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未来，不含贵金属的纳米颗粒可以用作强大的催化剂，例如用于制氢。为了优化它们，研究人员必须能够分析单个颗粒的特性。
鲁尔大学波鸿（RUB）电化学中心和杜伊斯堡-埃森大学（UDE）无机化学研究所的研究团队提出了一种新的方法。该小组开发了一种使用机械臂的方法，该方法允许他们在电子显微镜下选择单个颗粒，然后将它们放在纳米电极上进行电化学分析。该方法在《Angewandte Chemie 》杂志中进行了描述（“在碳纳米电极尖端上对单个'精选和滴下的'Co 3 O 4纳米粒子进行单实体电催化”）。
使用机械臂将纳米颗粒沉积到电极上，在这项研究中，科学家使用了直径为180至300纳米的六边形氧化钴颗粒，由Stephan Schulz教授和Sascha Saddeler教授组成的Duisburg-Essen团队合成了这些颗粒。在实验中，颗粒催化了所谓的放氧反应。在水的电解过程中，形成氢和氧，该工艺中的限制步骤目前是形成氧的部分反应。用于氧释放反应的更有效的催化剂将简化在氢形成下电化学水分解的效率。纳米颗粒催化剂应该有助于此。由于它们的催化活性通常取决于其大小或形状，因此重要的是了解单个颗粒的性质，以找到最佳的催化剂。
波鸿团队由Thomas Quast，Harshitha Barike Aiyappa博士，Patrick Wilde博士，Yen-Ting Chen博士和Wolfgang Schuhmann教授组成，他们首先通过显微镜然后通过电化学方法分析了选定的氧化钴颗粒。
Schuhmann解释说：“使用可移动的机械臂，我们可以在电子显微镜下挑选出单个的纳米颗粒。” “然后，我们已经从微观上知道了选定的粒子，我们将其放在一个微小的电极上，以测试其在催化剂中的作用。”然后，研究人员使用电化学方法测量其对氧气释放反应的催化活性。
这样，化学家分析了几个单独的颗粒。因为他们知道粒子的大小和晶体取向，所以他们能够将催化活性与钴原子数联系起来。Stephan Schulz说：“在这里，这些颗粒在氧气释放反应中表现出显着的高活性，并且测得的电流密度比市售碱性电解槽高出20倍以上。”
（文章来源于贤集网）
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