研究人员开发了一种新型的可调催化剂麻省理工学院和劳伦斯伯克利国家实验室。
艺术家的渲染渲染新的碳基催化剂，可以粘合到石墨烯的二维板边缘。插图：何塞 - 路易斯奥利赛斯/麻省理工学院
通过调节新的碳基催化剂可以促进化学反应。这种催化剂可以取代目前用于燃料电池的昂贵稀有金属。
新开发的催化剂由石墨制成，附着附着在材料的2D石墨烯的边缘上的附加化合物，即该材料由此组成。通过改变组合物和其他化合物的量，可以调节催化剂的特征以促进特定的化学反应。
MIT化学助理教授的Yogesh Surendranath以及他的团队在Jacs中描述了新的催化剂 - 美国化学学会杂志。
催化剂只促进化学反应 - 它们不会参加该过程。已知甚至微量催化剂的重复作用对该方法具有巨大和持久的影响。
用于促进电解器或燃料电池等装置中的反应的重要电催化剂具有两种分子或异质的。可以通过化学处理容易地调整分子电催化剂。因此，它们的选择性和反应性可以根据应用程序所需定制。相反，不准确地调整异质电催化剂。它们以其耐用性和易于处理而闻名。
“我们想做的就是找出一种弥合这两个世界的方法，”Surendranath解释道。
Surendranath的团队通过找到化学修改石墨结构的方法来创建两种类型的催化剂之间的桥梁，以提供所需的可调性。
Surendranath表示，纯碳称为电池和燃料电池的“通用电极材料”是基础材料。通过使这种材料可调谐如分子催化剂，研究人员正在为这些材料创造新的设计方法。欧洲杯足球竞彩这些材料是许欧洲杯足球竞彩多化学制造过程中的重要组成部分。
Surendranath解释说，除燃料电池应用外，新催化剂还可以促进等化的化学反应，例如将二氧化碳还原成用于转化成可用燃料。使用这种催化剂有助于最小化主要温室气体的排放，这带来了气候变化，并将其转化为可再生和有用的燃料。
“本文描述的初始发现只是我们相信的一片是一个大冰山，”Surendranath补充说，因为基本成分是“我们使用众所周知的化学修改的污垢廉价材料。”
将在实验室工作到实际市场解决方案中的系统中最常见的障碍是无法扩大生产过程的能力。“您需要能够有效地扩展，“Surendranath说。新催化剂的基础是“一类已经在规模上制作的欧洲杯足球竞彩材料，用于油漆和橡胶等商品，他说：“应该比较简单地扩大他们的过程;“所有的钥匙都已经到位了。“
Surendranath说，这一发现特别令人兴奋，因为化学家“通常采取非常精细的精制材料，然后工程师的一些属性。但在这种情况下，它允许我们采取便宜和丰富的材料，并将其变成非常有价值的东西。这是一个不同的范式。“
美国能源部部分支持这项研究工作。
Postdoc Tomohiro Fukushima在麻省理工学院，加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的Walter Drisdell和Junko Yano也是研究团队的一部分。