氫燃料電池是當今再生能源解決方案之一，但科學家一直沒有攻克電池關鍵材料催化劑難題，不過紐約州立大學水牛城分校（UB）科學家已發(fā)現(xiàn)一種比鉑更好、更便宜的催化劑，或許可進一步降低氫燃料電動車成本。

該催化劑名為共面鈷紫質(zhì)（cofacial cobalt porphyrins）──如果不是化學系，可能根本不會知道這是什么，但這默默無聞又便宜化合物其實是個善于驅(qū)動氫與氧化學反應的好手，這一研究有望加速氫燃料電池技術發(fā)展。

有別于奇怪的名稱，該催化劑做法一點也不復雜，跟在家自制巧克力一樣簡單：把鈷紫質(zhì)與釕兩種液體放入燒瓶后攪拌并加熱，靜置 2 天后，全新的氫燃料化劑就完成了。

這種自組裝（self-assembled）催化劑制造方式相當簡易，材料也很便宜，UB 藝術與科學學院化學助理教授 Timothy Cook 表示，催化劑材料包含釕和鈷，價位比鉑還要便，且性能比當今市面的鉑催化劑更好。

Cook 指出，只要一想到分子自組（molecular self-assembly），腦中就會浮現(xiàn)樂高。這些建構組元設計成可拼裝式，就像一塊塊積木或拼圖。差別在于這些積木會相互反應與吸引，把它們放在一起并施加一點能量，時候到了積木自然會組合在一起。

但要讓化學鍵成功接合也不是容易的事，為了保證化學鍵會完美連接，研究打造紫質(zhì)和固定用的釕。共面鈷紫質(zhì)就是由兩種鈷紫質(zhì)分子組成，分子像三明治一樣堆疊，中間則用釕連接，將鈷紫質(zhì)溶液與釕溶液混合加熱后，2 天內(nèi)就會自己組裝成共面鈷紫質(zhì)催化劑。

科學家老早就知道紫質(zhì)可以捕捉與分解氧氣，但 Cook 表示，打造人造紫質(zhì)結構催化劑非常難，過程昂貴又復雜，步驟非常多，而且最終產(chǎn)量也很少。

不過自組裝完完全全解決這個問題，Cook 團隊用 100 克的初始物質(zhì)制造 79 克的共面鈷紫質(zhì)，產(chǎn)率只比其他實驗室低 1%。且研究還可以輕松測試不同用量的釕，這樣一來就更容易調(diào)整化合物電化學品質(zhì)，打造更理想的催化劑。

該催化劑功能與鉑催化劑一樣，可促進電池中的氫氧化學反應，而該技術有望降低未來氫燃料電池車成本，且低成本燃料電池還可以同時推動其他氫能設備開發(fā)，Cook 表示，為了降低氫燃料車價格，我們迫切需要一種比鉑更便宜的催化劑。

論文第一作者 Amanda N. Oldacre 表示，他們可利用自組裝技術在 48 小時內(nèi)制造出更便宜催化劑材料，甚至不會用到耗時且麻煩的純化步驟。目前研究已發(fā)布在《Chemistry：A European Journal》。

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