2018年6月1日
当涉及氢燃料电池时，Cofacial钴卟啉被认为比铂更好。只有化学家可能意识到这样的化合物。但这些分子可以成为替代能源的下一个巨大进步。
大学在布法罗助理教授蒂莫西厨师（左）带领这项研究，随着Amanda Oldacre，UB Phd毕业生化学（右），作为第一作者。（信誉：Douglas Levere / Buffalo大学）
Cofacial钴卟啉使得能够从氢和氧产生功率的化学反应。这些化合物可以从乐高化学建筑块中自动组装在实验室中，该化学建筑块被设计成合在一起。它是一种摇动和烘焙技术：研究人员将碎片掺入烧瓶中，将它们搅拌在一起，加热。随着时间的推移，构建块在正确的地方组合在一起形成结束复合物。
这种材料便宜，易于大量生产。这使得它成为替代目前氢燃料电池中使用的昂贵铂催化剂的合适候选人，Timothy Cook博士说纽约州立大学布法罗分校他的团队开发了这种新的自组装化合物。欧洲杯线上买球
在未来，这样的技术可以使汽车制造商降低氢燃料汽车的价格，使更多的消费者能够接触到环保汽车。低成本燃料电池还可能推动其他氢动力设备的发展，如备用发电机。氢被认为是一种清洁能源，因为燃料电池只释放水作为副产品。
为了降低氢气车辆的价格，使他们成为更多人的现实选择，我们需要比铂金便宜的催化剂。“我们制造的催化剂可以大量自我组装。它含有钌和钴——这是一种便宜得多的金属——但它的工作性能和我们测试的商用铂催化剂一样好，甚至更好。”
蒂莫西·库克，布法罗大学
在5月29日在化学中报告了描述新材料的研究：欧洲杂志。厨师的共同作者包括近期UB化学博士学位的第一个作者Amanda N. Oldacre;UB Chemistry Phd Student Matthew R. Crawley;和艾伦E.Friedman，博士学位，博士，博士学研究副教授的UB工程和应用科学学院的材料设计与创新教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
自制催化剂
库克的实验室研究的是分子自组装，这是一种开发新材料的稳健过程。欧洲杯足球竞彩
当我想到分子的自我组装时，我总是想到乐高。Y你有一些积木被设计成可以组合在一起，就像拼图一样。这些积木相互吸引，当你把它们放在一起并添加能量时，它们会自行聚集在一起。
自组装是制造复杂分子的好方法。通常，要合成一种新材料，你必须一个一个地添加碎片，这需要时间和金钱。分子的自组装速度更快——这是一个一步的过程。”
蒂莫西厨师大学水牛
钴卟啉共面钴卟啉由两个被称为钴卟啉的扁平分子组成，它们像三明治面包一样排列在一起，并用钌“夹”连接。
为了形成最终的化合物，库克的实验室设计了具有化学性质的卟啉和夹子，确保它们能在正确的位置相互连接。研究小组随后将卟啉溶液与夹子混合，并增加热量。在两天内，碎片自行组装形成钴卟啉共面。
一种受自然启发的催化剂
与铂催化剂类似，它们是替代的，Cofacial钴卟啉使得在称为氧还原的氢燃料电池中的化学反应。这需要将氧分子分成两个单独的氧原子，然后可以加入氢以形成水 - 一种产生能量的相互作用。
研究人员已经意识到卟啉是抓取和分解氧气的理想物质有一段时间了:库克说，在人体中，这些分子中的铁分子有助于将人吸入的氧气转化为水，在这个过程中释放能量。
但他补充说，开发用作催化剂的人工卟啉结构一直很困难。开发这些化合物的过程通常是昂贵的，涉及许多步骤，最后只生产很少的材料。
为这个项目的基础化学工作是非常值得的，它可以对碳中性的能量转换产生很大的影响。”老太太说，第一作者。使用自组装技术，我们能够在48小时内制造出更便宜的材料，而不需要其他合成新化合物的方法所需要的困难、耗时的纯化步骤。”欧洲杯足球竞彩
Amanda Oldacre博士
自组装解决了这些问题:Cook的团队在每100克起始材料中形成了79克钴卟啉，远远优于其他实验室在制造类似材料时所报告的不到1%的产量。欧洲杯足球竞彩此外，他的团队能够轻松地更换和检查不同长度的钌夹，以调整化合物的电化学性质，并专注于设计一种完美的催化剂。
比白金?氢燃料电池的新催化剂
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