你会受到邻居的影响吗?催化剂中的纳米颗粒也是如此。瑞典查尔默斯理工大学发表在《科学进展》和《自然通讯》杂志上的一项新研究揭示了最近邻是如何决定纳米颗粒在催化剂中的工作效果的。

 

“这项研究的长期目标是能够识别‘超级粒子’，在未来为更高效的催化剂做出贡献。”为了更好地利用资源，我们还需要尽可能多的粒子在同一时间积极参与催化反应，”查尔默斯理工大学物理系的研究负责人Christoph Langhammer说。

 

想象一下，一群邻居聚在一起打扫一个公共庭院。他们开始工作，杏耀主管每个人都为小组的努力作出贡献。唯一的问题是，并不是每个人都一样活跃。有些人工作努力而有效率，有些人则四处闲逛、聊天、喝咖啡。如果你只看最终结果，就很难知道谁工作得最多，谁只是放松。要确定这一点，你需要全天监视每个人。这同样适用于催化剂中金属纳米颗粒的活性。

 

通过睦邻合作寻求更有效的催化剂

 

催化剂内部的几个粒子会影响反应的效果。人群中的一些粒子是有效的，而另一些是不活跃的。但是这些颗粒通常隐藏在不同的“孔隙”中，很像海绵，因此很难研究。

 

为了能够看到催化剂孔内的真实情况，查尔默斯理工大学的研究人员在透明的玻璃纳米管中分离出少量铜粒子。当几个粒子聚集在充满气体的小管道中，就有可能研究在真实条件下哪些粒子做什么，什么时候做什么。

 

在管道中发生的情况是，颗粒与流入的氧气和一氧化碳混合物接触。当这些物质在铜粒子表面相互反应时，就形成了二氧化碳。这与在汽车的催化转化器中净化废气所发生的反应是一样的，只是铂、钯和铑的微粒通常被用来分解有毒的一氧化碳，而不是铜。但这些金属既昂贵又稀缺， 杏耀娱乐好不好 ，因此研究人员正在寻找更节约资源的替代品。

 

“铜可能是氧化一氧化碳的一个有趣的候选者。挑战在于铜在反应过程中有自我改变的趋势，我们需要能够测量铜粒子在催化剂中最活跃时的氧化状态。有了我们的纳米反应器，模拟真实催化剂内部的小孔，现在这将成为可能，”查默斯物理系博士后研究员、最近发表在《科学进展》和《自然通讯》上的两篇科学论文的第一作者大卫·阿尔宾松说。

 

任何见过旧铜屋顶或铜像的人都知道，这种红褐色的金属在与空气和污染物接触后很快就变成了绿色。类似的事情发生在催化剂中的铜粒子上。因此，杏耀注册重要的是使它们以有效的方式一起工作。

 

“我们现在所展示的是，在反应过程中，一个粒子的氧化状态可以动态地受到它的近邻的影响。因此，我们的希望是，最终我们可以通过优化邻方合作的催化剂来节省资源，”查尔默斯大学物理系教授克里斯托弗•兰哈默表示。