近期，由中科院長春光學精密機械與物理研究所與河南大學的科研人員合作開展的卟啉分子自組裝納米結(jié)構(gòu)合成，以及利用該卟啉納米結(jié)構(gòu)合成中空鉑金屬納米結(jié)構(gòu)的研究取得了一系列進展，相關(guān)成果未來有望應(yīng)用于燃料電池的研發(fā)。

　　據(jù)了解，卟啉及其衍生化合物廣泛存在于生物體內(nèi)和能量轉(zhuǎn)移相關(guān)的重要細胞器內(nèi)，如動物體內(nèi)的血紅素、植物體中的葉綠素，是血細胞載氧進行呼吸作用和植物細胞進行光合作用過程中的關(guān)鍵成分。卟啉被認為在能量捕獲和傳遞、化學催化方面有巨大的應(yīng)用前景。而且卟啉分子的特性使其很容易自組裝形成納米結(jié)構(gòu)。

　　中科院長春光機所發(fā)光學及應(yīng)用國家重點實驗室（籌）研究員孫再成與河南大學教育部特種功能材料實驗室教授白峰合作，研究了卟啉分子在表面活性劑輔助下的自組裝問題。研究表明，卟啉分子可以自組裝成從納米線、納米短棒到八面體的納米顆粒。

　　研究人員通過變化反應(yīng)條件，實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)尺寸、形貌的控制，使該納米結(jié)構(gòu)具有非常好的單晶性和高的比表面積。這種多孔且具有單晶性質(zhì)的卟啉納米結(jié)構(gòu)在傳感器、納米電子學和光學上具有潛在應(yīng)用。

　　此外，科研人員利用卟啉納米結(jié)構(gòu)為模板，在可見光和卟啉分子催化作用下，在納米結(jié)構(gòu)表面還原得到鉑的納米顆粒殼層，溶解出去卟啉分子后，得到了結(jié)構(gòu)規(guī)整的中空鉑納米結(jié)構(gòu)，其中鉑層是由3納米的鉑納米粒子組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　納米結(jié)構(gòu)的金屬鉑是一種非常重要的燃料電池催化劑?？蒲腥藛T通過研究該中空鉑納米結(jié)構(gòu)在甲醇催化氧化方面的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，這種中空的鉑納米結(jié)構(gòu)同目前已商品化的燃料電池催化劑相比，性能有了明顯提高，未來在燃料電池和電動汽車發(fā)展中有望得到重要的應(yīng)用。