新型催化冷凝器让廉价金属“华丽变身”，加快化学反应速率

在科学研究中，许多重要的化学反应往往需要稀有和昂贵的金属作为催化剂。近日，美国明尼苏达大学双子城分校科学家发明了一种名为“催化冷凝器”的装置，可通过电方式让廉价的金属充当昂贵金属，使化学反应更快、更高效地进行。

铂、钯、铑和其他金属是许多行业用于制造材料和化学品的关键驱动因素。然而，问题是这些金属很难获得，也非常昂贵，这大大提高了生产成本。

为开发出替代这些材料催化性能的方法，研究人员依靠他们对电子在表面行为的了解，成功地测试了一种理论，即向一种材料添加和移除电子，可以让这种材料模仿另一种材料的特性，并据此发明了这款催化冷凝器装置。

催化冷凝器由一系列堆叠排列的薄膜组成。顶部是4纳米厚的氧化铝层，它位于一层石墨烯上，其下方是绝缘体，底部是导体。当向石墨烯和导体层施加电压时，氧化铝中会感应出电荷。这改变了它的表面特性，使其能够像催化剂一样加快化学反应的速度。

研究人员表示，这个催化冷凝器作为一种平台设备，具有广泛的用途，可以被修改以应用于任何我们能想象到的化学反应。

该研究论文题为“Alumina Graphene Catalytic Condenser for Programmable Solid Acids”，已发表在JACS Au上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00114