Bạch kim, palađi, rhodi và các kim loại khác là động lực chính của các phản ứng được sử dụng để sản xuất vật liệu và hóa chất trong nhiều ngành công nghiệp. Tất nhiên, vấn đề là những kim loại này rất khó kiếm và như vậy có thể rất đắt, điều này làm tăng chi phí sản xuất thiết bị và quy trình, cũng như các sản phẩm cuối cùng.

Nghiên cứu mới do Đại học Minnesota dẫn đầu đã phát hiện ra rằng bằng cách thêm hoặc bớt electron, các vật liệu thông thường, rẻ tiền có thể được điều chỉnh để có một số đặc tính bề mặt hữu ích của kim loại xúc tác đắt tiền. Một thiết bị mới được gọi là thiết bị ngưng tụ xúc tác có thể làm được điều đó.

Để điều chỉnh số lượng điện tử trong vật liệu, bình ngưng xúc tác được tạo thành từ một loạt các màng mỏng xếp thành một chồng. Trên cùng là một lớp alumina (nhôm oxit) dày 4 nanomet, nằm trên một lớp graphene, với chất cách điện bên dưới và chất dẫn điện ở phía dưới. Khi một điện áp được đặt vào lớp graphene và lớp dẫn, một điện tích được tạo ra trong alumin. Điều này làm thay đổi các đặc tính bề mặt của nó, cho phép nó hoạt động giống như một chất xúc tác cao hơn mức lương của nó.

Chất xúc tác cụ thể mà alumin có thể hoạt động giống như có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh điện áp đặt vào, thành phần của lớp cách điện hoặc bao gồm các chất phụ gia khác nhau trong lớp hoạt động. Các nhà nghiên cứu cho biết các biến thể trên các thiết bị này có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, để thực hiện các phản ứng khác nhau khi cần thiết.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí JACS Au.