能源研究人员发明了与许多其他金属一样工作的变色龙金属

近年来，汽车和卡车的催化转换器盗窃案在全国范围内急剧上升。 催化转化器因其所含的贵金属——铑和钯——而受到高度重视。 事实上，钯金可能比黄金更贵。 但是，如果我们一开始就不需要将这些贵金属放入催化转化器中呢？ 这在不久前可能是一个幻想，但明尼苏达大学开发的新技术可能会比我们想象的更快成为现实。

同类设备中的第一个，称为“催化冷凝器”，有望打破可再生能源中长期存在的障碍。 密歇根大学的研究人员认为，这项开创性的发明可以显着推进可再生能源储存、可再生燃料制造和可持续材料制造的技术，同时减少对有限贵金属供应的依赖。

产生该发明的研究在线发表于 JACS金，美国化学学会的领先开放获取期刊，被选为编辑选择出版物。 该团队还与密歇根大学技术商业化办公室合作，并拥有该设备的临时专利。

催化转化器以及我们许多人日常使用的数十种其他产品，继续依赖于一个多世纪以来没有改变的材料和化学处理。 许多这些材料，例如贵金属、钌、铂、铑和钯，都具有独特的电子表面特性。 它们既可以作为金属也可以作为金属氧化物，这使得它们对于控制化学反应至关重要。

这种新设备将一种电子金属转化为另一种金属，用作催化剂以加速化学反应。 他是第一个证明经过电子改性以提供新特性的替代材料可以实现更快、更有效的化学处理的人。 这一突破为使用非贵金属催化剂的新催化技术打开了大门。

为了开发这种方法来调整替代材料的催化性能，研究人员依靠他们对电子在表面上的行为的了解。 该团队成功地测试了一种理论，即在物质中添加和移除电子可以将金属氧化物转变为模仿另一种物质特性的物质。

领导该研究团队的明尼苏达大学麦克阿瑟研究员、化学工程和材料科学教授保罗·道恩豪尔说。 “这开辟了一个全新的机会来控制化学并使丰富的材料发挥珍贵材料的作用。”

催化电容器装置使用纳米薄膜阵列来移动电子并将它们附着在催化剂表面。 该设计具有独特的机制，可将金属和金属氧化物与石墨烯结合，以实现快速电子流动和可调节的化学表面。

“我们正在将催化冷凝器视为一种平台技术，可以在一系列制造应用中实施，”化学工程与材料科学系教授兼主席、研究团队成员 Dan Frisby 说。 “基本的设计见解和新组件可以修改成我们能想象到的几乎任何化学物质。”

马萨诸塞大学阿默斯特分校和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员也参与了这项研究。

阅读完整的新闻稿.

了解更多关于催化电容器的信息，请访问 道恩豪尔研究小组网站.

-30-

关于理工学院
明尼苏达大学科学与工程学院将大学的工程、物理科学、数学和计算机科学课程合并为一所学院。 该学院在全国学术课程中名列前茅，拥有 12 个学术部门，提供广泛的学士、硕士和博士学位课程。 通过了解更多信息 cse.umn.edu.