Efektyvus hibridinių perovskitų struktūros ir savybių reguliavimas esant spaudimui?
Mar 07, 2022
Reporteris iš Kinijos mokslo ir technologijų universiteto sužinojo, kad profesoriaus Zeng Jie ir docento Zhou Shimingo iš Hefei nacionalinio mikroskalės medžiagų mokslo tyrimų centro ir Cheminės fizikos katedros tyrėjų komanda sukūrė universalų metodą, kaip paruošti vieno atomo katalizatorius elektrocheminiu nusėdimu. , naudodamiesi šiuo metodu, tyrėjai sėkmingai paruošė 34 rūšių vieno atomo katalizatorius, apimančius įvairius pereinamuosius metalus ir įvairius substratus. Šie rezultatai neseniai buvo paskelbti žurnale "Nature Communications".
Vieno atomo katalizatoriai pritraukė daug dėmesio cheminėms reakcijoms, tokioms kaip hidrolizė, deguonies mažinimas, anglies dioksido hidrinimas ir metano konversija dėl jų maksimalaus atomų panaudojimo ir unikalios elektroninės struktūros. Tačiau dabartiniai vieno atomo katalizatorių sintezavimo metodai turi gana aukštus reikalavimus atskiriems atomams ir substratams, ir neįmanoma paruošti jokių metalinių vieno atomo katalizatorių ant bet kurio substrato. Adaptyvūs vieno atomo sintezės metodai turi didelę reikšmę.
Tyrėjai atliko elektrocheminį nusėdimą po elektrochemine trijų elektrodų sistema ir ištyrė nusėdimo sąlygų poveikį atskirų atomų formavimuisi ir nustatė, kad kai metalo apkrova yra mažesnė už tam tikrą ribą, galima gauti atskirus atomus; Tada susidaro metalo klasteriai ar dalelės, pokytis, panašus į kristalų augimo skystoje fazėje branduolio procesą. Siekdami įrodyti metodo universalumą, tyrėjai sėkmingai gavo vieno atomo katalizatorius, apimančius 3d, 4d ir 5D metalus ant substratų, tokių kaip kobalto hidroksidas, molibdeno sulfidas, mangano oksidas ir azoto dopedo anglis, ir paruoštą Po vieno atomo katalizatoriaus struktūrinio apibūdinimo buvo nustatyta, kad tas pats vieno atomo katalizatorius, gautas katodu ir anodų nusėdimu, turi skirtingas elektronines struktūras, kuris suteikia galimybę jį taikyti įvairiose katalizinėse reakcijose.
Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad kai kurie katalizatoriai, gauti katodiniu nusėdimu, pasižymi puikiu elektrokatalizinės vandenilio evoliucijos reakcijos veikimu. Tuo pačiu metu kai kurie katalizatoriai, gauti anodiniu nusėdimu, taip pat parodė gerą elektrokatalizinės deguonies evoliucijos reakcijos našumą. Elektrocheminiai tyrimai rodo, kad sistema gali pasiekti visą hidrolizės srovės tankį 10 mA /cm2, turėdama tik 1,39 V potencialą, sumušė žemiausio šarminių elektrolitų potencialo rekordą.
Šis universalus požiūris ne tik suteikia naują gyvybingumą vieno atomo katalizės srityje, bet ir suteikia naujų idėjų, kaip sistemingai studijuoti katalizatoriaus struktūros ir našumo santykį ateityje.
