英美研究發(fā)現(xiàn)納米金晶簇的催化活性與大小有關(guān)
來源：網(wǎng)絡(luò)來源 2009-08-30 23:48:20
對大多數(shù)人來說，黃金總是越大越多才好。但是當(dāng)黃金用來催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)，這個(gè)原則就未必正確了。據(jù)近日《每日科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道，英美科學(xué)家利用一對可以糾正球面像差的掃描透射電子顯微鏡首次證實(shí)，在將有害的一氧化碳轉(zhuǎn)化成為無毒的二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)過程中，一定尺寸的納米金晶簇的催化活性最強(qiáng)。
表面科學(xué)研究認(rèn)為，一氧化碳氧化過程中，氧化鐵納米金晶簇的催化能力與其大小有關(guān)。不過，這個(gè)結(jié)論是科學(xué)家通過研究理想的氧化鈦金催化模型而得出的。由美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、利哈伊大學(xué)及英國卡地夫大學(xué)的研究人員組成的科研小組，利用一對可以糾正球面像差的掃描透射電子顯微鏡，研究了納米金晶簇被吸收到氧化鐵表面的情況。研究人員不僅識別出了樣品中的各種納米金晶簇的結(jié)構(gòu)，而且總結(jié)出了哪種大小的納米金晶簇在一氧化碳氧化過程中活性最高。
研究人員發(fā)現(xiàn)，納米金晶簇的催化活性的確與其大小有關(guān)。有些結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得毫無活性，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不到1%，而有些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化效率相當(dāng)高，幾乎達(dá)到100%。最具活性的納米金晶簇是由10個(gè)金原子組成的，直徑為0.5至0.8納米的雙層結(jié)構(gòu)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)與此前對氧化鈦金催化模型所獲結(jié)論一致。
科學(xué)家認(rèn)為，這一技術(shù)是目前研究氧化鐵納米金晶簇的最前沿技術(shù)，其甚至可以達(dá)到識別出氧化鐵表面單個(gè)金原子的解像力。如果能夠工業(yè)化，將極大提高催化劑的轉(zhuǎn)化效率，并可應(yīng)用于清除汽車尾氣，以及保護(hù)礦工及消防人員的呼吸面具等領(lǐng)域。從這個(gè)意義上說，相當(dāng)于一股DNA大小的金子具有最高的價(jià)值。
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