鉑合金納米粒子的形成釋放出單個(gè)鉑原子的催化能力
用精確控制單個(gè)鉑原子在金簇上排列的方法制備納米粒子,在化學(xué)上廣泛使用鉑催化劑方面提供了巨大的改進(jìn)。
加拿大哈利法克斯市達(dá)爾豪西大學(xué)的納米科學(xué)家張鵬說(shuō):“我們的工作將開辟一條新的途徑,用最少的鉑來(lái)設(shè)計(jì)高性能催化劑。”張勇與美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)以及沙特國(guó)王沙特大學(xué)的同事一起致力于這項(xiàng)創(chuàng)新。
許多鉑催化劑都遭受一氧化碳“中毒”的折磨,在這種情況下,一氧化碳分子與催化劑結(jié)合,最終使其失去活性。新工藝避免了這一問(wèn)題,因?yàn)樗暮辖鸾Y(jié)構(gòu),以及產(chǎn)生的催化性能是現(xiàn)有商業(yè)鉑催化劑的100倍左右。
催化劑在稱為膠體的化學(xué)混合物中組裝,膠體具有許多溶液性質(zhì),但在液相中懸浮著微小的固態(tài)成分。這種形成方法可以控制金原子和鉑原子結(jié)合的方式,并產(chǎn)生離體鉑原子非常高的表面填充密度。
催化劑的獨(dú)特性能已經(jīng)被證明可以大大改善甲酸氧化反應(yīng),這是隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種反應(yīng)。
“我們希望我們的方法也能被證明更普遍地使用,特別是在其他許多一氧化碳中毒問(wèn)題的催化過(guò)程中,”張說(shuō)。
研究人員目前正在探索用更便宜的金屬取代納米顆粒中的黃金,以實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)有效的商業(yè)應(yīng)用。
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