據(jù)國(guó)外網(wǎng)站報(bào)道：由于特定幾何形狀和電子特性限制，催化劑的效率取決于其活性部分的數(shù)量和質(zhì)量。對(duì)這部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)是一個(gè)艱巨而低效的過(guò)程?，F(xiàn)在，特拉華大學(xué)(UD)的研究人員已經(jīng)徹底改變了科學(xué)家設(shè)計(jì)催化劑結(jié)構(gòu)的方式。他們的研究成果發(fā)表在最新一期的科學(xué)期刊“自然化學(xué)”(NatureChemistry)上，該研究成果為管理高度結(jié)構(gòu)敏感的化學(xué)物質(zhì)建立了一種新方法，以便在考慮催化劑穩(wěn)定性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)最高的活性。

據(jù)UD研究人員的說(shuō)法，他們的方法與眾不同的是材料合成的簡(jiǎn)化。該方法使用計(jì)算機(jī)在催化劑表面產(chǎn)生微觀變化或納米缺陷。這一過(guò)程是自動(dòng)化的，有助于催化劑在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中合成，且所產(chǎn)生的化合物更穩(wěn)定。計(jì)算是從一個(gè)小尺度開(kāi)始的，在此次研究中，尺度為量子級(jí)。使催化劑表面發(fā)生變化的目的是調(diào)整催化劑的表面結(jié)構(gòu)，以減少反應(yīng)進(jìn)行所需的能量。催化劑越活躍，電流就越高，反應(yīng)也就越快，燃料電池的性能也就越強(qiáng)。

研究人員使用氧還原反應(yīng)(ORR)過(guò)程證明了他們的新方法的有效性，該過(guò)程通常用于在燃料電池中產(chǎn)生動(dòng)力，用于交通和運(yùn)輸。由于氧氣在大氣層中充足，因此ORR是生產(chǎn)不排放二氧化碳(CO2)的便攜式電源的理想方法。

該研究得到了美國(guó)能源部科學(xué)辦公室，高級(jí)科學(xué)計(jì)算研究辦公室和美國(guó)特種部的特種高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)的支持。