写的AZoM2021年5月28日
的研究人员KAUST有没有说明一种经济可靠的方法来合成高活性的单原子催化剂利用呼吸铁细菌的特殊金属还原潜能核废料旁边sulfurreducens．
该研究小组利用呼吸铁的硫还原地杆菌来合成单原子催化剂，可用于各种能源相关的应用。图片来源:KAUST
这项发明可以显著提高水制氢的成本和效率，强调了大自然在寻求新能源系统中可以发挥的作用。
一些化学反应需要催化剂作为反应表面，分子或原子聚集在适当的能量触发化学变化。例如，水可以通过在一对由铂和氧化铱构成的电极上反应而分离成氧原子和氢原子。但是反应的效率主要取决于几个原子的参与程度。
在纳米颗粒催化剂中，只有20%的金属原子可以催化．另一方面，单原子催化剂允许100%的原子利用率，因此在各种催化剂的应用中前景广阔;然而，传统的合成方法是昂贵的，涉及高温，只给出低收率和较差的原子分布．
埃克塞特大学Srikanth Pedireddy
Pedireddy以前与KAUST有联系。
为了寻找一种更经济、更可靠的方法，Pedireddy、Pascal Saikaly和他们的合作者转向了自然。厌氧细菌g . sulfurreducens它的特殊之处在于，它“呼吸”的是铁，而不是氧气，并且具有惊人的电势，可以将电子从细胞的内部传导到外部。
这种细菌有一种叫做c型细胞色素的氧化还原活性蛋白，它包含一个血红素复合物——一个中心铁原子配以一个卟啉环的四个氮原子．我们设想这种血红素位点可以用来化学还原催化活性金属的单个原子，而不是铁．
埃克塞特大学Srikanth Pedireddy
在验证了细菌细胞表面细胞色素位点上单个铁原子的发展之后，研究人员将细菌浸入含铱的溶液中，得到了类似的、非常令人满意的结果。
观察细菌表面的单个原子是一个重大挑战．利用KAUST的高分辨率电子显微镜设备，我们能够看到细菌表面原子分散的金属单原子．
埃克塞特大学Srikanth Pedireddy
研究人员还发现，这种细菌可以装载高达1%的分散良好的单原子铱，从而提供一种更可靠的催化剂，具有类似于碳或铂标准的氢演化活性，而成本只是其他单原子技术的一小部分。
”我们的工作可以激发其他高效电活性细菌的使用，以合成高性能和低成本的电催化剂，用于各种能源相关的应用”,表示Saikaly。
期刊引用:
Pedireddy、S。等．(2021)利用细胞外电子转移能力核废料旁边sulfurreducens室温合成稳定的双官能单原子电催化剂用于水分解。先进功能材料亚博网站下载．doi.org/10.1002/adfm.202010916．
来源:https://discovery.kaust.edu.sa/en