近日，特拉华大学的催化中心的能源创新的Dion Vlachos在《自然通讯》上发表了一篇论文，他指出，不完美的表面可能会产生更高效的双金属催化剂表面。该发现为材料设计打开了新的可能性。图片来源:特拉华大学的Kathy F. Atkinson。

在催化科学和技术领域，人们一直致力于找到廉价、高度活跃、环保的催化剂。

最近的研究表明，将两种金属结合可以实现这一目标，具体来说是在一种金属的核心周围分布一层第二种原子。

双金属核壳催化剂的性能优于单金属成分，但如何利用这种协同作用是一项挑战。

Dion Vlachos是特拉华大学能源创新中心的主任，他利用计算技术来预测纳米材料的性能，近来他揭示了一个惊人的发现——双金属催化剂结构。

他说: “完美的催化剂的外壳是一个完美的同心圈核心。但事实上，经过表面缺陷修补的催化剂具有更好的性能和合成性。”

Wei Guo也参与了该项研究，作为博士后研究员，他在论文中有详细说明了修补的双金属表面活性氨分解的催化剂，并将研究结果发表在10月7日的《自然通讯》上。

Vlachos和Guo进行复合条件模拟分解氨(NH3)的各种nickel-platinum催化剂，结果发现了修补的“客金属”——在这种情况下，镍非常有效地创建和维持着活跃的网络结构。

Vlachos也是伊丽莎白·伊内兹凯利化学和生物分子工程学的教授，他说：“这种催化剂具有双重功能，镍催化氮气，氢打破障碍，并和镍边缘的氮原子进行配对。氨的分解通常用来预测新催化材料的性能，也用于解释为什么一些特定结构的材料对催化反应很敏感。”

该反应的其他优点还包括利用非能源密集型产业制造催化剂来分解氨，氨是最主要的化学肥料，氨也可以作为一种无碳能源载体来制备燃料电池。

未来，研究小组将持续进行双金属催化剂和其他催化剂表面进一步的修饰，Vlachos对该双金属催化剂持非常乐观的态度。

他说：“我们认为是“缺陷”催化剂实际上比所谓的完美的催化剂还要高效两到三个数量级。这个发现开辟了广泛进行材料设计的新视野。在确定了修补结构提供了催化剂表面双重活跃的网络之后，我们可以调控各种化学反应和金属催化剂。利用客金属片来代替完全覆盖核心的催化剂，使用的材料更少，这将进一步降低成本。”

资讯来源:特拉华大学。

 新材料在线编译整理——翻译：陈琼     校正：摩天轮