為從金屬納米顆粒制備催化劑而開(kāi)發(fā)的新方法
西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新方法,可以從金屬納米顆粒中制備出非常理想的催化劑,這種催化劑可以產(chǎn)生更好的燃料電池,還有其他應(yīng)用。
該方法適用于五個(gè)單金屬納米粒子和一個(gè)雙金屬納米粒子庫(kù),該庫(kù)跨越七種不同的金屬,包括鉑,鈷和鎳。
通過(guò)使用熱量和穩(wěn)定的微量元素,該方法可將其形狀迅速轉(zhuǎn)化為具有高催化活性的結(jié)構(gòu)。諸如燃料電池等重要的清潔能源來(lái)源的商業(yè)產(chǎn)品都依賴(lài)于這種催化劑。
這種新的催化劑被稱(chēng)為高折射率面納米粒子催化劑,其形狀像寶石,每個(gè)粒子具有24個(gè)不同的面,這些面在表面上呈現(xiàn)原子,從而使其比市售的催化劑更具催化活性。研究人員發(fā)現(xiàn)他們的鉑催化劑比基于鉑含量的甲酸電氧化反應(yīng)的商業(yè)低指數(shù)形式快20倍。
這項(xiàng)研究的合著者,南加州大學(xué)麥考密克工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)教授克里斯·沃爾弗頓說(shuō):“高折射率小平面形式的鉑與其他納米粒子形式不同,并且更好。”
新催化劑可以大量生產(chǎn),而無(wú)需使用配體,因?yàn)榕潴w會(huì)損害催化活性。
“我們不僅可以制備商業(yè)上所需的催化劑,而且可以將用過(guò)的燃料電池催化劑循環(huán)利用為最具活性的形式。催化劑會(huì)隨著時(shí)間的流逝和變化而緩慢降解,因此我們可以回收和再活化這些由昂貴材料制成的催化劑的事實(shí)非常有價(jià)值。 ”,負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的NU Weinberg文理學(xué)院化學(xué)教授Chad A. Mirkin說(shuō)。
既可以產(chǎn)生新催化劑也可以循環(huán)使用廢催化劑的方法是快速且可擴(kuò)展的。該技術(shù)可能與商業(yè)用途相距不遠(yuǎn)。
根據(jù)美國(guó)化學(xué)理事會(huì)的數(shù)據(jù),催化作用占世界國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的35%以上。
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