财联社讯，据一个国际研究团队称，六方氮化硼这种被认为总是具有化学惰性的材料可以转化为化学活性，这将为开发一类具有广泛应用的新型催化剂提供了潜力。
据悉，hBN是一种层状材料，可以像另一种二维材料石墨烯那样被剥离。然而，这两者之间有一个关键的区别。宾夕法尼亚州立大学物理学博士后学者、该研究论文合著者Yu Lei说：“虽然hBN与石墨烯的结构相似，但硼和氮化物原子之间的强极性键使hBN与石墨烯不同，它在高温下具有化学惰性和热稳定性。”
如果hBN具有化学活性而不是惰性，那么它将有更多的用途，包括成为一种类似于石墨烯的有用的、经济有效的催化剂载体。这将有助于实际应用，如在汽油动力汽车中或将碳转化为其他产品，以帮助减少温室气体。上述研究结果已发表在《今日材料》杂志上。
密歇根州立大学化学工程和材料科学副教授Jose Mendoza-Cortes说，“汽油车的催化转化器中含有贵金属铂，可以将有害气体转化为不那么有害的气体。然而，这是昂贵的，因为你需要放入大量的铂原子来进行催化。现在想象一下，你只需要放一两个，仍然可以得到相同的性能。”
铂还被用作许多其他类型的实际化学反应的催化剂，执行转换的铂原子通常在表面，而下面的铂原子只是作为结构支撑。Cortes说，“在这项研究中，我们使用了有缺陷的hBN作为结构支撑，它更便宜，同时大部分的铂原子暴露在外进行化学反应。”
研究人员解释称，hBN中的现在缺失是提高材料化学活性的关键。研究人员通过一个叫做低温研磨的过程在材料中制造了缺失，即小孔，这涉及到极冷材料，然后通过低温研磨将其还原。这些孔是如此之小，以至于它们一次只能容纳一个或两个贵金属原子。通过混合金属盐，小到一两个原子的纳米结构可以沉积到hBN基材上。
“由于氮化硼不与任何物质发生反应，如果你将铂、金或银盐还原成单个原子，并将它们置于氮化硼表面的缺陷中，那么你就可以使用这种“空心”hBN作为催化剂的载体。”研究人员说，“这是一种全新的东西，这就是我们在这里展示的东西。”
证明这一点意义重大，因为之前人们认为，如此惰性的材料永远不会具有化学活性。宾夕法尼亚州立大学Verne M. Willaman物理学教授以及化学和材料科学教授Maurico Terrones指出，“这个项目最困难的部分是让研究界相信，像hBN这样的惰性物质可以被激活，产生化学反应，并作为催化剂的支撑。”
“我认为我们的研究正在表明，本应是惰性的材料可以通过创造和控制材料上的缺陷而被激活。我们证明了必要的化学反应发生在原子水平上。如果它对氮化硼有效，它应该对任何其他材料有效。”他补充说。
