钯核-铁铂壳纳米催化剂
氢燃料电池发电时，氢气与氧气反应生成水，不会造成污染，是未来能源领域极其重要的发展方向。然而按目前的技术水平，氢燃料电池相对而言非常昂贵，其中最大的成本是用于阴极中的催化剂，该催化剂全部由铂构成，价值太高。
罗得岛州布朗大学的一个研究小组最近开发出了一种新型催化剂，只使用30％的铂。他们合成了一种新型纳米粒子，具有独特的核壳结构，经测试在燃料电池中的寿命远远高于目前的纯铂催化剂。
燃料电池效率下降约40%是在阴极发生的，因此增强催化剂的微观催化方式能直接提高效率，从而使得燃料电池的整体成本可以和内燃机或蓄电池接近。
研究人员合成的新纳米粒子由一个5微米的钯核和包裹在周围的铁铂壳组成。主要目的是降低铂含量，同时能使表面上的铂充分暴露，在催化过程中还能保持纳米粒子的形态稳定。该团队主要参考布朗大学化学系孙守恒教授2000年发表在《科学》杂志上的文章，利用五羰基铁[Fe(CO)5]的分解和乙酰丙酮铂的还原制备纳米铁铂壳。与纯铂纳米催化剂相比，近似的催化效率下，这种壳结构只使用了约30%的铂。研究人员表示，理论上可以做出更薄的纳米壳，进一步降低铂用量。
针对体系是否过于复杂的问题，Mazumder表示：“如果不引入五羰基铁，铂就不可能沉积到钯核上。”研究人员合成的铁铂纳米壳大约3纳米厚，但试验测试结果表明，1纳米厚的催化效果最佳。 “目前我们可以很容易的合成这种核壳结构催化剂，一批次约半克，它们催化活性很高，并且催化寿命很长” Mazumder说。“下一步要扩大规模，达到工业级，满足商用，我们有信心做到这一点。”
Mazumder和Sun推测了这种纳米粒子的作用机理。他们认为，钯核增强了铁铂壳的催化能力是因为核壳金属间的电子迁移。为了验证这种观点，他们正试图使用比钯化学性质更活泼的金属作为核，从而研究核壳金属间的电子迁移现象及这种迁移对最终催化活性的影响。
一直以来，人们提出了很多替代铂的解决方案，但未见有成功市场化的。希望这些路线中能有突破性的进展，能大幅降低燃料电池的成本，成功商业化。