來(lái)自英國(guó)的研究人員利用原子力顯微鏡可以進(jìn)行原位成像以及其單分子級(jí)別分辨率的特性對(duì)催化過(guò)程進(jìn)行了研究。他們成功地觀察到了HOPG表面甲醇-水結(jié)構(gòu)的自發(fā)形成，并發(fā)現(xiàn)了這一過(guò)程的催化率可以被電場(chǎng)所增強(qiáng)。

甲醇是一種很有前景的清潔能源，具有突出的存儲(chǔ)和運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)。它的制備可以由揮發(fā)性有機(jī)物和水的催化作用得到。然而我們?nèi)匀恍枰诜肿蛹?jí)別上對(duì)這一催化過(guò)程有更詳細(xì)地了解才可以進(jìn)一步地優(yōu)化當(dāng)前的生產(chǎn)方法，甚至開(kāi)發(fā)出一些更簡(jiǎn)單、更安全的方法。

來(lái)自英國(guó)杜倫大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)afm原子力顯微鏡對(duì)樣品的晶格結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，并結(jié)合核磁共振技術(shù)在這一熱點(diǎn)問(wèn)題上取得了重大進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)高定向熱解石墨浸沒(méi)在超純水中時(shí)，它在室溫下就可以自發(fā)地催化甲醇。

甲醇-水的界面結(jié)構(gòu)包含了一排排的納米級(jí)周期性結(jié)構(gòu)。這種納米結(jié)構(gòu)會(huì)在具有催化活性的表面，如原子臺(tái)階邊緣處形成。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，科研人員還發(fā)現(xiàn)即使是經(jīng)由微小的原子力顯微鏡探針引發(fā)的電場(chǎng)也可以起到顯著增強(qiáng)這一反應(yīng)催化率的作用。

上述各項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)十分有助于我們進(jìn)一步研發(fā)新的有機(jī)催化劑以及新型碳基納米器件。