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新技術(shù)可將化學(xué)反應(yīng)催化速度提高萬(wàn)倍顯著降低成本

2019-05-30 14:03:10來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)28日?qǐng)?bào)道

，美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新技術(shù)

，可將化學(xué)反應(yīng)的催化速度提高到現(xiàn)有催化速度極限的10000倍

，有望大大提高數(shù)千種...

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)28日?qǐng)?bào)道

，美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新技術(shù)，可將化學(xué)反應(yīng)的催化速度提高到現(xiàn)有催化速度極限的10000倍

，有望大大提高數(shù)千種化學(xué)過(guò)程的速度

，并顯著降低成本，讓肥料

、食品

、燃料、塑料等產(chǎn)業(yè)受益

。

科學(xué)家使用催化劑(如金屬)來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)，但催化速度只能達(dá)到薩巴蒂爾原理所允許的限度

。自從這一準(zhǔn)則在1960年定量建立后

，薩巴蒂爾最大值一直是催化速度的極限。

由美國(guó)能源部資助的催化能源創(chuàng)新中心的研究人員發(fā)現(xiàn)

，他們可以通過(guò)朝催化劑施加波

，制造出振蕩催化劑來(lái)打破這一速度限制。波擁有波峰和波谷

，當(dāng)施加波時(shí)

，波允許化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)部分以不同的速度獨(dú)自進(jìn)行。當(dāng)施加到催化劑表面的波與化學(xué)反應(yīng)的固有頻率相匹配時(shí)

，所謂的“共振”機(jī)制會(huì)導(dǎo)致催化速率顯著上升

。

作者之一、明尼蘇達(dá)大學(xué)化學(xué)工程和材料科學(xué)教授保羅·多恩豪爾說(shuō)：“我們很早就意識(shí)到催化劑需要隨著時(shí)間的推移而改變

，事實(shí)證明

，千赫茲到兆赫茲頻率會(huì)顯著加快催化速度。”

研究人員稱

，提高化學(xué)反應(yīng)速度會(huì)讓開(kāi)發(fā)肥料

、食品、燃料

、塑料等的數(shù)千種化學(xué)和材料技術(shù)大大受益

，可顯著減少制造這些材料所需的設(shè)備數(shù)量，并降低許多日常材料的總體成本。

催化能源創(chuàng)新中心主任多尼希斯·維拉科斯教授說(shuō)：“這有可能徹底改變我們制造幾乎所有最基本化學(xué)品

、材料和燃料的方式

，從常規(guī)催化劑到動(dòng)態(tài)催化劑的轉(zhuǎn)變，將與從直流電到交流電的轉(zhuǎn)變一樣大

。”

責(zé)任編輯：孫知兵

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