一項(xiàng)由西班牙生物化學(xué)與分子材料研究中心團(tuán)隊(duì)完成的研究顯示，一種基于釩的分子化合物可通過(guò)不同組裝方式，切換其催化反應(yīng)路徑，分別高效促進(jìn)氧氣或氫氣的生成。該成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。
研究團(tuán)隊(duì)將一種釩簇與碳納米管結(jié)合，形成混合材料。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人瑪麗亞·希門(mén)尼斯-洛佩茲指出：“關(guān)鍵不在于金屬簇本身，而在于其周?chē)袡C(jī)陽(yáng)離子的排列方式。” 當(dāng)材料與納米管物理混合時(shí)，被稱(chēng)為T(mén)RIS的陽(yáng)離子被鎖定在晶體結(jié)構(gòu)中，促使反應(yīng)通過(guò)特定氧化機(jī)制產(chǎn)生氧氣。而當(dāng)材料以定向方式組裝時(shí)，同樣的陽(yáng)離子被釋放并朝向表面，起到捕獲質(zhì)子的作用，從而使系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝У漠a(chǎn)氫催化劑。
電化學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，在產(chǎn)氧構(gòu)型下，該材料性能與商用銥催化劑相近;在產(chǎn)氫構(gòu)型下，其效率接近鉑基準(zhǔn)。希門(mén)尼斯-洛佩茲表示：“這項(xiàng)工作證實(shí)，催化開(kāi)關(guān)是拓?fù)浜臀h(huán)境的，而不是成分的。” 這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)功能可調(diào)控的催化劑提供了新思路。
該研究不僅為綠色氫氣制備提供了一種潛在的非貴金屬催化材料，也展示了一種通過(guò)控制分子組裝方式編程催化劑功能的新范式。這或?qū)殚_(kāi)發(fā)應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)換的先進(jìn)材料開(kāi)辟合理途徑。
特別聲明：國(guó)家電投官方網(wǎng)站轉(zhuǎn)載其他網(wǎng)站內(nèi)容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時(shí)并不代表贊成其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述，內(nèi)容僅供參考。版權(quán)歸原作者所有，若有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
