休克疗法使nanocatalysts‘不可能’的金属混合

现在可以由金属纳米颗粒通常不会混合。这种进步使材料的属性调整等一系列不同的应用改进的催化剂。

双金属纳米粒子是重要的材料,结合不同金属的独特特征到新的结构和增强的化学性质。但并不是所有金属很容易混在一起。

这意味着一些组合的金属,在理论上,让准备有趣的新催化剂几乎是不可能的。与传统方法,这些金属会形成分层结构或颗粒与局部地区的金属,而不是一个完全分散的混合物。

现在,美国一个研究小组已经发现一种途径使同质的混合双金属纳米粒子,打开一个全新的新材料范围调查。

我们已经开发出一种独特的方法对混合金属——不管他们的不混溶性在纳米尺度上,创建一个新的双金属材料的范围,”说Chunpeng杨从事该项目在马里兰大学学院公园。团队第一次浸泡碳纳米纤维在解决方案包含两种不同的金属硝酸盐。一旦这些都干,研究者通过快速脉冲电流通过纳米纤维,加热到1300°C小于1/4秒。这种冲击导致硝酸盐分解,而金属被困在纳米粒子的形式,没有时间巩固之前分离。

创新策略允许集团克服不混合性的组成元素,说王薛,设计electrocatalysts多伦多大学。以这种方式他们准备一系列均匀合金铜基双金属催化剂的广泛的原子百分比铜,”王说,他没有参与这个项目。这是很难使用之前报道的合成方法做,”她补充道。

这项技术被用来混合与六种不同的金属铜:镍,银,铟,钯,锌和锡。该小组还准备copper-silver与不同比例的纳米粒子组成。这些粒子被检测出来电解还原催化剂的一氧化碳——一个反应可以产生一系列有用的燃料和原料。

我们发现镍或银铜纳米粒子的加入抑制了不受欢迎的氢进化的反应,同时促进multicarbon产品的生产,特拉华大学的说冯娇另一位参与该项目。特别是,铜_0.9倪_0.1实现了异常高的醋酸形成感应电流的效率为46.7%,这是迄今为止最高的报道有限公司电解还原。”

杨指出,科学家们所使用的方法可以创建不同的纳米粒子系统与潜在的应用在催化、生物、光学和磁性材料。

几乎任何组合的多个元素可以制成单个纳米粒子与一个统一的元素分布,“焦补充道。下一步是进一步利用多组分的系统,例如高熵合金,为潜在electrocatalytic反应,如有限公司₂减少和电合成”。