金纳米颗粒将产氢转移到较低的温度

点缀着金纳米颗粒的过渡金属碳化物可以为燃料电池提供高纯氢。在150°C时，催化剂将一氧化碳转化为氢气的效率比先前报道的材料高一个数量级。

水气转换(WGS)反应将一氧化碳和水结合，生成氢气和二氧化碳。它在工业上被用于生产氢，然后可以被制成氨等基础化学物质。虽然WGS的工业催化剂已经成熟，但另一种新兴应用——燃料电池的催化剂还没有成熟。

氢燃料电池需要在相当纯净的气体流中运行，因为它们容易受到一氧化碳中毒的影响。WGS是执行这一任务的理想场所，但同时它是一个放热平衡反应:在较低的温度下，它有利于一氧化碳的转化，但它也变得更慢。工业WGS催化剂在200℃以上的温度下工作效率最高，如果温度低于200℃，这个过程就会变得缓慢，需要大量昂贵的催化剂来维持。

“多年来，研究人员一直在寻找一种低温WGS催化剂。丁马来自中国北京大学。一个围绕着马云和他的同事的团队何塞·罗德里格斯来自美国布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)和中国大连理工大学(Dalian Technology University)的石川(Chuan Shi)共同开发了一种催化剂，可以在低至40℃的温度下运行WGS，尽管它在150℃时最活跃。该材料由2%纳米金簇在α-碳化钼颗粒上组成。罗德里格斯解释说，其活性的关键在于“金可以激活一氧化碳，而α-碳化钼在低温下对水解离非常活跃”。

法比奥·里贝罗他在美国普渡大学研究多相催化机制。他指出，该团队值得注意的成就是合成了直径只有1纳米左右的金纳米颗粒。黄金有烧结的倾向，随着时间的推移，小颗粒会合并成较大的颗粒。Shi, Rodriguez和Ma认为碳化钼的结构及其与金的相互作用可能会稳定这种贵金属。里贝罗说:“小尺寸意味着纳米颗粒中所有的金原子都是活性的，因此催化剂将非常有效。”

施、罗德里格斯和马现在正在研究用一种更便宜的金属取代黄金，用于工业应用。