廈大化學化工學院孫世剛教授和美國佐治亞理工學院王中林教授領導的研究小組首次制備出了一種新型的二十四面體鉑納米晶粒催化劑，它的單位鉑表面的催化活性是目前工業(yè)用鉑納米催化劑的四倍。

　　這一成果帶來的應用前景是：它能提高一些重要化學反應的效率，這些化學反應包括石油的催化重整，或是被稱為“綠色能源”的直接燃料電池的陽極過程等。換而言之，它在能源、催化、材料、化工等領域具有重大的意義和應用價值。

　　昨日出版的美國《科學》雜志以三頁半篇幅長篇研究報告的形式，介紹了這一最新成果，這也是廈大發(fā)表在這本世界頂級學術期刊上的第一篇長篇研究報道文章。

　　人們對鉑金并不陌生，不過，鉑的作用遠非裝飾??作為催化劑，鉑納米材料在很多重要的化學反應中扮演重要的角色，例如，在燃料電池、石油化工、汽車尾氣凈化等領域，鉑都是被廣泛使用的催化劑。但是由于鉑資源缺乏，導致它價格高昂??全世界用于催化劑鉑的用量每年近100噸，價值高達40多億美元。所以，如何進一步提高鉑納米材料的催化活性、穩(wěn)定性和利用效率是氫能源和相關領域發(fā)展的重大關鍵問題。

　　科學家面臨的挑戰(zhàn)是：傳統(tǒng)的化學法只能合成低表面能的金屬納米晶體，一般是立方體、八面體或是截角八面體，其表面為“低指數(shù)”晶面結構?？茖W家認為，“高指數(shù)”晶面結構圍成的多面體的鉑納米晶粒催化劑能提高催化效率，不過在此之前，這類鉑納米晶粒催化劑從未被合成過。

　　孫世剛帶領的研究小組首次制備出高指數(shù)晶面結構的二十四面體鉑納米晶體。二十四面體是一種十分罕見的晶體形狀，迄今還未見到人工合成二十四面體金屬納米晶體的報道。

　　王中林所帶領的研究小組用實驗證實，這一二十四面體鉑納米晶體由高指數(shù)晶面圍成，并具有很高的熱穩(wěn)定性，可耐高達800攝氏度的高溫。

　　研究還證實，二十四面體鉑納米晶體具有很高的催化活性：以單位鉑表面積來計算，它對甲酸、乙醇等有機小分子燃料電氧化的催化活性是目前商業(yè)鉑納米催化劑的2到4倍，顯示它在燃料電池、電催化等領域中的重大應用價值。

　　孫世剛補充說，因為這些鉑納米晶體的穩(wěn)定性，所以在催化反應之后，它的形狀能得到保持，這樣我們可以反復使用它。

　　曾經(jīng)留學法國的孫世剛現(xiàn)在是廈大副校長，這位國家杰出青年科學基金獲得者不久前獲得國家級教學名師獎。王中林是佐治亞理工學院杰出講座教授和廈大客座教授。上述研究是在孫世剛小組前期工作基礎上，兩個研究小組一年多緊密合作的結果。

　　孫世剛昨天說，事實上，早在2005年，他與博士生田娜和周志有博士，就已經(jīng)制備出了這種二十四面體金屬納米晶體，但是，課題組并未急著發(fā)表論文，而是花了兩年工夫來進一步追蹤弄清楚這種晶體的生長過程、表征，并不斷完善研究方法。田娜還為此申請延期兩年畢業(yè)。

　　今年1月底，這一中美團隊將研究成果投稿到《科學》，3月份《科學》就發(fā)來了用稿通知。《科學》雜志的三位評審人對該工作的原創(chuàng)性和重要性給予高度的評價。認為這一科研成果不僅指明了一種控制納米粒子生長使高指數(shù)晶面暴露在外的新思路和新方法，而且將導致異相催化中的新發(fā)現(xiàn)。