液態金屬催化劑或撼動百年化工工藝，為“綠色化學”提供解決方案

　　液態金屬可能是人們期待已久的“綠色化工”的解決方案。科學家們測試的一項新技術，有望取代自20世紀初成為主流的能源密集型化學工程工藝。9日發表在《自然·納米技術》上的一項創新研究，擺脫了由固體材料制成的舊式能源密集型催化劑。

　　在培養皿中的液體鎵。

　　圖片了源：悉尼大學/菲利普·里奇

　　催化劑是一種在不參與反應的情況下使化學反應更快、更容易發生的物質。固體催化劑，通常是固體金屬或固體金屬化合物，通常用于化學工業中制造塑料、化肥、燃料和原料。然而，使用固體工藝的化學生產是能源密集型的，需要高達1000℃的高溫。

　　新工藝改為使用液態金屬，在這種情況下溶解錫和鎳，這賦予它們獨特的流動性，使它們能夠遷移到液態金屬的表面并與輸入分子，例如菜籽油發生反應，這導致菜籽油分子旋轉、破碎和重新組裝成更小的有機鏈，包括對許多行業至關重要的高能燃料丙烯。

　　液態金屬中的原子比固體中的原子排列更加隨機，并且具有更大的運動自由度。這使得它們很容易接觸并參與化學反應。在新研究中，研究人員將高熔點鎳和錫溶解在熔點僅為30℃的鎵基液態金屬中。

　　通過將鎳溶解在液態鎵中，研究人員在非常低的溫度下獲得了液態鎳，并將之充當“超級催化劑”。相比之下，固體鎳的熔點為1455℃。液態鎵中的錫金屬也會受到相同的影響，但程度較輕。

　　金屬以原子水平分散在液態金屬溶劑中，單原子具有最高的催化表面積，這就為化學工業提供了顯著的優勢。這一方法還可用于其他化學反應。研究人員表示，其為化學工業降低能耗和綠色化學反應提供了可能性。

　　在化學反應中，催化劑往往扮演著“四兩撥千斤”的角色。對化學工業而言，它更是對生產流程是否綠色、節能、高效起著舉足輕重的作用。因此，催化劑是科學研究的重要領域，相關科研成果層出不窮。上述研究便是其中一個典型案例。