“鬆球結構”催化劑大幅降低電解水製氫成本

jizhecongzhongguokexuejishudaxuehuoxi
，gaixiaosonglijiaoshouhejiangjunjiaoshouhezuo
，zaidianjieshuizhiqingyanjiuzhong，liyongcuihuaxiaoguozuihaodebojinshuqiaomiaoshejilebianbuzhenjiande“鬆球結構”催化劑，與商業鉑碳催化劑相比

，鉑金屬的用量僅為原來的七十五分之一，大大降低了催化劑的成本。相關成果日前在線發表於《自然·能源》上。

傳chuan統tong催cui化hua劑ji的de催cui化hua過guo程cheng一yi般ban都dou發fa生sheng在zai催cui化hua劑ji的de表biao麵mian
，且qie參can與yu反fan應ying的de是shi單dan個ge或huo近jin鄰lin的de幾ji個ge原yuan子zi。傳chuan統tong鉑bo催cui化hua劑ji表biao層ceng的de鉑bo原yuan子zi忙mang得de不bu亦yi樂le乎hu，內nei層ceng的de鉑bo原yuan子zi卻que隻zhi能neng無wu所suo事shi事shi。怎zen樣yang讓rang催cui化hua劑ji中zhong的de鉑bo原yuan子zi不bu吃chi大da鍋guo飯fan，每mei個ge都dou動dong起qi來lai呢ne
？

課題組選擇了單位質量下擁有最大表麵的球形
，將之前扁平的催化劑都做成一顆顆“球”
，將以前局限在二維平麵的反應改造成了三維立體的反應。同時，每個鉑原子都位於球形的表麵，保證了它們都在“生產一線”。這樣催化劑形成了一個表麵滿是針尖的“球”，每個針尖都是一個單原子鉑，沒有“人”可以“躲”在後麵偷懶。江俊教授說：“這(zhe)個(ge)設(she)計(ji)還(hai)帶(dai)來(lai)一(yi)個(ge)驚(jing)喜(xi)的(de)附(fu)加(jia)效(xiao)果(guo)，理(li)論(lun)模(mo)擬(ni)發(fa)現(xian)，彎(wan)曲(qu)的(de)球(qiu)麵(mian)會(hui)在(zai)尖(jian)端(duan)鉑(bo)原(yuan)子(zi)處(chu)形(xing)成(cheng)非(fei)常(chang)強(qiang)的(de)局(ju)域(yu)電(dian)場(chang)，相(xiang)當(dang)於(yu)給(gei)鉑(bo)原(yuan)子(zi)腳(jiao)上(shang)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)加(jia)速(su)履(lv)帶(dai)
，可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)強(qiang)催(cui)化(hua)效(xiao)率(lv)。”

最後測試結果表明
，當電解溶液中的反應物通過一顆顆的表麵遍布針尖的“鬆球”時，形成氫氣的速率大大增加。