研究人員開發(fā)出可持續(xù)的納米覆盆子來中和有毒的一氧化碳

來自日本名古屋工業(yè)大學(NITech)的科學家開發(fā)出一種可持續(xù)的方法來中和一氧化碳，這是汽車和家用鍋爐產生的無味毒藥。他們的研究結果刊登在9月份的納米材料期刊的封面上。

傳統(tǒng)上，一氧化碳需要貴金屬 - 稀有且昂貴的成分 - 轉化為二氧化碳并易于散發(fā)到大氣中。雖然貴金屬確保了在各種溫度下的結構穩(wěn)定性，但它是一種成本過高且資源有限的研究人員，研究人員一直急于找到替代品。

現(xiàn)在，由NITech的Teruaki Fuchigami博士領導的團隊開發(fā)了一種覆盆子形狀的納米顆粒，其能夠進行相同的氧化過程，使一氧化碳獲得額外的氧原子并失去其最強的毒性。

“我們發(fā)現(xiàn)樹莓狀顆粒即使在單一納米級表面結構中也能實現(xiàn)高結構穩(wěn)定性和高反應性，”Nchech生命科學與應用化學系助理教授，第一作者Fuchigami博士說。論文。

根據(jù)Fuchigami博士的說法，關鍵在于確保粒子非常復雜但有條理。單個簡單的顆?？梢匝趸谎趸迹鼤匀坏嘏c其他簡單顆粒結合。這些簡單的顆粒緊密結合在一起并失去其氧化能力，特別是在發(fā)動機或鍋爐溫度升高時。

具有單個納米級和復雜的三維(3-D)結構的催化納米顆?？梢詫崿F(xiàn)高結構穩(wěn)定性和高催化活性，然而，使用常規(guī)方法難以生產這樣的納米顆粒。Fuchigami博士和他的團隊不僅控制了顆粒的大小，還控制了它們組裝在一起的方式。他們使用氧化鈷納米粒子，這是一種貴金屬替代品，可以很好地氧化但最終壓在一起并變得不活躍。

研究人員將硫酸根離子應用于氧化鈷顆粒的形成過程。硫酸根離子抓住顆粒，形成化學鍵合的橋。稱為配體，該橋將納米顆粒保持在一起，同時還抑制會導致催化活性喪失的結塊生長。

得到的顆?？雌饋硐褚粋€覆盆子：小細胞結合在一起的東西大于其各部分的總和。

“在金屬 - 有機骨架研究領域已經制定了交聯(lián)兩種物質的現(xiàn)象，但據(jù)我們所知，這是氧化物納米粒子的首次報道。橋接配體對氧化物納米粒子形成的影響，這將有助于建立復雜的3-D納米結構的綜合理論，“Fuchigami博士談到覆盆子形納米結構。

即使在苛刻的催化反應過程中，覆盆子形顆粒的獨特表面納米結構仍保持穩(wěn)定，改善了低溫CO氧化活性。

Fuchigami博士及其團隊將繼續(xù)研究橋接配體，目的是精確控制納米材料的設計方面，如尺寸和形態(tài)。

最終，他們計劃發(fā)現(xiàn)化學催化和其他應用中最穩(wěn)定和最活躍的配置。

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