来自大海的新型石墨烯催化剂
制备带有定向金属纳米粒子石墨烯的新型催化剂的设备照片
西班牙瓦伦西亚理工大学(UPV)的研究人员们开发出一种带有定向金属纳米粒子石墨烯的新型催化剂,可促进生产药物和杀虫剂的有机反应。与罗马尼亚布加勒斯特大学的科学家合作,研究人员们想出了一种单步过程,从海藻和虾壳中制备这种材料。
“结合这两种成分(石墨烯和金属纳米粒子),同时使这些纳米颗粒正确地排列是一项重大进步,并直接影响制备的催化剂材料的效率和功能,”化学技术研究所的研究员HermenegildoGarcía解释说,化学技术研究所是由UPV和科学国家研究委员会(CSIC)组建的联合研究中心。“与当前使用的可溶性金属化合物相比,这种新型催化剂要活跃十万到百万倍。”
为了理解这种新材料特性的重要性,HermenegildoGarcía对他们开发的单步生产过程进行了类比:就像“能够把城市中的街道和建筑物同时正确的排布。这种新型材料有利于生产药物和农药化合物的耦合反应,使键合更加地容易和高效。”原因在于纳米粒子的最优排布。
就像发表在《自然通讯》中所报道的,获得带有定向纳米粒子石墨烯薄膜的工艺,起初净化原材料:海藻和虾壳。使用金属离子浸渍天然生物聚合物材料,在石英表面形成薄膜,然后加热到约1200°C。在这种情况下,生物聚合物变成石墨烯,同时金属形成沉积在石墨烯薄膜上的纳米颗粒。”
“继续之前的类比,石墨烯将成为街道被首先放置,然后金属纳米粒子成为建筑,通过促进它们最后取向的工艺被排列在上面。这就是使制备材料更加有效的原因,”García评论说。
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