神奇光揭示能源催化过程的奥秘
本报讯（记者 桂运安）记者日前从中国科大获悉，该校国家同步辐射实验室韦世强教授、姚涛教授课题组和化学与材料科学学院杨金龙教授课题组合作，利用神奇的同步辐射光源发展出先进的表征技术，在国际上率先探明催化材料在水解氢过程中的真实结构，为揭示催化过程秘密、提高能源转化效率提供了有力方案。研究成果1月1日在线发表在《自然·催化》上。
研究团队依托合肥、北京和上海同步辐射光源建立测试装置，实时监测高度均一的钴基单原子催化材料在碱性电催化析氢反应环境下原子和电子结构的演变过程，清晰地追踪了钴原子位点在电催化析氢反应过程中的本征活性结构及其发生的结构重组。
目前，商业贵金属铂碳催化剂是公认的高效稳定的析氢材料，研究发现这种钴基催化材料在性能和稳定性均已接近商业铂碳催化剂，但成本不到贵金属铂碳催化剂的一半。
研究团队利用原位同步辐射谱学技术发现了活性位在电催化反应过程中的高度敏感性，揭开了催化材料在实际工作状态中的真实面纱。这种原位同步辐射谱学技术同样适用于研究其他光电能量转化反应中催化材料表界面的动态过程，此项发现也为从原子尺度探究催化活性中心结构和反应机理提供了实验基础和理论指导，并为今后设计高效的能量转化材料提供了新的思路。审稿人评价：“这项研究增加了对现实反应条件下结构演变的深入了解，对于该领域的科学家来说非常重要。”
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