普渡大學納米結構催化劑取進展

據外國媒體報道：普渡大學的研究者的模擬顯示
，一種新的電催化劑可以解決與燃料電池和電解槽相關的重大問題。

tongguohuaxuefanyingchanshengdiannengderanliaodianchihejiangnengliangzhuanhuaweiqingqihuoqitaqitidedianjiechishiyongdiancuihuajilaicujinhuaxuefanying。keyihuohuazhezhongfanyingdediancuihuajiwangwangshibuwendingde，tamenchangchanghuizairanliaodianchihuodianjiecaozhongdegaosuanxinghuojianxingshuirongyezhongbeifushi。

化學工程副教授傑弗裏·格裏利（Jeffrey Greeley）領(ling)導(dao)的(de)一(yi)個(ge)團(tuan)隊(dui)研(yan)究(jiu)了(le)沉(chen)積(ji)在(zai)鉑(bo)金(jin)上(shang)的(de)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)鎳(nie)電(dian)極(ji)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)活(huo)性(xing)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)。這(zhe)一(yi)設(she)計(ji)創(chuang)造(zao)了(le)令(ling)人(ren)意(yi)想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)特(te)性(xing)
，格(ge)裏(li)利(li)表(biao)示(shi)，催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)結(jie)構(gou)非(fei)常(chang)穩(wen)定(ding)
，遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)僅(jin)通(tong)過(guo)鎳(nie)的(de)性(xing)質(zhi)得(de)出(chu)的(de)預(yu)測(ce)值(zhi)。

格(ge)裏(li)利(li)的(de)團(tuan)隊(dui)和(he)在(zai)阿(e)貢(gong)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)工(gong)作(zuo)的(de)合(he)作(zuo)者(zhe)注(zhu)意(yi)到(dao)了(le)放(fang)置(zhi)在(zai)鉑(bo)基(ji)板(ban)上(shang)的(de)鎳(nie)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)潛(qian)力(li)。之(zhi)後(hou)，格(ge)裏(li)利(li)的(de)團(tuan)隊(dui)開(kai)始(shi)實(shi)驗(yan)如(ru)何(he)使(shi)這(zhe)種(zhong)組(zu)合(he)物(wu)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)既(ji)高(gao)效(xiao)又(you)穩(wen)定(ding)。

格裏利的團隊模擬了在鉑基板上鍍不同厚度和直徑的鎳，同時也考察了催化劑在電池中的電壓和pH值。結果發現，通過排布鎳使得其厚度維持在1~2個原子層左右

，並且使其直徑保持在1~2個納米的範圍即可得到團隊所需要的性能。

格ge裏li利li表biao示shi
，鎳nie超chao薄bo層ceng是shi關guan鍵jian，因yin為wei所suo有you的de電dian化hua學xue反fan應ying都dou發fa生sheng在zai兩liang種zhong金jin屬shu交jiao接jie處chu。由you於yu鎳nie隻zhi有you一yi個ge或huo兩liang個ge原yuan子zi層ceng，幾ji乎hu所suo有you反fan應ying都dou與yu鉑bo一yi起qi發fa生sheng，從cong而er使shi其qi不bu會hui氧yang化hua
，提ti供gong穩wen定ding性xing。

阿貢國家實驗室工作的合作者隨後分析了鎳鉑結構，並確認了格裏利及其團隊預期的電催化特性。

接下來，格裏利計劃用不同的金屬測試類似的結構，例如用金替代鉑或用鈷代替鎳
，以及改變pH和配方。他表示，其他更穩定而高效的組合可以使用他的計算分析找到。

美國能源部支持這項研究。該研究於5月份由Nature Energy雜誌發表。

論文的作者為Brian Wallheimer: 765-532-0233,

通訊作者為Jim Bush, 765-494-2077,

主要貢獻者有：Jeffrey Greeley, 765-494-1282,