phys.org网站报道，美国伊利诺伊大学芝加哥分校（UIC）机械和工业工程教授Shahbazian-Yassar团队开发了一种类似“瑞士军刀”的组合式催化剂。该催化剂由10种不同的元素组成，每一种元素都具有降低甲烷和氧气燃烧温度的效果。这种独特的“瑞士军刀”催化剂可以将甲烷的燃烧温度从1400开尔文以上降低至600~700开尔文。相关研究成果于当地时间1月11日刊登在《自然·催化》杂志中。
在之前的研究中，Shahbazian-Yassar等证实，可利用独特的冲击波技术制造多元素纳米颗粒催化剂（高熵合金催化剂）。此前，材料科学家们并没有深入探讨用三种及以上元素制造纳米粒子的可行性，因为每种元素的原子都有相互分离的趋势，会让复合纳米粒子变得毫无用处。
借助UIC独特的实时高温电子显微镜系统，Shahbazian-Yassar团队发现由10种金属氧化物构成的高熵合金纳米颗粒，在1073开尔文下具有高度稳定性。在高熵合金纳米颗粒中，每种元素均匀分布在纳米颗粒中，形成稳定的固态晶体结构。
论文作者、Shahbazian-Yassar实验室博士生Zhennan Huang说：“由于元素的原子半径、晶体结构、氧化电位和电子性质等方面都存在差异，在固相中保持元素的完美组合几乎是不可能完成的任务。然而，我们证实这是可行的。”
Shahbazian-Yassar教授补充道：“在我们制造的多元素合金颗粒中，由10种元素构成的纳米颗粒不仅最能有效降低甲烷气体的燃点，稳定性也最佳。”
研究人员表示，“瑞士军刀”催化剂可用于减少家庭燃烧天然气产生的有害温室气体、推动涡轮机以及驱动使用压缩天然气的汽车。
原创编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《自然·催化》
期刊编号：2520-1158
原文链接：https://phys.org/news/2021-01-swiss-army-knife-catalyst-natural.html
版权声明：本文为原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。
