标准与技术国家研究院（NIST）的研究人员已经开发出一种快速、简单的制备铂金“纳米树莓” - 贵金属纳米粒子的微观团簇的方法。其浆果状外形非常重要，因为它具有高的表面面积，对于催化剂的设计有利。对工业化学家来说还有更好的消息：研究人员已经弄清浆果丛簇变成更大的 “纳米葡萄”簇的条件和原因。

这项研究将使燃料电池更加实用。纳米粒子可以作为催化剂，在燃料电池中帮助甲醇转化为电能。据一个新的论文描述，NIST发明的40分钟制造纳米树莓的过程，具有以下几个优点。首先浆果的高表面积促进了高效反应。此外，NIST的方法使用水，良性或“绿色”溶剂。并且纳米束催化甲醇反应持续性好，在室温下至少稳定8周。

虽然浆果由铂制成，该金属非常昂贵，但这仅仅是一个模型。实际上这项研究将帮助寻找替代的催化剂材料，并指出在溶剂中的聚集行为是一个关键问题。对于燃料电池，纳米粒子往往通过与溶剂混合来结合到电极上。要了解这种方式是如何影响粒子性能的，NIST的研究小组第一次测量了颗粒在四个不同溶剂中的聚集情况。对于液体甲醇燃料电池等应用，其催化剂颗粒应当保持分离并分散在液体中，不结块。

项目负责人Kavita Jeerage 说“我们的创新与铂和新材料如何在实验室中进行测试毫无关系，” “我们的重要贡献是，当你制备出一种新材料之后，你需要做出选择，我们的论文是关于选择使用什么样的溶剂。我们在水中制备了颗粒并测试了是否可以把他们放到其他溶剂中。我们发现这种选择是一个大问题。“

NIST的小组测试了直径3至4纳米（nm）的铂粒子凝聚成100纳米宽或更大团簇的条件。他们发现，聚集程度取决于溶剂的电性能。树莓在“极性”较小的溶剂中会形成更大的葡萄簇，即，其溶剂分子不带有强正电荷或负电荷。 （水是一种强极性分子。）

这是研究人员所期望的。他们没想到的是，这种趋势的扩展不具有可预测性。研究的四种溶剂分别是水，甲醇，乙醇和异丙醇，极性依次减小。在甲醇中没有明显的结块;其团簇比在水中的大大约30％。但在乙醇和异丙醇中，团块分别增大了400％和600％，是非常大的团簇。对于催化剂来说这是一个非常差的悬浮质量。

由于纳米颗粒在甲醇中的物块聚集缓慢，量不太多，研究人员得出结论，假如他们要在几天内使用，可以将该粒子转移到该溶剂中，有效的延长了催化剂的有效日期。

NIST暑期大学生研究奖学金（SURF）计划的两个大学生帮助收集了该研究需要的大量数据。

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶    校正：摩天轮