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Ludo Juurlink現(xiàn)在首次證明了氧氣對鉑表面的反應

2019-05-29 10:56:38 編輯: 來源:
導讀 鉑是一種廣泛使用的催化劑,但其精確的機制在很大程度上仍然是科學家們的一個謎。Ludo Juurlink現(xiàn)在首次證明了氧氣對鉑表面的反應。與博士

鉑是一種廣泛使用的催化劑,但其精確的機制在很大程度上仍然是科學家們的一個謎。Ludo Juurlink現(xiàn)在首次證明了氧氣對鉑表面的反應。與博士一起 學生Kun Cao和Richard van Lent以及國際同事,他在PNAS上發(fā)表了他的研究成果。

今年早些時候,Juurlink與Richard van Lent和DIFFER研究所一起解決了一個有著40年歷史的化學問題。他使用獨特的彎曲鉑表面證明了氫對鉑的反應。在他目前的研究中,他再次使用彎曲的鉑金,這次調(diào)查與氧氣的反應。

這導致了一個有趣的發(fā)現(xiàn)。Juurlink及其同事觀察到氧氣以不同于輕微氫氣的方式對鉑起反應。彎曲的鉑金對于這一發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要。“由于鉑表面是彎曲的,原子結(jié)構(gòu)沿表面逐漸變化,”Juurlink解釋道。這種結(jié)構(gòu)可以與樓梯相比較,樓梯的邊緣越來越窄。在中間,表面看起來更像是一個舞廳。“

氫的反應性證明取決于催化劑的步驟彼此有多接近。氧氣的情況也是如此,但原因完全不同。“這些步驟對氧氣的影響與對氫氣的影響不同。”

根據(jù)Juurlink的說法,這主要與更大量的氧氣有關(guān)。“因為氧氣比氫氣重,所以與鉑表面的相互作用從更遠的距離開始,”他說。“氧分子已經(jīng)感受到與鉑的相互作用,但還不能看到細節(jié)。因此,反應的發(fā)生方式與氫不同。”

對于實驗,有必要控制氧分子的旋轉(zhuǎn)方向。這需要與日本同事Mitsunori Kurahashi合作,他為此目的構(gòu)建了一個獨特的設備。Juurlink說:“去年,我有機會在他的實驗室進行了為期兩周的測量,獲得了Kurahashi工作所提供的資助。”

“這是一個美麗的基本發(fā)現(xiàn),Juurlink認為,這也可能對現(xiàn)有應用產(chǎn)生影響。氧氣與鉑的反應在可持續(xù)能源領(lǐng)域和改善空氣質(zhì)量方面至關(guān)重要。”例如,反應發(fā)生在氫氣中燃料電池和汽車排氣系統(tǒng),“化學家說。”我們現(xiàn)在可以測量反應如何在如此詳細的水平上進行的事實,對描述這種化學反應并對其進行預測的理論模型提出了挑戰(zhàn)。


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