2022年5月10日亚历克斯·史密斯（Alex Smith）审查
一群能源研究人员以明尼苏达大学双城已经开发了一种改变游戏规则的设备，该设备将一种金属转换为一种像另一种金属一样的行为，从而将其用作催化剂来加速化学反应。
明尼苏达大学的研究人员发明了一种“催化冷凝器”，为新的催化技术打开了新的催化技术，使用非霸权的金属催化剂为重要的应用，例如储存可再生能源，可再生燃料和制造可持续材料。亚博网站下载图片来源：明尼苏达大学Dauenhauer集团。
构造的装置，称为“催化冷凝器”，是第一个表明提供新特性的替代材料的电子修饰可以导致更快，更有效的化学加工。亚博网站下载
该发明为新的非私致金属催化剂催化技术铺平了道路，例如存储可再生能源，生产可再生燃料并创造可持续的材料。亚博网站下载
该研究发表在Jacs au杂志，美国化学学会著名的开放访问杂志，被确定为编辑的选择出版物。该集团在该设备上拥有临时专利，并正在与明尼苏达大学技术商业化办公室合作。
在过去的一个世纪中，化学处理取决于使用特定材料来鼓励在日常生活中使用的化学物质和材料的生产。亚博网站下载例如，贵金属铂，ruthenium，Rhodium和Palladium具有独特的电子表面特性。它们对于调节化学反应很重要，因为它们可以用作金属和金属氧化物。
关于汽车上催化转化器盗窃者的增加，公众可能熟悉这一概念。催化转化器中包含的铑和钯使它们有价值。钯通常比黄金贵。
这些昂贵的材料通常受到供应亚博网站下载限制，并且已成为技术进步的巨大障碍。
科学家们利用他们对电子在表面上的行为方式的理解来建立这种技术来调整替代材料的催化特性。亚博网站下载研究人员证明，从一种材料中添加和去除电子可以将其转化为具有类似于另一种的特性的金属氧化物。
原子确实不想更改其电子数量，但是我们发明了催化冷凝器设备，该设备使我们能够调整催化剂表面的电子数量。这为控制化学和制造丰富的材料的作用打开了一个全新的机会，就像珍贵的材料一样亚博网站下载。
明尼苏达大学麦克阿瑟研究员兼化学工程与材料科学教授Paul Dauenhauer亚博网站下载亚博老虎机网登录
Dauenhauer还担任兰尼和夏洛特·施密特（Charlotte Schmidt）的主席，负责研究团队。
催化冷凝器装置使用纳米膜的组合在催化剂表面移动并稳定电子。该设计使用一种新型机制，将金属和金属氧化物与石墨烯相结合，以促进可调化学表面上的快速电子流。
使用各种薄膜技术，我们结合了由低成本丰富的铝金属与石墨烯制成的氧化铝的纳米尺度膜，然后我们可以调音以占据其他材料的特性。亚博网站下载调整催化剂的催化和电子特性的实质能力超出了我们的预期。
明尼苏达大学博士后研究员Tzia Ming Onn
tzia ming onn开发并分析了催化冷凝器。
催化冷凝器是一种多功能平台设备，可用于各种制造应用。这种多功能性源于活性表面层的纳米制造，其中包括石墨烯作为启用组件。
可以通过更改高度绝缘的内部层的组成来调整设备稳定电子的能力（或不存在电子（称为“孔”）的能力。任何带有其他添加剂的碱催化剂材料都可以掺入设备的活性层中，然后可以对其进行调整以完成昂贵的催化材料的特性。亚博网站下载
我们将催化冷凝器视为一种平台技术，可以在许多制造应用中实施。核心设计见解和新颖组成部分可以修改为几乎所有我们可以想象的化学反应。
明尼苏达大学化学工程与材料科学系教授兼校长Dan Frisbie亚博网站下载亚博老虎机网登录
丹·弗里斯比（Dan Frisbie）还是研究团队的成员。
研究人员打算通过将其应用于贵金属来解决世界上一些最紧迫的可持续性和环境问题，以继续他们的催化冷凝器工作。美国能源部和国家科学基金会的资助已经在进行许多平行项目，用于存储可再生电力，作为氨，在可再生塑料中生产重要分子和干净的气态废物流。亚博老虎机网登录
催化冷凝器的实验发明是美国能源部更大的使命的一部分，这项研究得到了美国能源部基本能源科学催化计划的Grant＃DE-SC0021163的支持。亚博老虎机网登录
美国国家科学基金会CBET催化计亚博老虎机网登录划（奖项＃1937641）和MRSEC计划DMR-2011401提供了额外的资金来制造和表征催化冷凝器设备。基思（Keith）和艾米·史蒂瓦（Amy Steva）也为这项研究做出了财务贡献。明尼苏达大学的表征设施用于电子显微镜研究。
该研究包括马萨诸塞大学阿默斯特大学和加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的研究人员。
期刊参考：
Onn，T。M.，等。（2022）用于可编程固体酸的氧化铝石墨烯催化冷凝器。Jacs au。doi.org/10.1021/jacsau.2c00114。
来源：https://twin-cities.umn.edu/