科学家开发超级催化剂 制氢更便宜

　　氢气被视为新一代的环保然料，不过，氢气必须人为制作，因此如何降低制氢的成本并增加效率成为重要的目标。科学家刚刚开发了一种突破性的制氢方式，从氨气中分离氢气，而且反应过程中的催化剂相当独特，它的活性随著时间的推移而增加反应效迕，与大多数会降解的催化剂不同。

　　每日科学(ScitechDaily)报道，这项新发现发表在英国皇家化学学会旗舰期刊《化学科学》(Society of Chemistry)上进行了详细介绍。英国诺丁汉大学(University of Nottingham’s)化学学院、伯明翰大学(University of Birmingham)、卡迪大学(Cardiff University)合作的研究团队，研发出一种碳基钌化合物，它是嵌入石墨化碳(graphitized carbon)中的奈米钌 (Ru)，组织成的新型材料。

　　这些钌奈米团簇与氨发生反应，催化其分解成氢和氮。

　　氨气的生产已经有一百多年的历史，它本身也是一种不错的零碳能源载体，而且易保存、能量密度高。再从氨气裂解为氢气 (H2) 和氮气 (N2)，就成不错的制氢方式。

　　虽然催化剂失活很常见，但催化剂很少会随著使用而变得更加活跃。因此，了解催化剂活性变化背后的原子级机制，对设计下一代多相催化剂就成为重要的课题。

　　研究小组联合负责人费南迪兹(Jesum Alves Fernandes)博士解释说：“传统催化剂由奈米颗粒组成，大多数原子无法参与反应。而我们的方法是从单个原子开始，这些原子自组装成所需大小的团簇。因此，当簇的足迹达到 2-3 nm奈米平方时，我们可以人为停止簇的生长，确保大多数原子，保留在表面并可用于化学反应。”

　　“在这项研究中，我们利用这种方法，直接从碳载体中的原子生长钌奈米团簇。”

　　研究人员现在利用磁场控制，产生金属原子通量来建构催化剂。这种无溶剂和试剂的技术能够制造出清洁、高活性的催化剂，确保最有效地利用钌 (Ru)这样的稀有元素。

　奈米簇催化剂模型，钌原子是绿色和白色（白色原子是突出活性点），它们簇在石墨化碳载体（由黑色原子代表），钌原子排列成扁平金字塔。(图/诺丁汉大学)