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這種類(lèi)貴金屬銅催化劑類(lèi)似于戰場(chǎng)上穿上黃金盔甲的武士，能有效抵御敵方進(jìn)攻。（圖片系作者自制）

經(jīng)濟日報訊 記者蘇大鵬報道：近日，中國科學(xué)院大連化物所孫劍研究團隊發(fā)現了一種可替代貴金屬金或銀的銅催化劑，在催化加氫反應中表現出與傳統銅催化劑完全不同，而與金或銀接近的性能。相關(guān)研究成果發(fā)表于日前出版的頂級期刊《科學(xué)—進(jìn)展》上。

原子的外圍電子結構常常會(huì )決定金屬的化學(xué)性質(zhì)。金、銀等貴金屬電子結構穩定，一般條件下不易與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應，并具有耐高溫、抗氧化等優(yōu)良特性，成為最重要的催化劑材料。但其價(jià)格昂貴，限制了實(shí)際應用。同族的非貴金屬銅更易獲得且價(jià)格便宜，但在催化反應中更易被氧化，化學(xué)性質(zhì)并不穩定。

為提高銅催化劑的穩定性，該研究團隊嘗試通過(guò)“高能等離子體流轟擊”的方法，改變銅的外圍電子結構，使銅表現出貴金屬金和銀的特性，進(jìn)而替代金、銀催化劑。這種等離子體流轟擊銅改變其電子結構的過(guò)程，被科研人員比喻為對銅催化劑的“冷凍”處理。它是采用磁控濺射裝置，在電場(chǎng)驅動(dòng)下，定向轟擊銅金屬靶，使得金屬銅以原子形式均勻沉積于載體表面。

相關(guān)實(shí)驗結果顯示，被“冷凍”的銅納米顆粒在反應過(guò)程中可被鎖定在一定溫度內，“冷凍”的銅納米顆粒催化劑表現出了與貴金屬金或銀極其類(lèi)似的催化性能。該結果顛覆了銅催化劑利于發(fā)生深度加氫反應的傳統認知，證明了銅金屬經(jīng)過(guò)處理，可以表現出與貴金屬金或銀極其類(lèi)似的催化性能。