碳氫燃料電池催化劑研製獲突破

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，朝(chao)著(zhe)這(zhe)個(ge)方(fang)向(xiang)邁(mai)出(chu)了(le)一(yi)大(da)步(bu)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)日(ri)前(qian)發(fa)表(biao)於(yu)國(guo)際(ji)納(na)米(mi)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)權(quan)威(wei)期(qi)刊(kan)《美國化學學會期刊—納米》。

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　　為了讓這種電池的轉化效率更高，人們在其電極中添加了多種催化劑。但是，傳統的催化劑主要由鉑、釕等稀有貴金屬組成
，不僅價格不菲，而且難以製造。為此，科研人員努力尋找更加價廉、易得的催化劑。

　　3年前，《科學》雜誌曾報道一項引起學界轟動的研究成果：基於氮摻雜碳納米管的全有機催化劑具有與含鉑催化劑同樣的催化效率。此後，不斷有研究者對其進行研究。科學家發現，碳納米管中的缺陷可以影響催化效率。

　　據了解
，理想狀態的碳納米管全部由碳原子組成，但實際上，碳納米管許多地方都會出現碳原子缺失或被替代的現象，也就是“缺陷”。

　　“在深入研究"缺陷"的機理之後，我們故意製造了碳原子被氮原子替代的缺陷。研究顯示，這種缺陷可以提高電子密度，進而達到我們所需的催化效率。”該校物理係副教授ThomasWagberg說。

　　他(ta)還(hai)介(jie)紹(shao)說(shuo)，實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)，具(ju)有(you)氮(dan)原(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)的(de)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)的(de)催(cui)化(hua)效(xiao)率(lv)要(yao)遠(yuan)高(gao)於(yu)具(ju)有(you)其(qi)他(ta)原(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)的(de)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)材(cai)料(liao)
，並(bing)且(qie)通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)的(de)加(jia)熱(re)手(shou)段(duan)可(ke)以(yi)將(jiang)低(di)效(xiao)氮(dan)原(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)轉(zhuan)化(hua)為(wei)高(gao)效(xiao)氮(dan)原(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)。

　　此外，這種材料還具有催化其他反應的潛力，“例如
，將水分解為氫氣和氧氣
，也就是說，這種催化劑可以催化人們所稱的"人造光合作用"。”ThomasWagberg說。