Инженеры откройте дверь в большой новой библиотеки крошечных наночастиц

Разработка биметаллических наночастиц (т. е. мельчайшие частицы, состоящей из двух различных металлов, которые обладают несколькими новыми и улучшенными свойствами) представляет собой новое направление исследований с широким спектром потенциальных применений. Теперь, команда исследователей в Университете штата Мэриленд (UMD) при’школа А. С. Джеймс инженерных Кларк разработал новый способ для смешивания металлов, как правило, известно, несмешивающийся, или несмешиваемые, на наноуровне, чтобы создать новый спектр биметаллических материалов. Такая библиотека будет полезна для изучения роли этих биметаллических частиц в различных сценариях реакции, такие как преобразования углекислого газа в топливо и химикаты.

Исследование, во главе с профессором Liangbing Ху, было опубликовано в наука развивается на 24 апреля 2020 года. Научный сотрудник Chunpeng Ян служил в качестве первого автора на изучении.

«С помощью этого метода, мы можем быстро разрабатывать различные bimetallics, используя различные элементы, но с той же структурой и морфологией», — сказал Ху. «Тогда мы сможем использовать их для экрана каталитических материалов для реакции; такие материалы не ограничиваются обобщением трудностей».

Сложный характер наноструктурированные биметаллические частицы делает смешивания таких частиц с помощью обычных методов затруднительно, по ряду причин, в том числе по своему химическому составу металлов, размер частиц, и как металлы организовать себя на наноуровне.

Этот новый неравновесный метод синтеза выставляет на медной основе смеси к тепловому удару около 1300 градусов по Цельсию в течение .02 секунд, а затем быстро охлаждают их до комнатной температуры. Цель использования такой короткий промежуток тепловую энергию для быстрого ловушку, или ‘заморозить’ при высокой температуре атомы металла при комнатной температуре при сохранении их государственного смешивания. Таким образом, исследовательская группа смогла подготовить коллекция гомогенных сплавов на основе меди. Как правило, медь только смешивается с другими металлами, такими как цинк и палладий, но с помощью этого нового метода, команда расширила ассортимент, включив медь смешивается с никелем, железом и серебром, так же.

«С помощью сканирующего электронного микроскопа и просвечивающего электронного микроскопа, мы смогли подтвердить морфология — как сформированных материалов-и размер полученного КР-АГ [медь-серебро] биметаллических наночастиц», — сказал Ян.

Этот метод позволит ученым создавать более разнообразные системы наночастиц, конструкций и материалов, имеющих применение в катализе, биологии, оптической и магнитных материалов.

В качестве модельной системы для быстрой разработки катализатора, команда исследованных сплавов на основе меди в качестве катализаторов для реакций снижение окиси углерода, в сотрудничестве с Фэн Цзяо, профессор университета Делавэр. Электро-катализа уменьшения монооксида углерода (кор) является привлекательной платформой, что позволяет ученым использовать парниковых газов и возобновляемых источников электрической энергии для производства топлива и химических веществ.

«Медь является наиболее перспективным монометаллический электрокатализатора, что диски уменьшения монооксида углерода в химических веществ на добавленную стоимость», — сказал Цзяо. «Способность быстро синтезировать большое разнообразие на основе меди биметаллические nanoalloys с равномерной структурой позволяет проводить фундаментальные исследования по изучению структура-свойство отношения в кор. и другие каталитические системы.»

Неравновесного синтетическая стратегия может быть распространена на другие биметаллические или металлооксидных системах, слишком. Использование искусственного интеллекта на основе машинного обучения, нового синтетического метода быстрого скрининга катализатора и рациональная конструкция возможно.

сделать разницу: спонсорские возможности