新型優越製氫催化劑問世

據國外網站報道：想象一下，如果我們每天駕駛氫能汽車代替現有高油耗的汽車
，小小的改變卻可以有效減少碳排放，我們何樂而不為呢
？

現(xian)如(ru)今(jin)，阻(zu)礙(ai)氫(qing)能(neng)汽(qi)車(che)駛(shi)入(ru)千(qian)萬(wan)家(jia)的(de)主(zhu)要(yao)障(zhang)礙(ai)之(zhi)一(yi)是(shi)高(gao)效(xiao)製(zhi)氫(qing)以(yi)驅(qu)動(dong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)貴(gui)金(jin)屬(shu)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)。在(zai)加(jia)州(zhou)大(da)學(xue)默(mo)塞(sai)德(de)分(fen)校(xiao)和(he)美(mei)國(guo)桑(sang)迪(di)亞(ya)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)共(gong)同(tong)努(nu)力(li)下(xia)
，降(jiang)低(di)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)成(cheng)效(xiao)，利(li)用(yong)廉(lian)價(jia)的(de)複(fu)合(he)物(wu)製(zhi)造(zao)出(chu)像(xiang)植(zhi)物(wu)葉(ye)子(zi)的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)表(biao)麵(mian)。這(zhe)些(xie)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)表(biao)麵(mian)擴(kuo)展(zhan)出(chu)的(de)表(biao)麵(mian)積(ji)可(ke)以(yi)像(xiang)鉑(bo)一(yi)樣(yang)起(qi)到(dao)催(cui)化(hua)作(zuo)用(yong)。

研究帶頭人，美國桑迪亞國家實驗室材料科學家Stanley Chou和加州大學默塞德分校Vincent Tung博士就該研究申請了聯合專利，利用廉價的二硫化鉬（MoS₂）進行噴印工藝。相較於其他表麵結構
，漣漪狀的“葉片”創造了三倍的催化反應位點，同時新的結構比鉑催化劑能經受更高的溫度。

這項工作為降低氫動力汽車成本做出努力，而氫動力汽車排放物僅為水
，而並非二氧化碳或一氧化碳。

Stanley認為，與傳統思維克服重力、粘性和表麵張力等因素以塑造形貌不同，新型催化劑的製造是建立在這些自然因素基礎上，而並非將他們視為障礙。

Tung認為，這種方法利用自然過程製造廉價燃料電池催化劑
，同時噴印過程允許繼續沉積，適合大規模的工業應用。

研究團隊將MoS₂與水混合，並利用噴印工藝將微米級的液滴噴射到約2英(ying)尺(chi)高(gao)的(de)封(feng)閉(bi)區(qu)域(yu)內(nei)，在(zai)重(zhong)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)液(ye)滴(di)下(xia)落(luo)並(bing)分(fen)離(li)成(cheng)平(ping)的(de)納(na)米(mi)級(ji)的(de)基(ji)底(di)。隨(sui)著(zhe)後(hou)續(xu)液(ye)滴(di)的(de)滴(di)落(luo)
，落(luo)到(dao)平(ping)麵(mian)上(shang)的(de)液(ye)滴(di)幹(gan)燥(zao)並(bing)收(shou)縮(suo)體(ti)積(ji)
，產(chan)生(sheng)出(chu)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)3D表麵
，就想植物的葉子
，有細小的脊、隆起
、溝槽及隧道。在液滴降落的過程中，由於“葉子”足夠潮濕，各片“葉子”間jian就jiu像xiang用yong微wei小xiao的de膠jiao水shui滴di連lian接jie在zai臨lin界jie點dian上shang。因yin此ci
，各ge納na米mi結jie構gou並bing沒mei有you連lian接jie成cheng片pian
，相xiang反fan創chuang造zao了le微wei小xiao的de通tong道dao，可ke以yi吸xi附fu更geng多duo的de氫qing原yuan子zi，為wei進jin一yi步bu拆chai開kai化hua學xue鍵jian。

Stanley解釋道，噴印工藝的靈感來源於植物葉片表皮的折疊過程，其機理是植物控製的滲透和擴散機製。

在《Advanced Materials》雜誌上研究團隊將自己的工作發表，除加州大學默塞德分校和美國桑迪亞國家實驗室外，阿卜杜拉國王科技大學、勞(lao)倫(lun)斯(si)伯(bo)克(ke)利(li)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)和(he)耶(ye)魯(lu)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)也(ye)對(dui)這(zhe)篇(pian)文(wen)章(zhang)做(zuo)出(chu)了(le)貢(gong)獻(xian)。這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)由(you)美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)科(ke)學(xue)辦(ban)公(gong)室(shi)資(zi)助(zhu)，而(er)在(zai)加(jia)州(zhou)大(da)學(xue)默(mo)塞(sai)德(de)分(fen)校(xiao)的(de)工(gong)作(zuo)則(ze)由(you)大(da)學(xue)啟(qi)動(dong)基(ji)金(jin)資(zi)助(zhu)。