Фото кислородный редуктор: цены, характеристики, фото – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Содержание

Кислородный редуктор: устройство, характеристики

Оборудование, применяемое для понижения давления кислорода на выходе из сосуда для его хранения до рабочего, и поддержания его на необходимом уровне называют редуктором.

Редуктор кислородный

Для каждого типа технического газа, применяемого в промышленности и быту, существуют свои конструкции оборудования, для углекислого газа один тип, для ацетилена другой, для кислорода третий.

Ключевым документом, определяющим требования к газовым редукторам, является ГОСТ 13861-89. Этот документ определяет общие условия изделий этого типа.

Предназначение кислородного редуктора

Кислород – это неотъемлемый компонент так называемой газовой сварки или резки металла. К месту выполнения работ его доставляют в баллонах выполненных из стали и окрашенных в голубой цвет.

Баллон кислородный

Для обеспечения подачи кислорода под рабочим давлением используют редукторы. В соответствии с ГОСТ 13861-89 эти устройства маркируются следующим образом – БКО, СКО, РКО. Первая аббревиатура обозначает то, что редуктор используют для установки на кислородные баллоны, одноступенчатый (Д – двухступенчатый). Вторая – это сетевое Изделие, и третья — рамповое.

Выпускают несколько видов этих устройств – БКО 25 и БКО 50. Первый тип обеспечивает подачу кислорода до 25 кубометров в час, второй 50. Предельный параметр рабочего давления первой модели равен 0,8 МПа, у второй 1,25 МПа.

Для присоединения кислородного редукционного устройства применяют накидную гайку.

Редуктор использует в работе следующие принципы:

  1. Газ проходит через фильтр и подается в камеру высокого давления. Вращение регулятора передает усилие установленной пружины посредством диска, мембраны и толкателя непосредственно на клапан. Именно он и регулирует поступление кислорода в рабочий объем.
  2. Узел, в котором происходит изменение давления, представляет собой отдельную сборочную единицу, состоящая из седла, клапана с пружиной и фильтрационного устройства ЭФ-5. Для повышения безопасности на корпусе устройства вмонтирован клапан, предназначенный для стравливания газа по достижении критического уровня давления в рабочей камере от 16,5 до 25 кгс на квадратный сантиметр.

Манометр кислородного редуктора

В составе кислородного редуктора применяют манометры, один показывает значение давления в баллоне (сети), а на второй его параметр на выходе. В зону сварки кислородную смесь подают через рукав диаметром 6 или более мм. Рукав подсоединяют к штуцеру, на другом конце устанавливают резак или горелку.

Виды кислородных редукторов

Редукторы можно разделить на два больших класса – рамповые и постовые. Первые отличает высокая пропускная способность газа, она достигает 120 кубометров в час. Именно поэтому их устанавливают для подачи кислорода на объединенные сварочные посты. Вторые кислородные редукторы предназначены для персонального использования. Они гарантируют расход газа в пределах от 5 до 25 кубометров в час. Следует помнить, что по внешнему виду кислородные редукторы похожи друг на друга.

Рамповый кислородный редуктор
Постовый кислородный редуктор

ГОСТ 13861-89 определяет такие виды исполнения изделий для снижения давления кислорода:

  1. На баллонах — БКО, БКД и БПО.
  2. В магистральной сети — СКО, САО, СПО, СМО.
  3. Универсальные — У.
  4. Рамповые — РКЗ, РАД, РПД.
  5. Центрального действия – ЦКЗ.

Ключевые параметры кислородного редуцирующего устройства – это способность пропускать определенные объем газа в единицу времени и поддержания заданного параметра давления газа в емкости.

Кислородный редуктор БКО 50-4

Так, БКО 50-4 обеспечивает подачу газа 50 кубометров в час и с давлением, составляющим 4 атм. БКО 50 – 12, при том же расходе, поддерживает давление в 12 атм. Кстати, устройства этих моделей чаще всего применяют для оснащения рабочих газосварочных постов.

Кислородный редуктор РКЗ 500-2 (схема сбора)

РКЗ 500-2 (редуктор рамповый кислородный) предназначен для одновременной подачи газа на несколько газосварочных постов. Эти устройства работают в температурном диапазоне от -5 до +50 градусов Цельсия. Кстати, специалисты рекомендуют оснащать кислородные устройства этого класса дополнительными фильтрами.

Устройство и принцип работы кислородного редуктора

Массовое распространение в практической деятельности получили устройства обратного действия. Причиной этому служат – их минимальные размеры и конструктивная простота изделия.

Конструкция кислородного редуктора

В корпусе этого устройства расположены два последовательных сосуда. Первый – это емкость с высоким давлением, в нее поступает газ из баллона, или из сетевой линии подачи газа. Между емкостями вмонтирован клапан, управляемый посредством двух пружин, воздействующими на мембрану. Ход клапана напрямую зависит от усилия, развиваемое этими пружинами.

Пружину, установленную в первую камере, настраивают с помощью регулировочного винта. Он настраивает величину хода регулировочного клапана. Для его перекрытия достаточно вывернуть винт до упора.

Камера с низким давлением напрямую связана с горелкой (резаком), то есть уровень давления в емкости определяет уровень давление газа на горелке (резаке). В случае если расход газа превышает объем его подачи, то давление в первой емкости упадет. При этом пружина будет давить на мембрану с большим усилием и в результате клапан раскроется на большую величину и объем подаваемого газа вырастет. Если же расход будет уменьшен, то пружина вернет клапан на место. Так, происходит автоматизированное регулирование рабочих параметров в редукционном устройстве.

На корпусе кислородного редуктора, смонтированы манометры. Первый датчик показывает его численное значение в баллоне, второй показывает на рабочем органе (резаке, горелке).

Редуктор кислородный характеристики и конструктивные особенности

Кроме, ключевых параметров в виде расхода и давления редукторы обладают следующими дополнительными характеристиками:

Редуктор кислородный характеристики

  1. Количество ступеней снижения давления. Производители выпускают устройства с одной или двумя ступенями регулирования. В первой основную роль играет пружина. В моделях с двумя ступенями регулировка осуществляется при помощи промежуточных воздушных камер. Эти изделия гарантируют работу газосварочного рабочего места в условиях когда температура ниже нуля. Кроме того, эти редукторы гарантируют стабильную подачу газа. Но они отличаются сложностью конструкции и соответственно стоимостью.
  2. Все кислородные редукторы присоединяют к источнику газа с помощью накидной гайки. Хомуты и другие крепежные приспособления использовать недопустимо. Это вызвано в первую очередь взрывоопасными свойствами кислорода, требующими качественной герметизации соединения.
  3. Еще один параметр кислородных редуцирующих устройств – это климатическое исполнение. Этот показатель имеет важное значение. Дело в том, что падение давления приводит к росту его объема. Это приводит к переохлаждению редуктора и газа, а это может привести к повреждению устройства.

Кислородный редуктор особенности устройства

Двухступенчатый редуктор для кислорода отличается клапаном, изготовленным с высокой точностью и мембраной, собранной из двух слоев материала.. Для ее изготовления применяют синтетические каучуки. Это позволяет сохранять работоспособность устройства при температурах ниже 0 и давлении до 200 атм.

Как работать с кислородным редуктором

При работе с кислородными редукторами надо обязательно провести несколько подготовительных операций.

  1. Проверить исправность и целостность датчиков давления. Стрелки должны быть установлены на нуле и не изменять свое положение при повороте редуктора.
  2. Перед тем как присоединить рукава для подачи газа необходимо проверить, вывернут ли рабочий винт, регулирующий закрытие клапана.
  3. После подсоединения шлангов необходимо настроить устройство на подачу необходимого для выполнения работ давления.

Работа с кислородным редуктором

Кроме перечисленных операций, необходимо проверить редуктор на герметичность. Для этого винт необходимо выкрутить до конца.

Проверить резьбовое соединение на предмет наличия следов масла и жира, в случае обнаружения их немедленно необходимо удалить с использованием растворителя.

Кстати, герметичность можно проверить нанеся на места резьбовых соединений мыльную пену. При появлении пузырей работы необходимо прекратить и редуктор сдать в ремонт.

Что еще следует знать при работе с редуктором

Как известно, из школьного курса химии, кислород – это сильнейший окислитель и поэтому работа с ним должны выполняться в строгом соответствии с требованиями правил безопасности и охраны труда. В частности, нельзя допускать контакта кислорода и масел, результатом такого контакта станет взрыв.

Часто газ привозят на рабочие места в баллонах, давление в которых составляет 14,7 МПа. Поэтому при обращении с ними необходимо соблюдать определенные правила безопасности. Кроме того, что баллон нельзя ронять, ударять по нему, хранить от огня и пр. Кислородный редуктор, установленный на нем, должен быть закрыт прочным кожухом.

Причины поломок редукторов

Как и любое техническое устройство, кислородный редуктор подвержен неполадкам, возникающим в процессе эксплуатации. Так, утечка кислорода может возникнуть из-за того, что нарушена герметичность между клапаном и камерами. Это может быть вызвано тем, что износилось уплотнение седла, выполненное из эбонита, или тем, что в механизм клапана попали посторонние частицы.

При работе в зимнее время кислородный редуктор может замерзнуть. Для предотвращения этого явления вентиль баллона необходимо закрыть и обдуть его теплым воздухом. Это устранит и наледь, и лишнюю влагу. Кстати, огонь для отогрева редуктора применять категорически запрещено.

Нередки случаи, когда происходит засорение редуктора посторонними частицами. Для предотвращения этого необходимо фильтр периодически продувать или промывать.

Неисправности отдельных частей редуктора

К дефектам этого типа относят выход из строя нажимной пружины, дефект шпильки, поломка приборов измерения давления.

Эти неисправности можно определить по несущественному повышению давления при повороте регулирующего винта.

Область применения

Редукторы этого типа применяют практически во всех отраслях народного хозяйства. В промышленности – при сборке и разделке металлоконструкций, в медицине, для организации подачи газа в палаты и операционные.

Выполнение газопламенных работ

Кислородный редуктор используют в разных отраслях. В частности, при выполнении газопламенных работ. Редуктор обеспечивает постоянную подачу газа. В медицине редукторы устанавливают в систему подачи кислорода по палатам. Не обходятся без подобных устройств и системы подачи воздуха на авиационном транспорте и морском транспорте.

Медицинский Кислородный редуктор с ротаметром увлажнителем и канюли, цена 1580 грн

Предназначен для понижения давления кислорода, поступающего в регулятор из кислородного баллона и поддержания постоянным заданного расхода кислорода.
Увлажняющая ёмкость позволяет подавать кислород, увлажненный молекулами воды. 

Есть в продаже готовый медицинский комплект с баллоном 5л и на комплект с баллоном на 10л

Редуктор кислородный с ротаметром позволяет плавно регулировать и точно настраивать заданный расход кислорода от 0 до 25 л/ мин. Влажность кислорода до 85%.

Редуктор с ротаметром и увлажнителем состоит из редуктора кислородного с ротаметром, увлажнителя кислородного с бутылкой ПЭТ (увлажняющая ёмкость) и канюли носовой.

Редуктор предназначен для понижения давления кислорода, поступающего из кислородного баллона и поддержания постоянным заданного расхода кислорода. Увлажняющая ёмкость позволяет подавать кислород, увлажненный молекулами воды.

Давление газа на входе, МПа (кгс/см2): 20 (200)

Пропускная способность при наибольшем рабочем давлении, л/мин: 0-25

Масса, кг: 1,0

Манометр кислородный высокого давления имеет сертификат соответствия Техническому регламенту законодательно регулируемых средств измерительной техники по модулю B и модулю F и имеет соответствующую маркировку.

Почему нужно выбрать этот редуктор:
Качественное оборудование с гарантией и возможностью послегарантийного обслуживания по причине наличия всех комплектующих отечественного Украинского производства.

Редуктор с ротаметром обеспечивает:

  • высокую точность заданного расхода;
  • наглядность показаний;
  • удобство использования;
  • надежность;
  • экономичность;
  • повышенную стойкость к замерзанию.​​​

Рекомендуем прочесть статью на тему медицинского кислорода

Рекомендуем прочесть статью на тему инструкция использования дома
 


отзывы, фото и характеристики на Aredi.ru

1.​​Ищите по ключевым словам, уточняйте по каталогу слева

Допустим, вы хотите найти фару для AUDI, но поисковик выдает много результатов, тогда нужно будет в поисковую строку ввести точную марку автомобиля, потом в списке категорий, который находится слева, выберите новую категорию (Автозапчасти — Запчасти для легковых авто – Освещение- Фары передние фары). После, из предъявленного списка нужно выбрать нужный лот.

2. Сократите запрос

Например, вам понадобилось найти переднее правое крыло на KIA Sportage 2015 года, не пишите в поисковой строке полное наименование, а напишите крыло KIA Sportage 15 . Поисковая система скажет «спасибо» за короткий четкий вопрос, который можно редактировать с учетом выданных поисковиком результатов.

3. Используйте аналогичные сочетания слов и синонимы

Система сможет не понять какое-либо сочетание слов и перевести его неправильно. Например, у запроса «стол для компьютера» более 700 лотов, тогда как у запроса «компьютерный стол» всего 10.

4. Не допускайте ошибок в названиях, используйте​​всегда​​оригинальное наименование​​продукта

Если вы, например, ищете стекло на ваш смартфон, нужно забивать «стекло на xiaomi redmi 4 pro», а не «стекло на сяоми редми 4 про».

5. Сокращения и аббревиатуры пишите по-английски

Если приводить пример, то словосочетание «ступица бмв е65» выдаст отсутствие результатов из-за того, что в e65 буква е русская. Система этого не понимает. Чтобы автоматика распознала ваш запрос, нужно ввести то же самое, но на английском — «ступица BMW e65».

6. Мало результатов? Ищите не только в названии объявления, но и в описании!

Не все продавцы пишут в названии объявления нужные параметры для поиска, поэтому воспользуйтесь функцией поиска в описании объявления! Например, вы ищите турбину и знаете ее номер «711006-9004S», вставьте в поисковую строку номер, выберете галочкой “искать в описании” — система выдаст намного больше результатов!

7. Смело ищите на польском, если знаете название нужной вещи на этом языке

Вы также можете попробовать использовать Яндекс или Google переводчики для этих целей. Помните, что если возникли неразрешимые проблемы с поиском, вы всегда можете обратиться к нам за помощью.

(Фото)электрокатализ восстановления молекулярного кислорода легированным S графеном, декорированным звездообразным олиготиофеном

Материалы на основе графена, легированные гетероатомами, вызывают большой интерес в качестве неметаллических электрокатализаторов для реакции восстановления кислорода (ORR). В этой работе был описан простой подход к приготовлению наноансамблей звездообразного олиготиофена 1 , супрамолекулярно иммобилизованного на графеновых листах, легированных серой (

SG ).Ансамбль 1 /SG был всесторонне охарактеризован с помощью рамановской и ИК-спектроскопии и морфологически отображен с помощью HR-TEM, а загрузка 1 на SG была оценена с помощью ТГА в инертной атмосфере. На основании подробных электрохимических и электрокаталитических анализов было доказано, что 1 /SG является высокоэффективным и стабильным электрокатализатором по отношению к ORR. Высокая каталитическая активность 1 /SG была приписана (а) наличию химических дефектов, вызванных внедрением богатой электронами серы в решетку SG , (б) наличию структурных дефектов, обусловленных образование вакансий вдоль углеродной решетки в SG и (в) сильное и однородное покрытие поверхности SG богатым серой звездчатым олиготиофеном 1 .Кроме того, оптические свойства
1
/SG были проверены с помощью УФ-видимой и стационарной ФЛ с временным разрешением, а также было обнаружено развитие сильных фотоиндуцированных электронных взаимодействий внутри ансамбля. При использовании последнего путем фотооблучения 1 /SG наблюдалась значительно улучшенная фотоэлектрокаталитическая активность по отношению к ORR.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Синглетное фотоокисление тетрациклинов, опосредованное молекулярным кислородом: кинетика, механизм и микробиологические последствия

Члены биологически активного ряда тетрациклинов (ТС) подвержены фотодинамической деградации под действием видимого света в разной степени, в зависимости от их соответствующей химической структуры и условий реакции (полярность растворителя и рН).Фотоокисление сопровождается частичной потерей антимикробного действия. Фотоповреждение происходит очень быстро в щелочном диапазоне рН и менее агрессивно. хотя и не пренебрежимо мало с точки зрения кинетики, в физиологической области рН. Квантовая эффективность фотоокисления, оцененная для восьми производных TC с помощью обнаружения фосфоресценции синглетного молекулярного кислорода [O2(1Delta(g))], спектрофотометрических и полярографических методов, находится в диапазоне от 0,12 до 0,65 в качестве верхнего предела в щелочной среде. Фотоокисление в основном протекает через процесс, опосредованный O2(1Delta(g)) с использованием бенгальской розы или эозина в качестве красителей-сенсибилизаторов. процесс с генерацией O2(1Delta(г).O2(1Delta(g)-опосредованное фотоокисление ТС представляется вероятным механизмом, объясняющим их фототрансформацию в биологических средах в присутствии пигментов, поглощающих видимый свет. Как в сильно, так и в умеренно полярных средах тушение Возбужденные формы кислорода в основном представлены реактивным взаимодействием, которое осуществляется молекулой ТС через кооперативный эффект от различных вкладов нескольких ядерных и внеядерных O2(1Delta(g)-чувствительных заместителей, как подробно обсуждается в этой статье.TC ниже 0,03 в наиболее благоприятных случаях. Тем не менее, фотопродукт TC, образующийся при прямом облучении, эффективно генерирует O2(1Delta(g) с Phi(Delta)=0,24. Это важное открытие представляет собой первое прямое свидетельство сенсибилизации Типа II фотопродуктами TC и может способствовать выяснению Механизм фототоксичности ТС.

Полупроводниково-ферментный фотоэлектрод для восстановления кислорода путем прямого переноса фотогенерированных электронов на лакказу | Интернет-исследования в области здравоохранения и окружающей среды (HERO)

ID ГЕРОЯ

1452165

Тип ссылки

Журнальная статья

Заголовок

Полупроводниково-ферментный фотоэлектрод для восстановления кислорода путем прямого переноса фотогенерированных электронов на лакказу

Авторы)

Скорупская, К; Леверенц, Х.Дж.; Берзал, ПУ; Рутковская, И.А.; Кулеша, П.Дж.

Год

2012

Рецензируется ли эксперт?

да

Журнал

Журнал химии материалов
ISSN: 0959-9428
EISSN: 1364-5501

Объем

22

Проблема

30

Номера страниц

15267-15274

DOI

10.1039/c2jm15666k

Идентификатор Web of Science

WOS:0003062155

Абстрактный

В качестве наноструктурированного материала для иммобилизации и активации редокс-металлопротеина использовали электрохимически функционализированную поверхность кремния p-типа. Протокол, приводящий к стабильной адсорбции и утилизации фермента, был применен к лакказе Trametes versicolor (TvL), «голубому» медьсодержащему ферменту оксидазе, модельному биоэлектрокатализатору для восстановления кислорода.Полученная система была испытана в качестве фотокаталитического электрода для обнаружения кислорода посредством его электровосстановления на активных центрах ионов меди после освещения видимым светом. Внутри полупроводникового (ПП) материала происходят процессы, связанные с фотовозбуждением и разделением зарядов. Наблюдался прямой, а не опосредованный 2,2′-азинобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфонатом) (ABTS) перенос электрона от полупроводника к ферменту. Топографию подложки p-Si оценивали методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и атомно-силовой микроскопии в режиме постукивания (ТМ АСМ).Электронные свойства систем тестировали с помощью фотоэлектронной спектроскопии синхротронного излучения (ФЭС). Характер иммобилизации биомолекул изучали методом ТМ АСМ.

Жертвенный восстановитель Бесплатное фотогенерирование наночастиц платины на углероде/TiO2 для высокоэффективной реакции восстановления кислорода Академическая исследовательская работа по теме «Нанотехнологии»

НАУЧНЫЕ ОТЧЕТЫ

OPEN Жертвенный восстановитель Бесплатное фотогенерирование наночастиц платины на углероде/TiO2 для высокоэффективного восстановления кислорода A:::i:d2:r:::2016

Опубликовано: 15 ноября:: 2016 r^ ■ ■

Реакция

Раджашекар Бадам1, Раман Ведараджан1, Казуки Окая2, Коити Мацутани2 и Нориёси Мацуми1

Электрокаталитические материалы для реакции восстановления кислорода, в которых в настоящее время преобладают платиновые/углеродные катализаторы, омрачены такими недостатками, как использование большого количества Pt и использование «незеленого» расходуемого восстановителя (SRA) во время его синтеза.Однократное решение этих двух проблем было достигнуто за счет фотовосстановления in situ в водной среде без даже следовых количеств SRA с повышенной активностью. Восстановление соли PtCl62 до наночастиц Pt на углеродной подложке было достигнуто исключительно с использованием солнечного спектра в качестве источника энергии и TiO2 в качестве фотокатализатора. Здесь мы демонстрируем, что эта новая процедура фотовосстановления украшает Pt различными типами проводящих аллотропов с распределением и размером частиц, в первую очередь зависящим от проводимости аллотропа.Композит Pt/C/TiO2 продемонстрировал ORR-активность наравне с наиболее эффективным электрокатализатором на основе Pt, полученным с помощью традиционных методов приготовления с использованием расходуемого восстанавливающего агента.

Рост выбросов парниковых газов и истощение запасов ископаемого топлива заставляют исследователей искать эффективные альтернативные устройства для преобразования и хранения энергии. Двумя основными флагманскими устройствами в технологиях преобразования и хранения энергии являются соответственно топливные элементы и литий-воздушные батареи. Для полной реализации этих технологий необходимо решить следующие взаимосвязанные проблемы: вялая кинетика реакции восстановления кислорода (ORR), неэкологичные методы производства катализатора и высокая стоимость подготовки катализатора.Несмотря на то, что было предпринято много попыток сделать катализатор ORR не на основе платины, Pt была универсальным выбором из-за ее эффективной и надежной электрокаталитической активности. Как правило, углеродные катализаторы на основе Pt, один из наиболее широко используемых катализаторов ORR, готовят с использованием полиолов и/или других восстановителей и подвергают воздействию повышенных температур. Использование этих процедур выходит за рамки «зеленого пути». Немногие исследователи показали, что не содержащие поверхностно-активных веществ, но пиролитические методы приготовления катализатора ORR на подложках на основе нитрида углерода позволяют снизить стоимость катализатора1,2.Поиски альтернативных зеленых процедур недавно привели к изучению процессов фотовосстановления. Наряду с «зеленым» аспектом крупномасштабное коммерческое применение исключается из-за высокой стоимости производства катализатора ORR. Следовательно, исследователи сосредоточились на снижении стоимости катализатора за счет уменьшения количества используемой Pt за счет адаптации к различным углеродным материалам, использования оксидов переходных металлов и легирования азота в углерод. В 2015 году было больше разработок и попыток улучшить активность ORR путем добавления оксида металла, такого как MoOx3, TiOx4 и CeOx5,6, к катализатору Pt/C.Между прочим, некоторые или большинство этих оксидов металлов относятся к категории фотокатализаторов. Генерация зарядов при попадании света, характерная для любого фотокатализатора, потенциально может включать в себя различные фотофизические явления, такие как захват зарядов, излучательная и безызлучательная рекомбинация зарядов наряду с межфазным переносом заряда. Межфазные заряды доступны для дальнейших окислительно-восстановительных реакций молекул, адсорбированных на поверхности фотокатализатора.

В этом отношении наноструктуры TiO2 были тщательно изучены и оказались отличным выбором для фотокаталитического восстановления многих материалов, начиная от фуллеренов7, неорганических8 и многих органических соединений9.

■»■Школа материаловедения, Японский передовой институт науки и технологий, 1-1 Асахидаи, Номи, Исикава 9231292, Япония. запросы на материалы должны быть адресованы NM (электронная почта: [email protected])

Здесь полоса высокой проводимости TiO2 (приблизительно -0,5 В по сравнению с NHE при pH 7,00) обеспечивает контролируемое восстановление химических соединений, что крайне необходимо.Это подтверждает термодинамическую возможность переноса фотогенерированных зарядов, особенно электронов, на любой проводящий углерод для дальнейшего восстановления солей металлов10. В недавнем прошлом среди многих стратегий управления рекомбинацией электронов и дырок больше внимания уделялось гибриду углерод-TiO2 из-за его эффективности11-19. Контроль рекомбинации в гибриде TiO2/C достигается за счет размещения зоны проводимости углерода немного ниже, чем у TiO2, что обеспечивает преимущественное прохождение электронов из зоны проводимости TiO2.Было обнаружено, что этот процесс межфазного переноса заряда на предварительно адсорбированный проводящий углерод является рабочей альтернативой для контроля быстрой рекомбинации фотогенерированных зарядов TiO2. Это перетекание электронов из зоны проводимости, когда происходит на высокопроводящей матрице, электроны имеют тенденцию перемещаться по проводящей матрице, пока не найдут подходящие восстанавливающие частицы. В последнее время несколько исследователей20-22 использовали эти фотоэлектроны для извлечения нескольких переходных металлов из промышленных отходов в водной среде без добавления SRA.Yunteng et al.23 и Ian et al.24 внесли значительный вклад в фотовосстановление солей металлов до наночастиц металлов на углеродных подложках. Тем не менее, они добавили определенное количество SRA, и это не было прямой реакцией на их промышленное масштабирование. Наряду с новизной метода, в некоторых недавних работах23, 25, 26 сообщается, что трехкомпонентная система Pt-углерод-TiO2 проявляет повышенную электрокаталитическую активность с высокой долговечностью.

В этой статье мы представляем новую и простую фотохимическую реакцию, использующую фотоэлектрон, генерируемый полупроводником при облучении имитационным солнечным светом.Фотоэлектрон успешно присоединяется к углероду, что дополнительно восстанавливает платинохлористоводородную кислоту до наночастиц с высокой электрокаталитической активностью. Весь процесс осуществляется без каких-либо SRA, регулировки pH или изменения температуры воды. Насколько нам известно, эта статья будет первой в своем роде, посвященной успешному фотовосстановлению солей металлов в наночастицы металлов на любой подложке с электронной проводимостью с использованием наночастиц TiO2 в качестве фотокатализаторов. Полученная таким образом трехкомпонентная система продемонстрировала многообещающую активность ORR со сверхнизким содержанием Pt, способную заменить катализаторы ORR с высоким содержанием Pt.

Результаты и обсуждение

Точное количество Pt в каждом образце, определенное с помощью (масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой) ICP-MS, составило 4,3, 1,6 и 2,6 мас.% в Photo-Pt-Graphite-TiO2, Photo-Pt-GO-TiO2 и Фото-Pt-УНТ-TiO2 соответственно. ПЭМ-изображения, полученные для поверхностей углерод/TiO2 после фотооблучения, имели темный, похожий на частицы контраст. Подобный текстурный аспект наблюдался как на УНТ, так и на гибридах графит/TiO2.На рис. 1A, B показаны микрофотографии ПЭМ обоих материалов (Photo-Pt-graphite-TiO2 и Photo-Pt-CNT-TiO2), полученных методом фотовосстановления. Внимательно глядя на

Рис. 2. Химический состав Pt: показаны XPS-спектры высокого разрешения Pt4f. фото-Pt-графит-TiO2 и фото-Pt-УНТ-TiO2.

Рис. 1А, равномерно распределенные частицы видны на графитовом листе. На рисунке 1B показано темное пятно размером ~ 50 нм, соответствующее структуре TiO2 на двумерном листе графита, который, по-видимому, был встроен в обширный диапазон темных мельчайших частиц.При ближайшем рассмотрении видно, что частица TiO2 явно закрыта темной частицей. Частицы равномерно распределены без каких-либо агломераций по всему графиту. Средний размер частиц составил 2,3 ± 1,5 нм на графите и 5-8 нм на TiO2. Аналогичные результаты наблюдались на УНТ, т.е. Photo-Pt-УНТ-TiO2 (рис. 1C), а средний размер частиц на УНТ составлял 1 ± 03 нм и 2-4 нм на TiO2 (рис. 1D). В качестве побочного эффекта аналогичная методология была адаптирована для оксида графена (GO), в случае GO, когда TiO2 использовался в качестве фотокатализатора, частицы украшали только TiO2 (рисунок ESI 1) с размером в диапазоне около 2-6 нм. а не на ГО.

Элементный состав полученных электрокаталитических материалов определяли методом РФЭС. На рис. 2A, B представлены типичные обзорные спектры образцов, демонстрирующие пики при соответствующих энергиях связи для C1s, O1s, Pt4f и Ti2p. Пик Pt4f высокого разрешения фото-Pt-графит-TiO2 состоял из трех отдельных пиков при 71,2, 72,4 и 73,7 эВ, соответствующих состояниям окисления Pt0, Ptn и PtIV (рис. 2C). Было обнаружено, что Pt0 является преобладающей степенью окисления с 65.5%, затем 27,3% Ptn и 7,2% PtIV. На рисунке 2D показано разложение пика Pt 4 f для фото-Pt-УНТ-TiO2. Он также состоит из трех пиков при 71,4, 72,0 и 73,5, соответствующих Pt0, Ptn и PtIV соответственно. Подобно материалу на основе графита, Photo-Pt-CNT-TiO2 также состоит преимущественно из PtO с содержанием около 62,6%, а также с небольшими количествами Ptn (17,6%) и PtIV (19,8%). Сдвиг пика Pt4f в случае фото-Pt-УНТ-TiO2 можно объяснить сильным взаимодействием металла с подложкой. Подтверждая результаты TEM и XPS, можно понять, что отсутствие или меньше Pt-nps на GO и разные размеры частиц на разных подложках основаны на электронной проводимости аллотропов углерода.Электронная проводимость в графите, УНТ и графене обусловлена ​​исключительно непрерывным облаком n электронов. Когда это n-электронное облако прерывается некоторыми кислородсодержащими функциональными группами, электронная проводимость становится затрудненной. Следовательно, наличие различных кислородных функциональных групп на поверхности оксида графена делает его изолирующим по своей природе. Тогда как в случае графита и УНТ проводимость выше, так как эти материалы использовались без какой-либо функционализации. Длина диффузии фотоэлектрона зависит от электронной проводимости используемой подложки.CNT является лучшим электронным проводником, чем графит. Это обеспечивает лучшую проводимость фотоэлектронов, с помощью которых предшественник Pt восстанавливается по всей поверхности УНТ с множеством центров зародышеобразования с образованием небольших и хорошо распределенных Pt-nps. В том же ряду, поскольку УНТ являются лучшим электронным проводником, чем у графита, меньшее и более равномерное распределение Pt-np, как и ожидалось. С другой стороны, в случае ОГ ковалентно связанные кислородные функциональные группы легко восстанавливаются, чем у адсорбированных восстанавливающих частиц в присутствии фотоэлектронов27, что приводит к уменьшению оксида графена (ВОГ) с меньшим количеством частиц Pt или без них.Циклическая вольтамперометрия (CV) и вольтамперометрия с линейной разверткой с использованием вращающегося дискового электрода для оценки поведения ORR были протестированы с коммерческим TEC10E50E. Циклические вольтамперограммы, представленные на рис. 3А, показали типичный Pt-углерод

.

Напряжение (В относительно RHE) Образец

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Образец

Напряжение (В относительно RHE)

Рис. 3. Характеристики ORR электрокатализаторов.(A) CV Photo-Pt-Graphite-TiO2 и Photo-Pt-CNT-TiO2 в насыщенном азотом 0,1 М водном растворе HClO4. при скорости сканирования 50 мВс-1. (B) ECSA, рассчитанный на основе CV и сравнения с коммерческим материалом. (C) вольтамперограммы с линейной разверткой RDE для всех исследуемых образцов и (D) массовая активность и удельная активность, полученные из графиков K-L при 0,90 В в зависимости от RHE.

Пики отпечатков пальцев типа

для адсорбции и десорбции h3 при 0,05 > E <0,3 В. Определяли электрохимически активную площадь поверхности (ECSA) материалов (формула см. в ESI).На рис. 3В показана ECSA всех электрокатализаторов, упомянутых выше. Было обнаружено, что ECSA материалов находится в следующем диапазоне: Фото-Pt-УНТ-TiO2 (74,13 м2/г), Фото-Pt-Графит-TiO2 (53,08 м2/г). Самый высокий показатель ECSA для Photo-Pt-CNT-TiO2 можно объяснить наименьшим размером частиц (1 ± 0,3 нм) из двух других материалов. Pt-nps в этих материалах можно рассматривать как два типа: те, что присутствуют на TiO2, и другие, на поверхности углерода. В Photo-Pt-TiO2-GO большая часть Pt-nps присутствует только на поверхности TiO2 и меньше/отсутствует Pt-nps на GO.С 1,6 мас.% Pt Photo-Pt-GO-TiO2 показал меньшее значение ECSA, равное 11 м2г-1. Это показывает, что Pt на TiO2 активна в отношении ORR, но не так эффективна, как Pt на проводящем углероде. Слабую каталитическую активность можно объяснить умеренным электрохимическим взаимодействием между Pt-nps и

.

полупроводник28,29.

Кроме того, чтобы понять кинетику ORR, были проведены измерения RDE. На рисунке 3C сравниваются кривые поляризации обоих местных материалов. Как Photo-Pt-CNT-TiO2, так и Photo-Pt-графит-TiO2 проявляли высокую активность ORR с начальным потенциалом 0.93 В и потенциал полуволны 0,85 В. Незначительное значение фотогенерируемых катализаторов по сравнению с коммерческим катализатором (рисунок ESI 4E) может быть связано с уменьшением электронной проводимости образца за счет содержания TiO2. Но это может быть компромиссным параметром по сравнению с количеством загруженной Pt. Ток ограничения диффузии для всех образцов был получен в области потенциала E < 0,6 В. Были записаны кривые поляризации, зависящие от вращения, для оценки кинетических параметров (рисунок ESI 4) ORR.Было обнаружено, что количество переносимых электронов во время ORR, рассчитанное с использованием графиков Коутецкого-Левича (KL) (рис. ESI 4), составляет ~ 4 при 0,8–0,9 В. Это подтверждает, что ORR представляет собой одностадийный 4-электронный процесс, а не последовательный 2. процесс электронов. Были оценены массовая активность (MA) и удельная активность (SA) на основе нормализации загрузки Pt и ее ECSA соответственно (фиг. 3D). Интересно, что хотя ECSA самодельных материалов была немного меньше, чем у коммерческого эталона, MA всех образцов оказалась одинаковой (около 350 A/г), а SA оказалась порядка Pt- Графит-TiO2 (6.6 А/м2) > Pt-CNT-TiO2 (4,8 А/м2) >TEC10E50E (4,6 А/м2). Высокая SA Pt-графита-TiO2 может быть приписана низкому ECSA и большему размеру частиц. Предельный ток (IL), нормализованный по массовой доле платины на рабочем электроде, был еще одним показателем качества для оценки каталитической активности ORR фотогенерированных катализаторов с низким содержанием Pt (рис. 4). На рис. 4 высокий предельный ток исследуемых материалов был равен значению промышленного катализатора, и этот высокий ток, нормированный с низкой массовой долей Pt на соответствующий образец, показал высокую емкость.Это показало в 2 раза более высокую активность в случае материала на основе УНТ и незначительное увеличение в случае материала на основе графита по сравнению с эталонным материалом. Здесь следует подчеркнуть, что фотогенерированные материалы Pt содержат примерно в ~15 раз меньше Pt в Photo-Pt-графите-TiO2 и в ~20 раз в случае Photo-Pt-CNT-TiO2, чем эталонный материал (TEC10E50E). с 50 мас.% Pt. Это явно

Рис. 4. Гистограмма, показывающая предельный ток и нормированный IL с массовой долей.

демонстрирует высокую активность домашних материалов. Высокие характеристики этого гибридного материала могут быть объяснены: i) однородным распределением наночастиц Pt, что приводит к высокой ECSA, обеспечивающей легкую диффузию кислорода на Pt, ii) сильным взаимодействием с металлической подложкой (SMSI), т. е. сильным сцеплением Pt с углеродом. приведет к эффективному переносу электронов на реагент и, iii) умеренная сила координации Pt-кислород (из-за SMSI) позволяет легко десорбировать промежуточные продукты и конечный продукт, а именно., х3О. Эти причины можно объяснить эффективной каталитической реакцией, как видно из этой работы.

Выводы

В заключение, был разработан высоковоспроизводимый, безвредный для окружающей среды и сверхбыстрый метод приготовления активного катализатора ORR (для использования в топливных элементах и ​​литий-воздушных батареях). В методе используется солнечный свет в качестве единственного источника энергии при приготовлении этого каталитически эффективного композита с использованием обильного и экологически безопасного TiO2 в качестве фотокатализатора.Используя эту зеленую методологию, было успешно проведено приготовление новых композитов, содержащих частицы TiO2, подложки из УНТ/графита и наночастицы платины. Готовый материал показал превосходную активность ORR, сравнимую с лучшими коммерческими катализаторами ORR. Оба изготовленных материала показали сравнимую MA и более высокую SA, чем коммерческий. Также можно подтвердить, что этот метод применим для всех проводящих углеродных подложек. Приведенные выше результаты ясно демонстрируют, что новый, экологичный и очень жизнеспособный метод декорирования Pt столь же эффективен, как и более эффективен, чем хорошо зарекомендовавшие себя методы с использованием SRA.

Методы

Графит, TiO2 и платинохлористоводородная кислота были приобретены у Sigma Aldrich. Оксид графена (GO) и УНТ были приготовлены модифицированным методом Хаммерса и процессом CVD соответственно (процедуру см. в ESI).

Для процесса фотовосстановления графит, ОГ или УНТ весом 90 мг подвергали ультразвуковой обработке в деионизированной воде в течение почти 2 часов для получения однородной дисперсии. В эту однородную дисперсию вводили 10 мг (10 мас.%) TiO2 (анатаза, коммерчески полученного от Sigma Aldrich с размером частиц 50-60 нм) и обрабатывали ультразвуком в течение 15 мин.800 (мкл 0,045 М водного раствора платинохлористоводородной кислоты) добавляли к этой смеси и облучали искусственным солнечным светом (Peccel, имитатор солнечного излучения PEC-L15) с максимальной интенсивностью 1 солнечного света (100 мВт/см) в течение 5 часов при при постоянном перемешивании.Материал фильтровали, промывали деионизированной водой и сушили в вакууме в течение ночи при комнатной температуре.Для определения точного количества Pt, присутствующего на всех трех катализаторах (Фото-Pt-графит-TiO2, Фото-Pt-GO-TiO2 и Photo-Pt-CNT-TiO2), измерения масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) проводились с использованием Shimadzu ICPE-9000 (процедуру см. в ESI).Затем материал подвергали морфологической характеристике и проводили элементный анализ с использованием просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) на модели Hitachi H-7650 и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) на приборе S-probe TM 2803.

Кроме того, материал был изучен на предмет его электрокаталитической активности путем наблюдения за поведением ORR с использованием циклической вольтамперометрии (CV) и измерений вращающегося дискового электрода (RDE) (автоматическая система поляризации HZ-5000, динамический электрод HR-301 и контроллер динамического электрода HR- 502).Эти электрохимические исследования проводились с использованием обычной трехэлектродной системы; электрокатализатор, нанесенный на стеклоуглеродный электрод в качестве рабочего электрода, платиновую проволоку в качестве счетчика и обратимый водородный электрод (RHE) использовали в качестве электрода сравнения при 30 °C в 0,1 М водном растворе HClO4. Содержание Pt в электродах, изготовленных из самодельных материалов, поддерживалось на уровне 5,07 (мкг/см2, а в эталонном материале TEC10E50E (полученном от Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K., содержит ~50 мас.% Pt на углероде с большой площадью поверхности) при 20).26 (мкг/см2. CV измеряли путем свипирования напряжения в диапазоне 0,05–1,20 В со скоростью свипирования 50 мВс-1 в насыщенном азотом 0,1 М водном растворе HClO4 при 30 °C. 0,05-1,00 В со скоростью развертки напряжения 20 мВс-1 в насыщенном кислородом 0,1 М водном растворе HClO4 Скорость вращения в РДЭ варьировалась от 400 до 3600 об/мин.

Каталожные номера

1. Негро Э. и др. Взаимодействие между концентрацией азота, структурой, морфологией и электрохимическими характеристиками электрокатализаторов нитрида углерода PdCoNi «ядро-оболочка» для реакции восстановления кислорода.ХимЭлектроХим. 1, 1359-1369 (2014).

2. Ди Ното В. и соавт. Происхождение, развитие и перспективы электрокатализаторов на основе нитрида углерода для применения в низкотемпературных ТЭ. Электрохим. соц. Интерфейс. 2, 59-64 (2015).

3. Martins, P.F.B.D. & Ticianelli, E.A. Электрокаталитическая активность и стабильность наночастиц платины, нанесенных на оксиды углерода и молибдена, в реакции восстановления кислорода. ХимЭлектроХим. 2, 1298-1306 (2015).

4. Эсфахани Р.А.М., Видела А.Х.М., Ванкова С. и Спеккиа С. Стабильные и устойчивые к метанолу электрокатализаторы Pt/TiOx-C для реакции восстановления кислорода. Междунар. Дж. Водород. Энергия. 40, 14529-14539 (2015).

5. Чаухан С. и соавт. Разработка поверхностей электрокатализаторов с низкой концентрацией Pt и высокой реакционной активностью по восстановлению кислорода за счет формирования гетерогенной границы раздела между Pt и нанопроволокой CeOx. Приложение ACS Матер. Интерфейсы.8, 9059-9070 (2016).

6. Luo, Y. et al. Высокоэффективная и стабильная реакция восстановления кислорода на электрокатализаторе Pt/CeOx/C, полученном с помощью расходуемого прекурсора на основе металлоорганического каркаса. заявл. Катал. Б: Окружающая среда. 189, 39-50 (2016).

7. Камат П.В., Беджа И. и Хотчандани С. Фотоиндуцированный перенос заряда между углеродными и полупроводниковыми кластерами. Одноэлектронное восстановление C60 в коллоидных полупроводниковых суспензиях TiO2. Дж. Физ.хим. 98, 9137-9142 (1994).

8. Habisreutinger, S.N., Schmidt-Mende, L. & Stolarczyk, J.K. Фотокаталитическое восстановление CO2 на TiO2 и других полупроводниках. Ангью. хим. Междунар. Эд. англ. 52, 7372-7408 (2013).

9. Ферри, Дж. Л. и Глейз, У. Х. Фотокаталитическое восстановление нитроорганических соединений на освещенном диоксиде титана: роль поверхности TiO2. Ленгмюр. 14, 3551-3555 (1998).

10. De Tacconi, N.R. et al. Фотокаталитически генерируемые электрокатализаторы Pt/C-TiO2 с улучшенной дисперсией катализатора для повышения долговечности мембран в топливных элементах с полимерным электролитом.Дж. Электрохим. соц. 155, B1102-B1109 (2008).

11. Zhou, Y., Liu, L., Zhao, Z. & Sun, L. Нанокристаллы Anatase TiO2 с открытыми гранями {001} на листах графена посредством молекулярной прививки для повышения фотокаталитической активности. Наномасштаб, 4, 613-620 (2012).

12. Chavez, C.A. et al. Мозаичные пленки графена-титана большой площади: самосборка на границе раздела жидкость-воздух и фоточувствительность. Наномасштаб, 3, 188-191 (2011).

13.Ли, М., Тан, П., Хонг, З. и Ван, М. Высокоэффективная фотодеградация фенольных соединений с помощью поверхностных комплексов в одиночном анатазообразовании под видимым светом. Коллоиды и поверхности A: Physicochem. англ. Аспекты. 318, 285–290 (2008).

14. Li, M., Hong, Z., Fang, Y. & Huang, F. Синергетический эффект двух поверхностных комплексов в усилении фотокаталитической активности диоксида титана в видимом свете. Бюллетень исследования материалов. 43, 2179-2186 (2008).

15.Ли М., Чжоу С., Чжан Ю., Чен Г. и Хун З. Одностадийная сольвотермическая подготовка композитов TiO2/C и их фотокаталитическая активность в видимом свете. заявл. Сур. науч. 254, 3762-3766 (2008).

16. Халид, Н.Р., Ахмед, Э., Хонг, З., Чжан, Ю. и Ахмад, М. Наночастицы TiO2, легированные азотом, нанесенные на графеновые листы для применения в фотокатализе. Курс. заявл. физ. 12, 1485-1492 (2012).

17. Халид, Н. Р., Ахмед, Э., Хонг, З. и Ахмад, М.Синтез и фотокаталитические свойства чувствительных к видимому свету композитов La/TiO2-графен. заявл. Серф. науч. 263, 254-259 (2012).

18. Khalid, N.R. et al. Синергетические эффекты Fe и графена на повышение фотокаталитической активности TiO2 в видимом свете. заявл. Серф. науч. 258, 5827-5834 (2012).

19. Huang, Q. et al. Повышенная фотокаталитическая активность химически связанных композитов TiO2/графен на основе эффективного межфазного переноса заряда через связь C-Ti.Катализ АСС. 3, 1477-1485 (2013).

20. Mahlamvana, F. & Kriek, R.J. Фотокаталитическое восстановление платины (II и IV) из их хлорокомплексов в суспензии диоксида титана в отсутствие органического расходуемого восстановителя. заявл. Катал. Б: Окружающая среда. 148-149, 387-393 (2014).

21. Ю, Дж., Дай, Г. и Хуанг, Б. Изготовление и характеристика управляемых видимым светом плазмонных фотокатализаторов массивов нанотрубок Ag/AgCl/TiO2. Дж. Физ.хим. С. 113, 16394-16401 (2009).

22. Kriek, RJ & Mahlamvana, F. Зависимость от концентрации хлорида и «внутрисферного» окисления h3O для эффективного фотокатализируемого TiO2 переноса электронов от h3O к [PdCln(h3O)4_J2-n (n = 0-4) в отсутствие добавленного расходуемого восстановителя. заявл. Катал. О: Быт. 423-424, 28-33 (2012).

23. Qu, Y. et al. Нанокомпозит Pt-rGO-TiO2 методом УФ-фотовосстановления как перспективный электрокатализатор окисления метанола.Междунар. Дж. Водородная энергия. 38, 12310-12317 (2013).

24. Лайткэп, И.В., Мерфи, С., Шумер, Т. и Камат, П.В. Прыжки электронов через пленки оксида графена от одного до нескольких слоев. Боковое селективное фотокаталитическое осаждение металлических наночастиц. Дж. Физ. хим. лат. 3, 1453-1458 (2012).

25. Ando, ​​F. et al. Приготовление композита PtPb/TiO2/стакан углеродных нанотрубок для усиления электрокаталитической реакции реакции восстановления кислорода.хим. лат. 44, 1741-1743 (2015).

26. Рой, Н., Леунг, К. Т. и Прадхан, Д. Легированные азотом нанокомпозиты на основе восстановленного оксида графена Pt-TiO2 для усиления выделения водорода. Дж. Физ. хим. С. 119, 19117-19125 (2015).

27. Williams, G., Seger, B. & Kamat, P.V. Нанокомпозиты TiO2-графен. Фотокаталитическое восстановление оксида графена с помощью УФ-излучения. ACS Nano, 2, 1487-1491 (2008).

28. Selcuk, H. et al. Фотокаталитические и фотоэлектрокаталитические характеристики TiO2, легированного 1% Pt, для детоксикации воды.Дж. Заявл. Электрохим. 34, 653-658 (2004).

29. Сактхивел С. и соавт. Повышение фотокаталитической активности путем осаждения металлов: характеристика и фотонная эффективность Pt, Au и

Pd, нанесенный на катализатор TiO2. Вода Res. 38, 3001-3008 (2004).

Благодарности

Авторы выражают благодарность профессору Сундаре Рамапрабху, Лаборатория альтернативной энергетики и нанотехнологий (AENL), Центр технологии нанофункциональных материалов (NFMTC), Факультет физики, Индийский технологический институт Мадрас, Ченнаи 600036, Индия, за предоставление MWCNT в настоящее время. поисковая работа.Р. Б. благодарен стипендии MEXT Японии.

Вклад авторов

Б.Р. провел эксперименты и написал рукопись. Б.Р. обобщены и проанализированы все результаты с должным обсуждением с В.Р. и Н.М.К.О. и К.М. проводил электрохимические опыты. В.Р. и Н. М. разработали эксперименты.

Дополнительная информация

Дополнительная информация прилагается к этому документу на http://www.nature.com/srep

Конкурирующие финансовые интересы: Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Как цитировать эту статью: Rajashekar, B. et al. Генерация платиновых наночастиц на углероде/TiO2 без использования восстановителя для высокоэффективной реакции восстановления кислорода. науч. Респ. 6, 37006; doi: 10.1038/srep37006 (2016).

Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

l/JJv ® I Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons для статьи, если иное не указано в кредитной строке; если материал не включен в лицензию Creative Commons, пользователям необходимо будет получить разрешение от держателя лицензии на воспроизведение материала. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

© Автор(ы) 2016

Проводящие полимерные сплавы для фотоусиленного электрокаталитического восстановления кислорода — 早稲田大学

TY — JOUR

T1 — Проводящие полимерные сплавы для фотоусиленного электрокаталитического восстановления кислорода

AU — Kolodziejczyk, Bartlomiej 904039 Jensen, Orawan

AU — MacFarlane, Douglas R.

AU — Winther Jensen, Bjorn

PY — 2012/6/7

Y1 — 2012/6/7

N2 — Электрокатализ является основным элементом многие технологии, предложенные для хранения и преобразования энергии в постнефтяном энергетическом ландшафте.Это побудило к разработке новых электрокатализаторов, например, для топливных элементов, водоразделяющих элементов и металло-воздушных батарей, которые не основаны на традиционных редких металлах, таких как платина, палладий и иридий. В этом контексте возможность использования органических сопряженных полимеров для замены неорганических катализаторов показала многообещающий прогресс. Настоящим мы демонстрируем, что «сплав» двух сопряженных полимеров, поли[3,4-этилендиокситиофена] и политиофена, с различными степенями окисления может действовать как фотоусиленный восстановительный катализатор для реакции восстановления кислорода и тем самым снижать перенапряжение для этой реакции. более чем на 600 мВ при освещении.

AB — Электрокатализ является ключевым элементом многих технологий, предлагаемых для хранения и преобразования энергии в постнефтяном энергетическом ландшафте. Это побудило к разработке новых электрокатализаторов, например, для топливных элементов, водоразделяющих элементов и металло-воздушных батарей, которые не основаны на традиционных редких металлах, таких как платина, палладий и иридий. В этом контексте возможность использования органических сопряженных полимеров для замены неорганических катализаторов показала многообещающий прогресс.Настоящим мы демонстрируем, что «сплав» двух сопряженных полимеров, поли[3,4-этилендиокситиофена] и политиофена, с различными степенями окисления может действовать как фотоусиленный восстановительный катализатор для реакции восстановления кислорода и тем самым снижать перенапряжение для этой реакции. более чем на 600 мВ при освещении.

UR — http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84862653657&partnerID=8YFLogxK

UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84862653657&partnerID=8YFLogxK

У2 — 10.1039 / C2JM30992K

DO — 10.1039 / C2JM30992K

992K

AN — Scopus: 84862653657

VL — 22

SP — 10821

EP — 10826

Jo — Joe Material Chemistry

JF — Журнал of Materials Chemistry

SN — 0959-9428

IS — 21

ER —

«Огромное средство для снижения тревожности»: новое исследование показывает, что большинство пациентов с COVID приходят в сознание даже после нескольких недель в коме

В исследовании исследователи обнаружили, что большинство пациентов с тяжелой формой COVID-19 пришли в сознание даже после того, как провели несколько недель в коме.

Результаты исследования помогут семьям «значительно снизить тревожность», сказал Дайваи Олсон, профессор неврологии и директор исследовательского центра нейробиологии в Юго-Западном медицинском центре Техасского университета.

«Это дает медсестрам и врачам уверенность в том, что они могут сказать семьям: «Послушайте, это может занять несколько недель», — сказал он. «У нас были мамы, которые хотели оставаться у кровати, и мы можем сказать им, чтобы они шли домой и принимали душ, может потребоваться три недели», чтобы пациент пришел в сознание.

Полученные данные дополняют растущее количество доказательств того, что семьям и врачам следует подождать дольше, прежде чем отключать аппараты жизнеобеспечения у людей, находящихся в коме.

«Многие семьи говорят, что их близкие не захотели бы продолжать жить, если бы они были без сознания или в вегетативном состоянии», — сказал доктор Брайан Эдлоу, соавтор исследования и заместитель директора Центра нейротехнологий и нейротехнологий. Нейрореабилитация в Массачусетской больнице общего профиля.

«Основной вывод [из этого исследования] прост: если вы дадите людям достаточно времени, большинство, но не все, люди с тяжелой формой COVID в конечном итоге придут в сознание», — сказал Эдлоу.

В исследовании, опубликованном в Annals of Neurology, проанализированы результаты лечения 795 пациентов с COVID, которые находились на искусственной вентиляции легких не менее семи дней во время первой волны пандемии весной 2020 года.

Исследователи обнаружили, что 72 процента пациентов выжил и в конце концов пришел в сознание. Из тех, кто выжил, 25 процентов пришли в сознание через 10 и более дней после снятия с искусственного дыхания, а 10 процентам потребовалось более трех недель. Исследователи изучили отдельную, меньшую группу пациентов со второго всплеска до апреля 2021 года и получили аналогичные результаты.

Пациентов лечили в Массачусетс Дженерал и двух других учреждениях системы Нью-Йорк-Пресвитерианских больниц: Медицинском центре Ирвинга Колумбийского университета и Медицинском колледже Вейла Корнелла.

Доктор Хосе Суарес, профессор и заведующий отделением неврологии в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса, сказал, что такие задержки пробуждения соответствуют тому, что он наблюдал при уходе за пациентами в коме после черепно-мозговых травм или остановки сердца.

«Мы обнаружили, что в прошлом, если пациенты поступали с постсердечной остановкой, люди думали, что прогноз всегда был неблагоприятным, но мы узнали, что ждать дольше [пока они не проснутся] — это путь», — сказал он. Суарес, который не участвовал в исследовании COVID.

Исследование показало, что чем больше эпизодов низкого содержания кислорода в крови испытывал пациент, находясь в медикаментозной коме, когда аппарат ИВЛ нагнетал воздух в его ослабленные легкие, тем больше времени им требовалось, чтобы проснуться и быть в состоянии следовать простому голосу команды, например, показывая врачам большой палец вверх или сжимая их руки.

Исследователи не отслеживали прогресс пациентов после выписки из больницы. И исследования о жизни после длительного пребывания на аппарате ИВЛ все еще относительно новы.Но опыт, говорят эксперты, может оказывать продолжительное воздействие на разум и тело пациента в течение недель и месяцев после этого. Это может включать сильную физическую слабость и туман в голове, а также депрессию.

Одним из пациентов Mass General COVID, которому потребовалось почти три недели, чтобы проснуться после 40 дней на дыхательном аппарате, является Хунг, 49-летний житель Большого Бостона, который был госпитализирован с COVID в апреле 2020 года. В тот знаменательный день врачи попросили его моргнуть глазами и открыть рот, и, наконец, Хун смог это сделать.

(Хунг и его жена Дорис попросили, чтобы их фамилия не использовалась для защиты их конфиденциальности.)

До COVID Хунг был крепким 5-футовым 11-дюймовым, 240-фунтовым, высокооктановым лидером группы дом для людей с ограниченными возможностями. Сегодня, после девяти месяцев госпитализации и реабилитации, а затем более года физиотерапии дома, Хунг весит 150 фунтов и с трудом поднимается с инвалидного кресла. Он восстановил большую часть своих когнитивных способностей, но ведет себя тихо и сдержанно.

«Мне пришлось принять так много решений, о которых я никогда не думала, что мне придется принимать», — сказала Дорис, медсестра интенсивной терапии, которая ухаживала за пациентами с COVID в другой больнице в течение долгих напряженных недель, когда ее муж лежал в коме. Она принимала жизненно важные решения относительно ухода за ним, даже несмотря на то, что врачи не могли сказать, выживет ли Хунг и будет ли у него достойное качество жизни, если он это сделает.

Были десятки неудач, так как его печень и другие органы отказали. А потом пять месяцев изнурительной реабилитации в другом учреждении.Сегодня Дорис работает по ночам, а днем ​​с помощью родителей заботится о Хунге и их 9-летнем сыне.

Несмотря на их изнурительную одиссею, Дорис говорит, что семьи, чьи близкие находятся в коме, не должны сдаваться.

«У меня есть пациенты, которые были интубированы в большей или меньшей степени, чем мой муж, и они справятся, но это будет долгий путь», — сказала она.

Недавние исследования с использованием сложных машин, обычно не используемых в клинической практике, выявили электрические сигналы в мозге некоторых пациентов в коме, которые еще не пришли в сознание, указывая на то, что мозг реагировал на голосовую команду или другой стимул, даже если пациент внешне не было.

«Только потому, что кто-то клинически не реагирует, он может реагировать на какую-то функцию мозга, но у нас нет таких инструментов, чтобы использовать это регулярно», — сказал доктор Клод Хемфилл, профессор неврологии Калифорнийского университета. Сан-Франциско и заведующий неврологическим отделением больницы общего профиля Цукерберга в Сан-Франциско.

Хемфилл сказал, что эти пациенты с большей вероятностью придут в сознание.

«Мы находимся на ранних стадиях этого, но когда я вижу подобные исследования [массовое общее исследование COVID], я возвращаюсь к каждому врачу или медсестре нейрореанимации, где мы говорим, что у нас был случай, и говорим: «Черт возьми, я не Не думаю, что этот пациент собирался проснуться, и они проснулись», — сказал Хемфилл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.