樂高式燃料電池催化劑

 據(jù)外國媒體報道：布法羅藝術(shù)與科學學院（UB）化學助理教授蒂莫西庫克博士和他的團隊設(shè)計了新的自組裝化合物-鈷熒光鈷卟啉。這些分子催化氫氧化學反應(yīng)能力很強，可能是替代能源的下一個重大進展。

 據(jù)庫克教授介紹，這些化合物的一大特點是它們就如同樂高積木一樣，在溶液中自行組裝。通過搖動和烘烤技術(shù)：將這些碎片加入燒瓶中，攪拌它們并加熱，隨著時間的推移，這些積木會在正確的位置連接在一起形成終的復合體。

 團隊撰寫的描述這種新材料的論文于5月29日發(fā)表在Chemistry：A European Journal上。庫克的合作者包括作者、UB化學博士研究生Amanda N. Oldacre; UB化學博士生Matthew R. Crawley;以及UB工程與應(yīng)用科學學院材料設(shè)計和創(chuàng)新研究副教授Alan E. Friedman博士。

 該材料價格低廉，易于大批量生產(chǎn)，這使得它成為替代當今氫燃料電池中昂貴的鉑催化劑的理想候選者。

 自組裝是制造復雜分子的好方法。通常，要合成一種新材料，必須逐個添加件，這帶來了時間和金錢的成本。分子自組裝更快，這是一個一步的過程。

 鈷熒光鈷卟啉由兩種稱為鈷卟啉的扁平分子組成，它們像三明治面包一樣堆疊在彼此的頂部并通過釕“夾子”連接。

 為了制造終的化合物，庫克的實驗室設(shè)計了卟啉和化學性質(zhì)的夾子，確保它們能夠在正確的 位置相互連接。然后團隊將卟啉溶液與夾子混合并加熱。在兩天內(nèi)，這些碎片自組裝形成鈷熒光鈷卟啉。

 與其設(shè)計用于取代的鉑催化劑一樣，鈷卟啉鈷促進氫燃料電池中的氧還原反應(yīng)。氧還原反應(yīng)將氧分子分裂成兩個獨立的氧原子，然后可以與氫結(jié)合形成水 - 這是一種產(chǎn)生能量的相互作用。

 對這個項目的基礎(chǔ)化學進行研究是非常有意義的，它可能對碳中性能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生巨大影響。