写的AZoM2021年5月28日
研究人员kaust.已经通过利用铁呼吸细菌的特殊金属还原潜力来说明了一种经济和可靠的方法来合成高活性单原子催化剂核废料旁边sulfurreducens。
该研究小组利用呼吸铁的硫还原地杆菌来合成单原子催化剂，可用于各种能源相关的应用。图片来源:KAUST
这项发明可以显著提高水制氢的成本和效率，强调了大自然在寻求新能源系统中可以发挥的作用。
有几种化学反应需要催化剂作为反应性表面，其中分子或原子与正确的能量聚集以引发化学变化。例如，通过在由铂和氧化铱制成的一对电极上反应，可以将水分离成氧和氢原子。但反应的效率主要依赖于如何参与其中的原子。
在纳米颗粒催化剂中，只有20％的金属原子可用于催化。另一方面，单原子催化剂允许100％的原子利用，并且对各种催化剂应用具有很有希望;然而，常规的合成方法是昂贵的，涉及高温，并且仅具有较差的原子分布率。
Srikanth Pedireddy，埃克塞特大学
Pedireddy以前与KAUST有联系。
为了寻找一种更经济、更可靠的方法，Pedireddy、Pascal Saikaly和他们的合作者转向了自然。厌氧细菌g . sulfurreducens尤其是“呼吸”铁，而不是氧气，并且具有从电池内侧到外侧的电子传导电子的撞击电位。
这种细菌具有氧化还原活性蛋白，称为C型细胞学蛋白，其含有血红素复合物 - 一种与卟啉环的四个氮原子配位的中央铁原子。我们设想这种血红素位点可以用来化学还原催化活性金属的单个原子，而不是铁。
Srikanth Pedireddy，埃克塞特大学
在细菌细胞表面上的细胞色素位点验证单一铁原子的开发后，研究人员将细菌浸入含铱的溶液中，这产生了类似且非常令人愉悦的结果。
在细菌表面看到单个原子是一个重大挑战。通过KAURY的高分辨率电子显微镜设施，我们能够在细菌表面上可视化原子分散的单个原子。
Srikanth Pedireddy，埃克塞特大学
研究人员还发现，细菌可以载有高达1％的井分散的单原子铱，从而提供更可靠的催化剂，其具有与碳或铂标准相似的氢不变活性，以占用的成本单原子技术。
“我们的工作可以激发其他有效的电活性细菌，用于合成用于各种能源相关应用的高性能和低成本电催化剂，“Saikaly说。
期刊参考：
Pedireddy、S。等。（2021）利用细胞外电子传递能力核废料旁边sulfurreducens室温合成稳定的双官能单原子电催化剂用于水分解。先进的功能材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1002/ADFM.2020101616.。
来源:https://discovery.kaust.edu.sa/en