为从金属纳米颗粒制备催化剂而开发的新方法

西北大学的研究人员已经开发出一种新方法，可以从金属纳米颗粒中制备出非常理想的催化剂，这种催化剂可以产生更好的燃料电池，还有其他应用。

该方法适用于五个单金属纳米粒子和一个双金属纳米粒子库，该库跨越七种不同的金属，包括铂，钴和镍。

通过使用热量和稳定的微量元素，该方法可将其形状迅速转化为具有高催化活性的结构。诸如燃料电池等重要的清洁能源来源的商业产品都依赖于这种催化剂。

这种新的催化剂被称为高折射率面纳米粒子催化剂，其形状像宝石，每个粒子具有24个不同的面，这些面在表面上呈现原子，从而使其比市售的催化剂更具催化活性。研究人员发现他们的铂催化剂比基于铂含量的甲酸电氧化反应的商业低指数形式快20倍。

这项研究的合著者，南加州大学麦考密克工程学院材料科学与工程学教授克里斯·沃尔弗顿说：“高折射率小平面形式的铂与其他纳米粒子形式不同，并且更好。”

新催化剂可以大量生产，而无需使用配体，因为配体会损害催化活性。

“我们不仅可以制备商业上所需的催化剂，而且可以将用过的燃料电池催化剂循环利用为最具活性的形式。催化剂会随着时间的流逝和变化而缓慢降解，因此我们可以回收和再活化这些由昂贵材料制成的催化剂的事实非常有价值。 ”，负责这项研究的NU Weinberg文理学院化学教授Chad A. Mirkin说。

既可以产生新催化剂也可以循环使用废催化剂的方法是快速且可扩展的。该技术可能与商业用途相距不远。

根据美国化学理事会的数据，催化作用占世界国内生产总值的35%以上。

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