На прошлой неделе Нано Письма опубликовали исследование команды, которое покрывает, как исследователи сделали катализатор впервые из благородного металлического рутения.Усилие примирило команду из Мичиганского технологического университета, Национальной лаборатории Аргонна, Техасского университета в Далласе и Темпльского университета.
Прорыв команды не ограничен рутением, как бы то ни было. Ся говорит процесс, который они развивали, является самым важным.«Мы точно настраиваем поверхность, размер, форму и кристаллическую структуру», говорит он. «Наша цель состоит в том, чтобы увеличить их каталитическую деятельность, уменьшая использование этого драгоценного материала».Ключ – больше площади поверхности.
Наноструктуры, которые являются наночастицами с открытыми центрами, имеют преимущество с их подобными беседке атомными мерами.Ся добавляет, что не только формируют, но и кристаллическая структура важна, «Поскольку каталитические реакции происходят только на поверхности материалов, поверхностная договоренность атома оказывает огромное влияние на определение каталитической деятельности».
В целом рутениевые нанокристаллы принимают шестиугольную упакованную завершением (hcp) структуру. Но Ся и его команда предложили изящное решение для того, чтобы сделать рутениевые нанокристаллы с другой структурой: гранецентрированный кубический (FCC) структура.Процесс включает два шага, рост и гравюру.
В основном, hcp рутений естественно не растет в кристаллической структуре, которая может быть превращена в наноструктуру. Так, команда направила рутениевый рост на семени палладия со структурой FCC, которую копировал рутений.
Тогда они удалили ядро палладия, оставив позади нанораму рутения FCC.У гарантировать материал был каталитический потенциал, команда управляла рутениевыми наноструктурами посредством нескольких диагностических тестов: сокращение p-nitrophenol NaBH4 и дегидрированием борана аммиака. В то время как больше данных необходимо, чтобы определить количество, как хорошо рутениевый держит против существующих металлических катализаторов, Ся говорит, что результаты их экспериментов обещают.Как только материал исследовался, исследователи будут в состоянии начать применять катализатор к нескольким сложным задачам.
А именно, Ся говорит, что рутениевые наноструктуры и другие катализаторы с уникальными кристаллическими структурами могли улучшить водородное производство топлива и углеродное хранение.