模仿應用於再生能源技術的鉑來製造地球豐富的催化劑
- 建檔日期：103-05-19
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再生能源常用的觸媒材料是鉑集團金屬(PGMs)，包括鉑、鈀、銠、銥、釕、鋨，都是地球含量稀少的元素。即使最有效的回收，也無法支撐全球再生能源經濟的需求量，反而成為不永續的材料。美國麻省理工學院化工系助理教授Yuriy Roman在應用化學(Angewandte Chemie)期刊發表的研究報告，介紹以較豐富的材料製造替代觸媒的方法，重點就是改變替代材料的電子密度。例如鉑元素有10個價電子，替代的鎢元素有6個價電子，和有4個價電子的碳元素結合，生成陶瓷性碳化鎢(WC)含有10個價電子，測試其觸媒功能還真的有點像鉑元素。而地球鎢元素含量是鉑元素的數千倍。觸媒表面積愈大，效率愈佳，問題是碳化鎢要製成奈米級顆粒非常困難。該研究團隊開發出一種「可去除陶瓷塗布法」，以微孔性二氧化矽，塗布於膠態分散的過渡金屬氧化物奈米顆粒；形成的殼，可容許反應氣體滲入接觸奈米顆粒而發生反應。這種方法將氧化物奈米顆粒，轉變為過渡金屬碳化物(TMC)奈米顆粒，其反應效率是原有技術的數百倍。下一步研究包括雙金屬TMC的合成，以及過渡金屬氮化物(TMN)奈米顆粒的製造。
