图中显示了生产液态金属液滴的过程，这些液滴可用于捕获碳(左)或去除污染物(右)。
忘掉实验室吧，新南威尔士大学悉尼分校的一项研究表明，在厨房里就能轻而易举地制造出通过捕获二氧化碳、净化水和清除污染物来解决环境问题的物质。
在今天发表的论文中自然通讯新南威尔士大学的化学工程师们揭示了液态金属的神秘世界，以及它们作为催化剂的作用，可以用少量的能量加速化学过程。
新南威尔士大学化学工程学院的Kourosh Kalantar-zadeh教授说:“任何人只要在家里的厨房里有一个搅拌器和一个灶台，就可以制造出用于CO的催化剂2转换、清洁水等污染物。
“他们可以通过使用液态金属，如镓、铟、铋和锡的合金来做到这一点，这些合金可以在300ºC的灶台或烤箱中熔化。”
Kalantar-zadeh教授和他的同事唐剑波博士证明，通过加热铋和锡的合金，金属融化的温度比单独加热每种金属的温度低得多。这样的物质被称为共晶。
唐博士说:“共晶合金是在特定组合下产生最低熔点的金属混合物。”
“例如，如果我们将57%的铋和43%的锡混合在一起，它们会在139ºC融化。但是铋和锡本身的熔点都在200ºc以上。”
Kalantar-Zadeh教授说，共晶物质的特定混合比例在纳米水平上产生了最大的自然混乱，从而降低了熔点。这个过程也可以以另一种方式起作用。已经处于液态的共晶金属物质可以在低于每种金属通常冰点的单一温度下凝固。
Kalantar-Zadeh教授说:“当我们凝固液态金属时，这种最大的混乱有助于在材料中自然产生如此多的缺陷，以至于‘催化’活性显著增强。”
如何制作液态金属催化剂
成分:共晶合金、水
- 将共晶合金放入平底锅中，用大火加热。
- 当金属融化后，小心地将其倒入一瓶水中，并拧紧瓶盖。
- 将液态金属和水一起摇动，在水中产生液态金属滴。这将类似于摇晃油和醋，在醋中产生油滴。
- 让液滴凝固成粉末。这现在可以用作CO电化学转化的催化剂2．
液态金属和的环境
液态金属合金可用于去除或中和环境中的污染物，以及捕获CO中的碳2排放。液态锡、镓和铋可用作电极，将二氧化碳转化为有用的副产物。另一个环境应用是，在加热液态金属以制造氧化物后，这种物质还可以用来吸收光线中的能量，从而使它们能够分解水中的污染物。
液态金属之所以成为解决环境问题的一个有吸引力的选择，是因为它们可以在低能源和低技术的环境中廉价生产。
Kalantar-zadeh教授说:“世界上许多人都能获得锡和铋等金属。”
“人们应该考虑一下，它们是多么容易、廉价，而且对先进技术的需求如此之少，就可以被加工转化为催化剂等有用的材料。
“此外，玩液态金属很有趣。众所周知，最著名的液态金属汞是有害的，而像镓这样的液态金属是完全无毒的，在室温或接近室温时可熔化，我们可以用它在非常低的输入能量下将一种材料转化为另一种材料。液态金属可以解决我们人类目前正在努力解决的许多问题。”
Kalantar-Zadeh教授是著名的澳大利亚研究委员会(ARC)桂冠奖学金的获得者，该奖学金将为进一步研究液态金属提供资金，为期四年。
与这项研究相关的论文发表在自然通讯，标题为“共晶合金在纳米冶金领域制备催化剂的优势”。
舰队人员
舰队校友Ali Zavabeti博士， RMIT研究员- Torben Daeneke博士， RMIT副调查员
- 杨炯博士新南威尔士大学研究员
- Kourosh Kalantar-zadeh教授，首席研究员RMIT/新南威尔士大学
