中科大Nature Synthesis:機器化學家從火星隕石中自動合成產氧催化劑
在火星上生活需要從當地火星資源中合成對生存至關重要的化學物質,比如氧氣。然而,這是一項具有挑戰性的任務。中國科學技術大學羅毅教授、江俊教授、尚偉偉副教授團隊與深空探測實驗室張哲研究員等合作,采用中國科大機器化學家“小來”平臺自動合成和智能優化火星隕石中氧氣析出反應的催化劑。整個過程,包括火星礦石預處理、催化劑合成、表征、測試,最重要的是尋找最佳催化劑配方,都是在無人為干預的情況下進行的。使用基于第一性原理計算數據和實驗測量的機器學習模型,該方法可以從超過300萬種可能的組合中自動快速地識別出最佳催化劑配方。合成的催化劑在電流密度為10mA cm-2的情況下運行超過550,000秒,過電位為445.1mV。該工作證明了人工智能化學家在火星探測化學品和材料自動合成中的可行性。研究成果以“Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist”為題發表在Nature Synthesis上。
【圖文導讀】
圖1:機器化學家工作流程
圖2:多金屬復合材料理論模擬與性能預測氫氧化物
圖3:從火星隕石中尋找最佳OER催化劑
圖4:機器化學家完成從火星隕石中提取的催化劑的電化學測量和實際應用潛力的評估
論文地址:https://www.nature.com/articles/s44160-023-00424-1.
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