寻求新的解决方案，以更有效地收集和储存太阳能，来自美国的科学家.S., China, 德国已经合成了一种新的, 双原子催化剂作为人工光合作用的平台, the team reported in 美国国家科学院院刊.
该团队开发了一种只有两个活性金属中心的铱催化剂. Most significantly, 实验表明该催化剂具有明确的结构, 能够作为未来太阳能燃料合成太阳城官网的生产平台.
“我们的太阳城官网涉及直接太阳能存储技术,太阳城网赌平台化学副教授王敦伟说, a lead author of the report. “它解决了太阳能间歇性的关键挑战. 它通过直接收集太阳能并将能量储存在化学键中来实现这一目标, 与光合作用类似，但效率更高，成本更低."
太阳城官网人员在单原子催化剂上花费了相当多的时间，很少探索具有两个原子的“原子分散催化剂”. 在一篇题为“金属氧化物衬底支撑的稳定铱双核非均相催化剂用于太阳能水氧化”的论文中,该团队报告了一种简单的光化学方法合成铱双核异质催化剂. 该催化剂具有良好的稳定性和较高的水氧化活性, 自然和人工光合作用的基本过程.
太阳城官网这方面催化的太阳城官网人员在多相催化剂的开发中遇到了特殊的挑战, 哪些广泛应用于大规模工业化学转化. 大多数活性多相催化剂的原子结构往往不明确, 这使得在分子水平上评估详细的机制变得困难.
该团队能够利用评估单原子催化剂的新技术，并开发出一个材料平台来太阳城官网需要多个活性位点的重要和复杂反应.
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王说，太阳城官网小组开始确定“最小的活性和最持久的水氧化非均相催化剂单元是什么。. Previously, 太阳城官网人员提出了这个问题，并只在均相催化剂中找到了答案, whose durability was poor. For the first time, 我们看到了多相催化剂在清洁能源生产和储存方面的潜力."
该团队还在劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源中进行了x射线实验，帮助确定了铱催化剂的结构. 他们在测量中使用了两种技术:x射线吸收精细结构和x射线吸收近边结构. 这些实验为更好地理解这种新型催化剂提供了重要的证据.
王说，该团队对催化剂的简单性和耐用性感到惊讶, 结合高活性向着理想的水氧化反应进行.
太阳城官网的下一步包括进一步优化催化剂的实际应用，并检查催化剂可以应用于新化学转化的领域, Wang said.
来自王太阳城官网实验室的团队包括访问学者白红业, doctoral candidates Yanyan Zhao, Qi Dong, James E. 索恩和18届本科生张希子.
劳伦斯伯克利国家实验室资深科学家郭敬华、太阳城官网员叶一凡和Sirine C加入了这个项目. Fakra; University of California, Irvine professor Xiaoqing Pan and researcher Xingxu Yan; Yale University professors Gary W. Brudvig and Victor S. Batista and researchers Ke R. Yang and Kelly L. Materna; Forschungszentrum Jülich (Germany) professor Lei Jin; Tsinghua University professor Xiaoyan Zhong and researcher Zechao Wang; Nanjing University researchers Xingxu Yan and Peng Wang; and Tufts University professor Maria Flytzani-Stephanopoulos and researchers Sufeng Cao and Antonios Trimpalis.
这项太阳城官网是由美国国家科学基金会和美国农业部资助的.S. 美国能源部，以及中国的科学机构.
Find the full report (DOI: 10.1073/pnas.1722137115) here.
艾德·海沃德|大学传播