http://www.physorg.com/news120840565.html
January 29, 2008
康乃爾大學的研究者開發一鍋（one-pot）程序來創造出結晶狀的金屬氧化物多孔薄膜，那能夠產生更有效率的燃料電池與太陽能電池。
在燃料電池中，具有奈米等級細孔的材料可提供更多表面積，藉此燃料可與催化劑起反應。在太陽能電池中，狀況也十分雷同，一個多孔的材料提供更多表面積讓陽光能夠被吸收，使得更多光線能轉換成電力。
在以前，這樣的多孔材料在碳或二氧化矽堅硬的模板上製成，或著利用柔軟的聚合物自我組裝成泡沫般的結構。製作一個堅硬的多孔模板，並讓金屬氧化物能均勻地分佈在上面是個乏味的工作。採用聚合物會比較容易，而且能產生良好結構，不過金屬氧化物必須被加熱至高溫才能夠完全結晶化，但這會導致多孔聚合物崩潰。
康乃爾研究者結合了 Ulrich Wiesner，康乃爾材料科學與工程教授，所謂的「二種最佳的途徑」，利用柔軟的一塊共聚合物（copolymer）稱為 poly(isoprene-block-ethylene oxide)，或 PI-b-PEO（譯註：異戊二烯與乙烯氧化物共聚物），那在惰性氣體中加熱至高溫時會碳化，提供一個堅硬的架構，金屬氧化物會環繞四周形成結晶體。隨後在空氣中加熱能夠將碳給去除。Wiesner 稱此「combined assembly by soft and hard chemistries（由軟、硬化學作用所完成的結合組裝）」，或 CASH。
此研究在 Nature Materials 期刊的一篇線上版論文中描述。
研究者創造出多孔的鈦氧化物薄膜，用於太陽能電池，以及鈮氧化物，一種潛在的燃料電池催化劑。將起反應而形成金屬氧化物的化學物質與 PI-b-PEO 溶液結合在一起。當反應進行時，共聚合物的 PI（異戊二烯）部份形成直徑約 20 奈米的圓柱體，由金屬氧化物所圍繞，而後續的加熱處理則留下單一的、高度結晶化的金屬氧化物，具有圓柱形的細孔。這些細孔以近乎六角形的方式排列，那比隨機散佈還要創造出更大的表面積。"當此細孔整齊有條理時，你能夠讓更多細孔出現在同樣的空間中，" Wiesner 解釋。
研究者報告，所產生的材料經電子顯微鏡、 X 光繞射與其他各種技術檢查後，全都證明它具有高度結晶化的結構與單一的多孔性。Wiesner 表示下一步是要將 CASH 製程應用在創造多孔合金上。
※ 相關報導：
＊ Direct access to thermally stable and highly crystalline mesoporous transition-metal oxides with uniform pores
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat2111.html
Jinwoo Lee, M. Christopher Orilall, Scott C. Warren,＊ 金屬泡沫擁有優良「記憶」
Marleen Kamperman, Francis J. DiSalvo & Ulrich Wiesner
Nature Materials Published online: 27 January 2008
doi:10.1038/nmat2111
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