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。但是當黃金用來催化化學反應時，這個原則就未必正確了。據(jù)近日《每日科學》網(wǎng)站報道，英美科學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，在將有害的一氧化碳轉(zhuǎn)化成為無毒的二氧化碳的化學反應過程中，一定尺寸的納米金晶簇的催化活性最強。
表面科學研究認為，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，這個結(jié)論是科學家通過研究理想的氧化鈦金催化模型而得出的。由美國標準與技術(shù)研究院、利哈伊大學及英國卡地夫大學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)化效率相當高，幾乎達到100%。最具活性的納米金晶簇是由10個金原子組成的，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。
科學家認為，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)，其甚至可以達到識別出氧化鐵表面單個金原子的解像力。如果能夠工業(yè)化，將極大提高催化劑的轉(zhuǎn)化效率，并可應用于清除汽車尾氣，以及保護礦工及消防人員的呼吸面具等領(lǐng)域。從這個意義上說，相當于一股DNA大小的金子具有最高的價值。
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