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贵金属的宝石状纳米颗粒作为催化剂闪耀 - 可以导致更好的燃料电池

时间：2021-08-26 09:52:45 来源：

西北大学的研究人员制定了一种从其他应用中产生高度理想的催化剂，这些方法是可以导致更好的燃料电池的金属纳米颗粒。这是一种假彩色扫描电子显微镜图像的四偏向纳米颗粒。

西北大学研究团队制定了一种新的方法，从而制造了从金属纳米颗粒中获得的高望值催化剂，这些方法可以导致更好的燃料电池等应用。研究人员还发现该方法可以将催化剂废除并将它们再循环到活性催化剂中。

主要是贵金属，这些令人垂涎的催化剂形状像宝石一样。每个颗粒具有24种不同的面，其在表面上以途径在表面上呈现出的原子，使它们比商业上可用的方式更催化。

该方法采用碱性金属前体，并且使用热和稳定的痕量元素，将它们的形状快速转化为催化高活性的结构。燃料电池等商业产品 - 清洁能源的重要来源 - 依赖于这种催化剂。

该方法是一般的方法;该研究表明，它适用于五种单金属纳米颗粒和双金属纳米颗粒文库，跨越七种不同的金属，包括铂，钴和镍。

西北大学研究人员已经开发出一种新方法，可以将废催化剂循环成活性催化剂。每个颗粒具有24种不同的面，其在表面上以途径在表面上呈现出的原子，使它们比商业上可用的方式更催化。

“这些贵金属中的许多负责催化化学，石油和燃料电池行业中使用的一些最重要的化学转变，”乔治·博士艺术学院化学教授乔治B.·拉特曼教授和科学，谁领导了研究。

“我们不仅可以制备商业上所需的催化剂，但我们可以将使用的燃料电池催化剂再循环到最活跃的形式中。Mirkin说，催化剂随着时间的推移和改变，所以我们可以回收和重新激活这些由昂贵的材料制成的这些催化剂非常有价值。“

该研究包括模拟和实验，于2019年9月13日在COSSCOCLS中发表。

新的催化剂称为高分子平面纳米颗粒催化剂 - 一种用于加速化学反应的最佳形式。Mirkin的团队发现它们的铂催化剂的速度比甲酸电氧化反应的商业低指数形式快20倍（基于铂含量）。

“高指数面形式的铂金不同，比其他纳米粒子形式更好，”克里斯沃尔顿（Chris Wolverton）表示，该研究的合作者和杰罗姆斯·麦克洲学院材料科学与工程学院工程。

“这都是关于化学的，”米莱金加入了米尔金，他也是西北国际纳米技术研究所主任。

第一排：三种代表性扫描电子显微镜图像的沿[100]，[110]和[111]晶体方向记录的四辐射铂颗粒。底部：单金属和双金属合金四面体纳米粒子图书馆。

Mirkin的多学科团队还包括Vinayak Dravid，麦克拉姆·哈拉斯材料科学与工程教授，在麦克里克。据美国化学委员会称，催化促进了世界上国内生产总值的35％以上。新型催化剂可以质量和不使用配体，这可以损害催化活性。可以产生新的催化剂和再循环催化剂的方法快速且可伸缩。MIRKIN表示，该技术可能不会远离商业使用。“这种技术准备在催化界中广泛扩大并广泛使用，”他说。

参考：Lilang Huang，Mohan Liu，Haixin Lin，Yaobin Xu，Jinsong Wu，vinayak P.Dravid，Chris Wolverton和Chad A. Mirkin，2019年9月13日，Science.Doi：
10.1126 / science.aax5843.

科学论文由“通过易发良好的高指数小平面纳米粒子形规则”。第一作者是Mirkin的实验室研究生Lilang Huang。

图片：西北大学

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