科學家近日創造出一種不尋常的合金材料，它並非由 2 種，而是由 5 種不同的金屬製成，並可以將其作為一種催化劑使用。這種新材料是二維的，能夠有效地將二氧化碳轉化為一氧化碳，並有可能幫助將溫室氣體轉化為燃料。
這種新合金屬於過渡金屬二氯化物（TMDCs）一類，是由過渡金屬和氯化物的組合而成。目前極薄的 TMDCs 薄膜已經在一系列電子和光學設備中顯示出了廣闊前景，但是新研究的研究人員想知道它們是否也可以作為化學反應的催化劑來使用。
他們的想法是，由於反應發生在催化劑的表面，具有高表面積的材料將是更有效的催化劑。而作為只有幾個原子厚的薄片，TMDCs 幾乎只有表面積。該團隊創建了計算機模型，對過渡金屬和黃銅的所有可能組合進行分類，並確定哪些組合將成為最有效的催化劑。最終，他們確定了一種包含驚人的五種過渡金屬–鉬、鎢、釩、鈮和鉭–以及作為黃銅的硫的組合。
該研究的作者 John Cavin 表示，在確定組合之後他們有犯難了。“我們可以合成有這麼多成分的 TMDC 合金嗎？而且它們會改善將二氧化碳還原成 CO 的情況嗎？”
在挑選出最有希望的候選材料后，該團隊隨後將數據發送給伊利諾伊大學的合作者，以合成該合金。這不僅是成功的，而且在測試中，該材料在將二氧化碳轉化為一氧化碳方面工作良好，其周轉頻率為每秒 58.3 次。這意味着它們可以用於將溫室氣體回收為可用的碳氫化合物燃料。該團隊表示，這種新的合金，以及其他四種顯示出一定前景的催化劑，可能有其他尚未被探索的用途。
該研究的主要作者 Rohan Mishra 說：“這些是新材料，它們以前從未被合成過。它們可能具有意想不到的特性”。