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设计用于生产可持续石化产品的低成本替代催化剂
新发现的利用碳化钨特性的方法可以产生铂等贵金属的可行替代品。
来源:罗切斯特大学新发现的利用碳化钨特性的方法可以产生铂等贵金属的可行替代品。
重要的日常产品（从塑料到洗涤剂）是通过化学反应制成的，主要使用铂等贵金属作为催化剂。多年来，科学家们一直在寻找更可持续、更低成本的替代品，而碳化钨——一种地球上储量丰富的金属，通常用于工业机械、切削工具和凿子——是一个很有前途的候选者。
但碳化钨的特性限制了其应用。罗切斯特大学化学与可持续工程系副教授 Marc Porosoff 和他的合作者最近取得了几项关键进展，使碳化钨成为化学反应中更可行的铂替代品。
最佳相位变化
波罗索夫实验室的化学工程博士生辛哈拉·佩雷拉 (Sinhara Perera) 表示，碳化钨之所以难以成为生产有价值产品的催化剂，部分原因在于它的原子可以排列成许多不同的配置（称为相）。
“人们对碳化钨的表面结构还没有清楚的了解，因为很难测量发生这些化学反应的室内催化表面，”佩雷拉说。
在《ACS Catalysis》上发表的一项研究中，Porosoff、Perera 和化学工程本科生 Eva Ciuffetelli ‘27 通过在化学反应器（温度可达 700 摄氏度以上的容器）内非常仔细地操纵纳米级碳化钨颗粒克服了这个问题。他们使用一种称为程序升温渗碳的工艺，在反应器内制造出所需相的碳化钨催化剂，运行反应，然后研究哪种版本表现最好。