techniques result in a close correspondence of aerogel ligament sizes. This synthesis method for noble metal aerogels demonstrates that high specific surface area monoliths may be achieved with a rapid and direct reduction approach.

A rapid, direct solution-based reduction synthesis method to obtain Au, Pd, and Pt aerogels is presented.

Otomatik Güncelleştirmeler, Pd ve Pt Aerogels üzerinden doğrudan çözüm tabanlı azaltma için hızlı sentez yöntemi

Here, a method to synthesize gold, palladium, and platinum aerogels via a rapid, direct solution-based reduction is presented. The combination of various ...

Platin-nikel Nanowires ve oksijen azaltma performansı için en iyi duruma getirme sentezi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler