新型液態鉑催化效率千倍于固體鉑金 燃料電池等應用料受益

財聯社上海6月8日訊（編輯 黃君芝）據報道，澳大利亞的研究人員通過將少量鉑與鎵混合，創造出一種能在室溫下保持液態的鉑。這種新的液體鉑比固體鉑催化劑更能有效地執行催化反應，而且使用的金屬要少得多。

眾所周知，鉑是許多不同反應的強大催化劑，最常用在燃料電池和凈化汽車排放物的催化轉化器中。然而，問題是它是地球上最稀有和最昂貴的金屬之一，限制了使用鉑催化劑的設備的規模。因此，科學家們一直在試驗新的方法來減少這些設備所需的鉑量，甚至完全移除鉑。

現在，澳大利亞的研究人員發現了一種新方法，可以大幅減少這些反應所需的鉑量。該團隊沒有將鉑原子固定在固體基質上，而是找到了一種將它們懸浮在液體中的方法，使其更高效、可重復使用。這項研究成果已于近期發表在了《自然化學》雜志上。

具體而言，研究人員首先在大約300°C（572°F）的溫度下，將鉑溶解到鎵中幾個小時。然后，一旦混合物冷卻下來，它就會變成另一種催化材料，在鎵的低熔點29.8°C（85.6°F）以上保持液態。這遠遠低于鉑金的通常熔點1768℃（3215°F）。

據稱，由此產生的材料具有一些驚人的特性。它可以進行氧化和還原反應，即向物質中加入或除去氧。即使鉑在合金中只占0.0001%的原子，這種液體催化劑的效率也比由10%的鉑金組成的固體催化劑高一千多倍。更好的是，副產品不會像固體催化劑那樣堆積并降低其效果。

此外，在對液體催化劑的進一步觀察中，研究小組發現鉑的兩個原子從來沒有相互接觸過，它們仍然分散在鎵中。奇怪的是，鉑似乎對周圍的鎵產生了影響，而鎵反而起到了催化作用。

該研究的作者之一Andrew Christofferson博士說，“鉑實際上在表面以下一點，它正在激活周圍的鎵原子。因此，在鉑的影響下，鎵發生了神奇的變化。但是沒有鉑金，這就不會發生。這與我所知道的任何人展示的任何其他催化作用完全不同。”

研究小組表示，這項新技術展示了一種進一步擴大鉑供應量的方法，允許使用更小的量來達到相同甚至更強的催化效果。這也會降低成本，讓有效的催化劑得到更廣泛的應用。

最后值得注意的是，可以從該技術中收益的可能不僅僅是鉑金。研究小組表示，這種液態金屬催化劑可以與1000多種其他元素的組合進行測試，從而產生同樣多的不同反應，而這些也將是未來工作的重點。

本文轉自:科創板日報