在改装车和哈雷摩托车上发现的金属可能会彻底改变太阳能电池板

智能手机屏幕和太阳能电池中一些最昂贵且难以采购的材料可能很快就会被更便宜、更常见的替代品取代。这种替代品并非新发现——实际上，它最常用于厨房用具和摩托车。

每当一家公司的冰箱、工具或其他物品被宣传为“不锈钢”时，他们都要感谢铬。制造商长期以来一直看重这种坚硬、有光泽的金属的防腐蚀性能，而将其添加到钢中可以防止其降解和失去光泽。同时，在另一种金属上电镀一层薄薄的铬会产生通常所说的镀铬——想想哈雷戴维森摩托车或改装车。铬可以反射高达 70% 的可见光谱光以及 90% 的红外辐射。

根据瑞士巴塞尔大学研究团队最近在《自然化学》杂志上发表的研究成果，在催化剂和发光材料中谨慎地使用铬替代传统贵金属成分锇和钌，其效果几乎与锇和钌一样好，但成本却只有锇和钌的一小部分。此外，铬在地壳中的含量是这两种贵金属的 20,000 倍，这两种贵金属几乎与金或铂一样稀有。

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据《独立报》 8 月 14 日报道，该团队首先在一个刚性分子框架内将铬原子插入氢、碳和氮原子旁边。在这个阵列中，铬比其贵金属对应物反应性更强，同时在分子振动过程中将能量损失保持在最低水平。

当受到红灯照射时，铬化合物还会将能量储存在分子中，以备日后使用，就像植物的光合作用一样。“因此，我们的新材料也有可能在人工光合作用中用于生产太阳能燃料，”研究负责人、巴塞尔大学化学系教授奥利弗·温格 (Oliver Wenger) 在最近的一份声明中表示。

尽管之前对贵金属替代品的研究已经探索了使用铁和铜的潜力并取得了一些成功，但铬最初似乎比这两种选择都表现得更好。话虽如此，温格承认“在未来的发光材料和人工光合作用应用中，似乎还不清楚哪种金属最终会胜出。”

展望未来，Wenger 的团队希望扩大他们的研究规模，在其他应用中进行测试，让分子能够发出包括红、绿、蓝等色调在内的整个色谱。此外，优化其催化属性可以进一步推动其成为可用于太阳能电池阵列的可行替代材料。