2009年11月30日
一个匹兹堡大学该团队克服了困扰纳米材料开发的一个主要障碍,例如那些可以产生更高效的催化剂,用于生产氢气和降低汽车尾气毒性的纳米材料。研究欧洲杯足球竞彩人员在11月29日的《自然材料》杂志上报道了金属纳米颗粒高温稳定性的首次证明,这种被吹嘘的新一代材料由于易受极端高温的影响而受到阻碍。欧洲杯猜球平台
Gotz类型,副教授和CNG教员的化学和石油工程的皮特Swanson工程学院的,县城和安民曹,论文的第一作者和类型的实验室的一位博士后研究员,创建生产的4纳米粒子在可以承受的温度超过850摄氏度,欧洲杯猜球平台至少比典型的金属纳米颗粒高出250度。欧洲杯猜球平台这种高活性粒子由催化金属铂和铑铸造而成,随着温度的升高,它们的易热部件就会脱落,曹把这种特性比作壁虎为了自卫而脱落尾巴。欧洲杯猜球平台
维瑟说:“从传感器到燃料生产,这种规模的粒子的自然不稳定性欧洲杯猜球平台是许多应用的障碍。”。“纳米颗粒在开辟全新领域和实现更高效工艺方面的惊人潜力已在实验室应用中得到证明,但由于热敏感性等问题,几乎没有将其转化为现实生活。为了让我们获得纳米颗粒的好处,它们必须能够经受严酷的条件具有实际用途。”
Veser和Cao提出了一种稳定小于5纳米金属催化剂的原始方法。该尺寸范围内的材料具有更高的表面积,并允许接近总颗粒利用率,从而允许更有效的反应。但在许多催化过程中,它们也会在比通常反应温度低600摄氏度左右欧洲杯足球竞彩的温度下融合在一起,变得过大。Cao写道,稳定金属的尝试包括将其包裹在耐热纳米结构中,但最有希望的方法仅在10到15纳米范围内得到证明。Veser自己设计了基于氧化物的纳米结构,可以稳定小到10纳米的粒子。欧洲杯猜球平台
在《自然材料》的研究中,他和Cao共混了高熔点的铂和铑欧洲杯足球竞彩。他们通过甲烷燃烧反应测试了这种合金,发现这种复合材料不仅是一种反应性很强的催化剂,而且即使在850度的高温下,颗粒的平均尺寸也保持在4.3纳米。欧洲杯猜球平台事实上,在温度达到950摄氏度后,仍有少量4纳米粒子存在,尽管大多数粒子体积已欧洲杯猜球平台经膨胀到这个温度的8倍。
Veser和Cao惊讶地发现,这种合金不仅仅是耐高温的。相反,它牺牲了低容度的铂,然后重新作为富铑的催化剂来完成反应。在700摄氏度左右,铂铑合金开始熔化。铂从粒子中“流出”,与其他不正常的铂形成更大的粒子,让更耐用的合金粒子风化。欧洲杯猜球平台Veser和Cao预测,这种自稳定将发生在所有金属催化剂与第二,更耐用的金属合金。
Veser和曹在国家能源技术实验室、美国能源部(DOE)化石能源办公室以及美国能源部基础能源科学办公室和国家科学基金会领导研发办公室的支持下开展工作。欧洲杯线上买球