美國堪薩斯大學(xué)和布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的科研人員合作揭示了將水分子分解為氫和氧的催化劑反應(yīng)機(jī)制。

科研人員用脈沖輻射分解技術(shù)將攜帶大量能量的電子加速到非常高的速度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些電子通過正在研究的化學(xué)溶液時(shí)會(huì)電離溶劑分子，產(chǎn)生被催化劑分子截獲的帶電物質(zhì)，從而迅速改變結(jié)構(gòu)。然后使用時(shí)間分辨光譜工具來監(jiān)測這種快速變化發(fā)生后的化學(xué)反應(yīng)，破譯催化反應(yīng)的短暫中間產(chǎn)物中的物理和電子變化。

通過將脈沖輻射分解和時(shí)間分辨光譜與更常見的電化學(xué)和停流技術(shù)相結(jié)合，該團(tuán)隊(duì)能夠破譯復(fù)雜催化循環(huán)的每一步，包括配體支架上發(fā)生的異常反應(yīng)細(xì)節(jié)，將使科學(xué)家更容易設(shè)計(jì)出更高效、穩(wěn)定且更具成本效益的催化劑來生產(chǎn)純氫。相關(guān)研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊《PNAS》上。

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