В химической промышленности используются благородные металлы (рутений, платина, родий, палладий), обладающие уникальными поверхностными свойствами. Их способность выступать и как металлы, и как оксиды металлов делает их незаменимыми для управления химическими реакциями. Однако запасы этих металлов по всему миру ограничены.
Исследователи из Университета Миннесоты изобрели каталитический конденсатор — устройство, которое преобразует поверхность материала таким образом, что заставляет обычные металлы вести себя как благородные, выступая в роли катализатора химической реакции.
Ученые решили проверить на практике теорию поведения электронов на поверхности металлов, которая утверждает, что добавление или удаление электронов может превратить оксид металла в нечто, что по свойствам будет похоже на другой металл.
«Атомы неохотно меняют количество своих электронов, но мы изобрели каталитический конденсатор, позволяющий настраивать число электронов на поверхности катализатора. Это открывает совершенно новые возможности управления химическими процессами», — отмечает профессор Пауль Дауэнхауэр.
Инновационное устройство задействует комбинацию пленок нанометровой толщины для передвижения и стабилизации электронов на поверхности катализатора. Уникальный механизм такой конструкции позволяет сочетать металлы и оксиды металлов с графеном для обеспечения быстрого потока электронов на поверхностях, пригодных для химического преобразования.