Efektīva hibrīda perovskitu struktūras un īpašību regulēšana zem spiediena?
Mar 07, 2022
Reportieris uzzināja no Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes, ka Profesora Zeng Jie un Hefei Nacionālā mikrolīmeņa materiālu zinātnes pētniecības centra un Ķīmiskās fizikas katedras asociētā profesora Zeng Jie un asociētā profesora Zhou Shiming pētniecības komanda ir izstrādājusi universālu metodi viena atoma katalizatoru sagatavošanai ar elektroķīmisko nogulsnēšanos. , izmantojot šo metodi, pētnieki veiksmīgi sagatavoja 34 veidu viena atoma katalizatorus, aptverot dažādus pārejas metālus un dažādus substrātus. Saistītie rezultāti nesen tika publicēti dabas komunikācijās.
Viena atoma katalizatori ir piesaistījuši plašu uzmanību ķīmiskās reakcijās, piemēram, hidrolīzē, skābekļa samazināšanā, oglekļa dioksīda hidrogenēšanā un metāna pārveidošanā, pateicoties to maksimālajai atomu izmantošanai un unikālajai elektroniskajai struktūrai. Tomēr pašreizējām viena atoma katalizatoru sintezēšanas metodēm ir salīdzinoši augstas prasības atsevišķiem atomiem un substrātiem, un nav iespējams sagatavot metāla viena atoma katalizatorus uz jebkura substrāta. Adaptīvām viena atoma sintēzes metodēm ir liela nozīme.
Pētnieki veica elektroķīmisko nogulsnēšanos elektroķīmiskajā trīs elektrodu sistēmā un pētīja nogulsnēšanās apstākļu ietekmi uz atsevišķu atomu veidošanos un konstatēja, ka tad, kad metāla slodze ir mazāka par noteiktu robežu, var iegūt atsevišķus atomus; Tad ir metāla klasteru vai daļiņu veidošanās, izmaiņas, kas līdzīgas nukleācijas procesam kristāla augšanā šķidrā fāzē. Lai pierādītu metodes universālumu, pētnieki veiksmīgi ieguva viena atoma katalizatorus, kas aptver 3d, 4d un 5d metālus uz tādiem substrātiem kā kobalta hidroksīds, molibdēna sulfīds, mangāna oksīds un slāpekļa dopētais ogleklis, un sagatavotais Pēc viena atoma katalizatora strukturālās raksturojuma tika konstatēts, ka tam pašam viena atoma katalizatoram, kas iegūts ar katodu un anoda nogulsnēm, ir dažādas elektroniskās struktūras, kas nodrošina iespēju to izmantot dažādās katalītiskajās reakcijās.
Eksperimenta rezultāti liecina, ka daži katalizatori, kas iegūti ar katodisko nogulsnēšanos, uzrāda lielisku veiktspēju elektrokatalītiskā ūdeņraža evolūcijas reakcijā. Tajā pašā laikā daži katalizatori, kas iegūti ar anodisko nogulsnēšanos, arī parādīja labu veiktspēju elektrokatalītiskā skābekļa evolūcijas reakcijā. Elektroķīmiskie testi liecina, ka sistēma var sasniegt pilnu hidrolīzes strāvas blīvumu 10 mA/cm2 ar potenciālu tikai 1,39 V, pārspējot sārmu elektrolītu zemākā potenciāla rekordu.
Šī universālā pieeja ne tikai injicē jaunu vitalitāti viena atoma katalīzes jomā, bet arī sniedz jaunas idejas, kā sistemātiski pētīt attiecības starp katalizatora struktūru un veiktspēju nākotnē.
