美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)(Washington University in St. Louis)的研究人員創(chuàng)造了一種不尋常的新型合金，它不是由兩種而是由五種不同的金屬組成，并將其用作催化劑，能夠有效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳，可能有助于將溫室氣體轉(zhuǎn)化為燃料。

這種新型合金屬于一類被稱為過(guò)渡金屬二硫族化合物(TMDCs)的材料，顧名思義，這種材料是由過(guò)渡金屬和硫族化合物組成的。極薄的TMDCs薄膜最近在一系列電子和光學(xué)設(shè)備中顯示出了前景，但這項(xiàng)新研究的研究人員想知道它們是否也可以用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑。

這種想法認(rèn)為，由于催化劑的表面發(fā)生反應(yīng)，具有高表面積的材料將是更有效的催化劑。作為只有幾個(gè)原子厚的薄片，TMDCs在表面積這方面極具優(yōu)勢(shì)。

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了計(jì)算機(jī)模型，對(duì)過(guò)渡金屬和硫族化合物的所有可能組合進(jìn)行分類，并確定哪一種能制造最有效的催化劑。最終，他們選定了一種含有五種過(guò)渡金屬——鉬、鎢、釩、鈮和鉭，以及含硫的銅元素。

“問(wèn)題是，我們能合成一種有那么多成分的TMDC合金?”該研究的作者之一John Cavin說(shuō)，“它們是否會(huì)提高CO2轉(zhuǎn)化為CO的效率?”

在挑選出最有希望的候選材料后，該團(tuán)隊(duì)將數(shù)據(jù)發(fā)送給伊利諾伊大學(xué)的合作者，以合成這種合金。結(jié)果不僅是成功的，而且在測(cè)試中，這種材料在將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳方面效果很好，轉(zhuǎn)換頻率為每秒58.3次。

這意味著它們可以用于將溫室氣體再循環(huán)成可用的碳?xì)浠衔锶剂?。研究小組說(shuō)，這種新合金，以及其他四種顯示出催化劑應(yīng)用前景的合金，可能還有其他尚未開發(fā)的用途。

“這些是新材料，它們以前從未被合成過(guò)，”該研究的主要作者Rohan Mishra說(shuō)：“它們可能具有意想不到的特性。”這項(xiàng)研究已被發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。