2024年09月21日 星期六
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罗格斯大学开发非贵金属催化剂

2019/10/16 12:33:351205

据外国媒体报道:罗格斯大学He的团队一直在致力于使用碳材料取代昂贵的贵金属铂作为燃料电池的催化剂。目前取得了突破性进展。

Chemistry Researcher’s Search for New, Greener Catalysts Could Pay Big Dividends

碳的结构可以排布成六边环形平片,被称为石墨烯。当石墨烯制成空心管时,它的强度比钢铁还高,但是纯石墨烯的催化活性不高,研究人员一般使用氮进行掺杂。但是He的团队选择了不同的路线,他们使用磷。

磷掺杂碳基催化剂的关键是找到一种廉价,丰富,可持续的磷化物,它必须是安全、良性的,易于操作并且可以简单地合成高质量的催化剂。在实验过程中,He的团队偶然发现了液体肌醇六磷酸,一种食物中的天然和良性物质。在微波中处理不到1分钟,这种材料就变成一种黑色碳化薄片状的材料,且具有催化活性。

在显微镜下观察,薄片具有波浪状的外边界和巨大的多孔中间层,使分子容易进入和离开,产生化学反应。这个令人兴奋的结果很容易进行放大生产,并且在燃料电池之外的工业中得到应用。

事实上,团队还尝试了除磷以外的试剂,如氮,硼或硫,用他们进一步改变碳 - 石墨烯结构并使催化剂更有效。

最近,团队使用微量的钯,钌,铜,镍或锡改变碳的结构,显著增加了碳的催化能力,这一结果极具前途。