據(jù)外媒報道，美國大學(xué)（American University）化學(xué)系研究人員發(fā)現(xiàn)，菠菜還具有幫助燃料電池充電的潛力。當(dāng)菠菜從葉狀可食用形態(tài)轉(zhuǎn)化為碳納米薄片時，可在燃料電池和金屬空氣電池中充當(dāng)氧還原反應(yīng)的催化劑。

（圖片來源：phys.org）

氧還原反應(yīng)是燃料電池和金屬空氣電池中的兩種反應(yīng)之一，并且反應(yīng)速度通常較慢，從而限制能量輸出。研究人員早就知道，某些碳材料可以催化該反應(yīng)。但是，碳基催化劑的性能并不總是和傳統(tǒng)鉑基催化劑一樣好或更好。研究人員希望，利用現(xiàn)有自然資源，找到一種廉價、毒性較低的制備高效催化劑的方法。他們用菠菜解決了這個難題。

該?；瘜W(xué)教授 Shouzhong Zou表示：“這項(xiàng)工作表明，可以利用自然資源制造可持續(xù)性催化劑，用于氧還原反應(yīng)?！毖芯咳藛T稱：“菠菜是一種可再生的生物質(zhì)，我們測試的方法可以用菠菜生產(chǎn)高活性碳基催化劑。事實(shí)上，我們認(rèn)為在活性和穩(wěn)定性方面它都優(yōu)于商用鉑催化劑。在氫燃料電池和金屬空氣電池中，這種催化劑具有潛在應(yīng)用前景。”

催化劑能夠加速氧還原反應(yīng)，產(chǎn)生足夠的電流和能量。該研究的實(shí)際應(yīng)用包括燃料電池和金屬空氣電池，它們?yōu)殡妱悠嚭透鞣N軍用裝備提供動力。研究人員嘗試從植物或植物產(chǎn)品（如蒲草或水稻）中提取催化劑，并在實(shí)驗(yàn)室和原型方面取得進(jìn)展。此項(xiàng)研究首次展示，菠菜可以作為原料制備氧還原反應(yīng)催化劑。菠菜之所以被選中，是因?yàn)樗茉诘蜏叵律?，常見且易生長，并且富含鐵和氮，而鐵和氮是這類催化劑必不可少的。

研究人員制備并測試了這種由菠菜衍生的碳納米片催化劑。碳納米薄片就像一張厚度為納米級的紙，比人的一根頭發(fā)還薄一千倍。為了制造納米薄片，研究人員對菠菜進(jìn)行多步處理，包括高低科技方法，如清洗、榨汁和冷凍干燥，用研缽和杵手動將其研磨成細(xì)粉，并在生成的碳納米薄片中添加額外的氮?dú)庖愿纳破湫阅堋y量結(jié)果顯示，菠菜衍生催化劑的性能優(yōu)于鉑基催化劑。鉑基催化劑價格昂貴，而且隨著時間流逝會失去效力。

研究人員下一步將把實(shí)驗(yàn)室模擬催化劑置入原型設(shè)備中，比如氫燃料電池，以觀察其表現(xiàn)，并通過其他工廠開發(fā)催化劑。同時，降低能源消耗，提高可持續(xù)性。