瑞典研究人员开发电催化新技术

 瑞典研究人员发现了一种利用电催化技术从水中产生氢气的新方法。新方法不使用昂贵且难以获得的铂电极，而是使用具有氧化铁纳米结构的电极。该研究由Ulf Helmersson教授领导。

林雪平大学（linköping University）的等离子体和涂料物理研究小组生产纳米材料薄膜。研究人员使用了一种称为“脉冲等离子溅射”的技术。溅射的基本工艺是工业和研究中常用的涂层方法。借助于电离气体将原子溅射到腔室中的基板上以形成恒定厚度的薄层。研究人员进一步开发了该技术，并使用短而高效的等离子体脉冲，以使溅射原子的纳米颗粒生长。

然而，在等离子体和涂料物理学博士生塞巴斯蒂安·埃克托斯（Sebastian Ekeroth）进行的一项实验中，这些材料最终形成了完全不同的结果。试验所形成的产物看起来好像房间里堆满了碎片。研究人员在显微镜下检查了一些，看到了一堆纠结的纳米线。

Ulf Helmersson教授意识到这一发现的重要性，并建立了一个基于铁磁纳米结构的新研究领域。世界各地的研究人员对铁磁性纳米粒子及其生产方式越来越感兴趣，特别是在各种类型的溶液中。

现今，LiU的团队与Umeå大学的研究人员合作开发了一种利用脉冲等离子体溅射控制铁磁纳米结构生成的方法。结果发表在着名的期刊Nanoletters上。


Sebastian Ekeroth使用电离氩气引入带有铁阴极和不锈钢阳极的腔室中。从阴极溅射铁原子并形成直径约20nm的纳米颗粒。施加的磁场使得本质上具有磁性的铁颗粒聚集在一起，并在纸和金属表面上形成稳定且明确的桁架结构。

当结构暴露在空气中时，具有所有角度和节点的完整结构也被厚度为2nm的氧化铁层覆盖。铁颗粒彼此钩住的方式给出了非常稳定的结构。电解液中的环境可能非常粗糙和翻滚。如果要保持电导率直到过程结束，重要的是结构不会破裂。该方法适用于需要在大面积区域内使用三维材料的应用。