查尔默斯工业大学开发的纳米反响器可调查单个催化纳米颗粒的活性。为了确认每个颗粒在催化进程中的功率，研讨人员在独自的纳米通道中别离出单个金纳米颗粒。然后，它们宣布两种在粒子外表彼此反响的分子。一个分子(荧光素)是荧光的，当遇到其伴侣分子(硼氢化物)时，两者之间的反响会中止发光。这使得能够追寻催化进程。图片来历：Sune Levin和《天然通讯》，瑞典查尔默斯理工大学的研讨人员运用新式的纳米反响器，在单个金属纳米颗粒上制作了催化反响。他们的作业能够改进化学工艺，并带来更好的催化剂和更环保的化学技能。成果宣布在《天然通讯》杂志上。

催化剂进步化学反响速率。它们在许多重要的工业进程中都发挥着至关重要的效果，包含制作燃料和药品以及约束有害的车辆排放。它们也是比如燃料电池等新的可继续技能的重要组成部分，这些燃料电池经过氧气和氢气之间的反响发电。催化剂还能够经过例如从水中铲除有毒化学物质来分化环境毒素。

为了为将来规划更有用的催化剂，需求基础知识，例如了解单个活性催化颗粒水平的催化效果。

为了直观地了解当今了解催化反响的难度，幻想一下一场足球比赛中的一群人，许多观众在场上点着火炬。烟雾敏捷分散，一旦人群中构成烟雾云，几乎不可能说出谁真实点着了火把，或许每个人焚烧的强度怎么。催化中的化学反响以类似的方法产生。触及数以百万计的单个粒子，现在很难盯梢和确认每个特定粒子的效果，包含它们的有用性以及每个粒子对反响的奉献程度。

因而，有必要在单个纳米颗粒的水平上研讨催化进程。新的纳米反响器使Chalmers研讨人员能够做到这一点。反响器由约50个玻璃纳米地道组成，玻璃地道中充溢液体并平行摆放。研讨人员在每个地道中放置了一个金纳米粒子。虽然它们的巨细类似，但每个纳米粒子具有不同的催化质量，有些是高效的，有些则必定不是最佳的。为了能够区分尺度和纳米结构怎么影响催化效果，研讨人员别离丈量了颗粒上的催化效果。

“咱们将两种彼此反响的分子送入纳米地道。一种分子是荧光分子，会发光。只要在纳米颗粒外表遇到第二种分子的伴侣时，这种光才会平息，而且会产生化学反响。调查到纳米粒子下流的“纳米地道结尾的光”的消失，使咱们能够盯梢和丈量每个纳米粒子催化化学反响的功率，”该系的博士生Sune Levin说。查尔默斯理工大学生物与生物技能系主任，科学文章的首要作者。

他在Fredrik Westerlund教授和Christoph Langhammer教授的指导下进行了试验。新式纳米反响器是查默斯多个部分的研讨人员广泛协作的成果。

“有用的催化效果关于化学物质的组成和分化都是必不可少的。例如，催化剂关于以最佳方法制作塑料，药物和燃料以及有用分化环境毒素是必不可少的，”生物学系教授Fredrik Westerlund说Chalmers的生物技能。

开发更好的催化剂资料关于可继续的未来是必不可少的，而且将取得巨大的社会和经济收益。

研讨项目说：“假如能够优化催化纳米颗粒的运用，社会将取得巨大利益。例如，在化学工业中，使某些进程的功率进步百分之几就能够转化为收入的大幅添加，以及对环境的影响的大大削减。”领导者克里斯托夫·朗汉默(Christoph Langhammer)，查尔默斯大学物理系教授。