2026-04-11 13:16:50
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據國外網站報道:由you於yu特te定ding幾ji何he形xing狀zhuang和he電dian子zi特te性xing限xian製zhi,催cui化hua劑ji的de效xiao率lv取qu決jue於yu其qi活huo性xing部bu分fen的de數shu量liang和he質zhi量liang。對dui這zhe部bu分fen結jie構gou進jin行xing工gong程cheng設she計ji是shi一yi個ge艱jian巨ju而er低di效xiao的de過guo程cheng。現xian在zai,特te拉la華hua大da學xue(UD)的研究人員已經徹底改變了科學家設計催化劑結構的方式。他們的研究成果發表在最新一期的科學期刊“自然化學”(Nature Chemistry)上,該研究成果為管理高度結構敏感的化學物質建立了一種新方法,以便在考慮催化劑穩定性的同時實現最高的活性。
據UD研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)的(de)說(shuo)法(fa),他(ta)們(men)的(de)方(fang)法(fa)與(yu)眾(zhong)不(bu)同(tong)的(de)是(shi)材(cai)料(liao)合(he)成(cheng)的(de)簡(jian)化(hua)。該(gai)方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)微(wei)觀(guan)變(bian)化(hua)或(huo)納(na)米(mi)缺(que)陷(xian)。這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)的(de),有(you)助(zhu)於(yu)催(cui)化(hua)劑(ji)在(zai)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)中(zhong)合(he)成(cheng),且(qie)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)化(hua)合(he)物(wu)更(geng)穩(wen)定(ding)。計(ji)算(suan)是(shi)從(cong)一(yi)個(ge)小(xiao)尺(chi)度(du)開(kai)始(shi)的(de),在(zai)此(ci)次(ci)研(yan)究(jiu)中(zhong),尺(chi)度(du)為(wei)量(liang)子(zi)級(ji)。使(shi)催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)麵(mian)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)調(tiao)整(zheng)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)表(biao)麵(mian)結(jie)構(gou),以(yi)減(jian)少(shao)反(fan)應(ying)進(jin)行(xing)所(suo)需(xu)的(de)能(neng)量(liang)。催(cui)化(hua)劑(ji)越(yue)活(huo)躍(yue),電(dian)流(liu)就(jiu)越(yue)高(gao),反(fan)應(ying)也(ye)就(jiu)越(yue)快(kuai),燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)性(xing)能(neng)也(ye)就(jiu)越(yue)強(qiang)。
研究人員使用氧還原反應(ORR)過程證明了他們的新方法的有效性,該過程通常用於在燃料電池中產生動力,用於交通和運輸。由於氧氣在大氣層中充足,因此ORR是生產不排放二氧化碳(CO2)的便攜式電源的理想方法。
該研究得到了美國能源部科學辦公室,高級科學計算研究辦公室和美國國防部的國防高級研究計劃局(DARPA)的支持。