“科学家们采用获得诺贝尔奖的化学物质来实现清洁能源的突”
科学家们在金属混合物中采用获得诺奖的化学技术,可以降低电动汽车燃料电池的价格,减少以前流传下来的汽车的有害排放。
研究人员翻译了获得诺贝尔化学奖的生物技术,以揭示金属纳米粒子中的原子级化学。 这些材料是燃料电池等能源转换系统最有效的催化剂之一。 这项技术是第一次被用于这样的研究。
这些粒子有许多复杂的星形几何形状,这项新的工作表明,在边缘和角落可以有不同的化学成分,现在可以对其进行调整以降低电池和催化转换器的价格。
年诺贝尔化学奖授予了joachim frank、richard henderson、jacques dubochet,他们在开始单粒子重构技术方面发挥了作用。 这项电镜技术揭示了大量病毒和蛋白质的结构,但一般不用于金属。
目前,曼彻斯特大学的团队与牛津大学和麦格理大学的研究人员合作,利用诺奖获奖技术,绘制了数千个原子组成的金属纳米粒子的三维元素图。
他们的研究发表在纳米快报杂志上,根据他们的研究,可以三维描绘出纳米级不同的元素,不会破坏研究中的粒子。
金属纳米粒子是许多催化剂中的主要成分,如用于转化汽车尾气中有毒气体的催化剂。 这些比较的有效性很大程度上取决于结构和化学性质,但结构非常小,因为提供图像需要电子显微镜。 但是,大多数图像仅限于2d投影。
曼彻斯特大学材料学院的sarah haigh教授说:“我们一直在研究在电子显微镜下使用层析成像技术三维分解元素分布。 我们一般会旋转粒子,像医院的ct扫描一样从各个方向拍摄图像,但这些粒子破坏太快,无法产生3d图像。 生物学家决定采用不同的3d成像方法,探讨其是否可以与光谱技术一起用于纳米粒子内部不同元素的绘制。
'; 单粒子重构'; 同样,该技术通过对多个粒子进行成像,假设其结构完全相同,但相对于电子束排列在不同的方向上来发挥作用。 然后,将图像输入输出三维的计算机算法。 重建。
本研究在铂-镍( pt-ni )金属纳米粒子的研究中采用了新的3d化学成像方法。
另外,材料学院第一作者王一志补充说,铂类纳米粒子是燃料电池和电池等应用中最有效、被最广泛采用的催化剂材料之一。 我们对3d局部化学分布的新见解有助于研究者设计更便宜、更高效的催化剂。
他补充说,我们的目标是将来实现3d化学重建的业务流程自动化,作者thomas slater博士希望提供快速可靠的纳米粒子成像方法,这是加速纳米粒子合成优化的迫切需要。 范围的应用包括生物医学传感、发光二极管、太阳能电池。
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