財聯社上海5月11日訊（編輯 黃君芝）許多重要的化學反應需要稀有昂貴的金屬作爲催化劑，這是一個不幸的事實。但現在，科學家們已經開發出一種裝置，可以在化學反應中讓普通的鋁表現得像其他金屬。

鉑、鈀、銠和其他金屬是許多工業中用於製造材料和化學品的反應的關鍵驅動因素。當然，問題是這些金屬很難獲得，因此可能非常昂貴，這就推高了製造設備和工藝的成本，以及抬高最終產品的成本。

美國明尼蘇達大學（University of Minnesota）領導的一項新研究發現，通過添加或移除電子，普通、廉價的材料可以被調整成具有一些昂貴催化金屬的表面特性。現在，一種叫做“催化冷凝器”的新裝置可以做到這一點。

“原子通常改變它們的電子數量，但我們發明了催化冷凝器裝置，讓我們可以調整催化劑表面的電子數量，”該研究的首席研究員保羅·道恩豪爾（Paul Dauenhauer）說，“這爲控制化學反應、以及讓價廉量多的材料能夠像珍貴材料一樣發揮作用打開了一個全新的機會。”

爲了調整材料中的電子數量，催化冷凝器是由一系列薄膜堆疊排列而成的。頂層是4納米厚的氧化鋁（Alumina），它位於一層石墨烯上，下面是一個絕緣體，底部是一個導體。當電壓被施加到石墨烯和導體層時，氧化鋁中就會產生一個電荷。這改變了它的表面特性，使它能夠像催化劑一樣發揮作用。

通過調整所施加的電壓、絕緣層的成分或在活性層中加入不同的添加劑，可以調整氧化鋁的催化效果。研究人員說，這些設備的變化可以用於一系列行業，根據需要進行不同的反應。這項研究成果已於近期發表在著名科學期刊《JACS Au》雜誌上。

該研究的作者之一Dan Frisbie表示：“我們認爲催化冷凝器是一種平臺技術，可以在許多製造應用中實現。核心設計見解和新穎的組件可以被修改成我們所能想象的幾乎任何化學物質。”