【燃料电池蜗牛】达尔豪西大学(Dalhousie University)领导的团队开发了一种更持久、更高效的铂催化剂，这对汽车工业产生了重大影响。

铂催化剂有助于使传统汽车发动机的有毒废气失活。铂也被用来推动化学反应，使零排放氢燃料电池成为可能，这一技术可以改变我们所知道的汽车。

领导这一研究的达尔豪西教授彭张说，这种新型催化剂将金和铂结合在一起，形成了一种被称为单原子催化剂，比市场上铂催化剂的效率提高了近100倍。研究.

效率不仅在一开始就得到了提高，而且在催化剂的使用寿命期间也得到了保持：通常，随着时间的推移，铂催化剂的工作效率越来越低，因为一氧化碳分子与铂紧密结合，阻碍铂的反应进行。

改进来自两个特性：单一原子结构，它最大限度地提高了铂的活性比表面积，以及加入黄金创造合金的独特电子特性有助于实现这一目标。

“魔法之所以发生，是因为合金。想想铁：它很容易在空气中生锈，但是如果你有一种铁合金，比如不锈钢，它的性能就完全不同了。“张说。

例如，制造金铂合金可以防止铂催化剂随着时间的推移而丧失效率和“中毒”。催化剂中毒是主要的斗争之一。

这是因为如果两个铂原子并排在一起，那么化学反应产生的一氧化碳就会与它们紧密结合，毒害催化剂并逐渐降低其效率。当研究人员确定在一个较大的金晶格中没有铂团簇时，中毒效应就消失了。

张的团队与萨斯喀彻温大学的三个加拿大光源设施合作，以了解和测试他们的合金催化剂，因为他们尝试了铂和金的各种组合和结构。

他说：“同步加速器是研究的最有力工具之一。用普通的工具来研究合金是非常困难的，因为很难区分这两种金属。“张说。“有了同步加速器，你就可以轻松地调整能量，只拿白金，再拿黄金。”

随着研究人员降低催化剂中铂的含量，他们发现催化剂的功能有了很大的改善，直到最终他们找到了最大的铂比表面积和最小化中毒的单原子模型。

此外，研究小组发现，他们用于制备合金的简单化学技术导致铂原子的总浓度比典型合金高近10倍。合金通常含有非常低浓度的单个原子，低于1%。张的团队发明了一种含7%铂原子的合金.

当然，这项工作尚未完成。张和他的团队用黄金制造了第一种合金，因为它非常稳定，这使得它很适合测试新的想法。但当然，就像白金一样，黄金非常昂贵。

“黄金是展示这一概念的第一步。我们现在想看看其他更便宜的金属，它们将使这种金属在工业上更有用。“张说。