用球磨机简单地磨出单原子催化剂

一种新的机械化学技术产生大批量单原子催化剂(SACs)，而不影响质量。

单原子催化的是一个迅速兴起的领域，提供更深刻的见解和前所未有的控制催化过程。SACs一般由分散在支撑材料表面的金属原子形成。但科学家通常一次只能制造几克甚至几毫克。现在，一种基于球磨的新方法允许以公斤为单位制造过渡金属囊。

北京大学的教授说，当在实验室规模上制备SACs时，合成条件可以被精确控制丁马．这种控制可以使SACs在小范围工作时，在支撑材料上均匀地分散金属原子。“然而，当合成规模扩大时，总是存在不均匀的传质和传热，这很容易导致不均匀的高局部浓度，从而导致贵金属物种的聚集，”马说。

马和他的同事现在已经开发了一种机械化学方法来大规模生产SACs。他们将干燥的起始材料研磨在一起——一种被称为球磨的技术——在一个表面上制成数公斤均匀分散的SACs锌氧化的支持。钯，铑，钌和钯-铜SACs全部采用球磨工艺生产。

“我们估计，通过我们的策略，贵金属SACs的制备成本低于每克0.10美元(0.08英镑)，”Ma说。他补充说，一旦进一步优化，这显示了“商业应用的巨大前景”。

这项新技术“拓宽了制造这种设计精美的催化剂组的工业可行性范围”，他说明杨他在美国密歇根州的通用汽车化学和材料系统实验室研究多相催化剂。

杨指出，在工业规模上生产多相催化剂时，支撑材料和金属前驱体通常是由不同的制造商分别生产的，然后才组合成成品。他说，这项研究提出了一种“一锅端”的方法，因此可能会为制造业研究以及新产品和收入创造新的机会。

马说，他的团队现在正在评估他们的SACs在高价值和植物级反应中的催化能力，包括碳氢化合物的脱氢。他们还在继续进一步开发sac生产技术，特别是寻找新的金属前体，以提高该工艺的效率。