Učinkovita regulacija strukture in lastnosti hibridnih perovskitov pod pritiskom?
Mar 07, 2022
Novinarka je od Kitajske univerze za znanost in tehnologijo izvedela, da je raziskovalna skupina profesorja Zeng Jieja in izrednega profesorja Zhou Shiminga iz Hefei National Research Center for Microscale Matter Science in Oddelka za kemijsko fiziko razvila univerzalno metodo za pripravo posameznih{ {0}}atomski katalizatorji z elektrokemičnim nanašanjem. , s to metodo so raziskovalci uspešno pripravili 34 vrst katalizatorjev z enim-enim atomom, ki pokrivajo različne prehodne kovine in različne substrate. Povezani rezultati so bili nedavno objavljeni v Nature Communications.
Eno{0}}katalizatorji so pritegnili veliko pozornost pri kemičnih reakcijah, kot so hidroliza, redukcija kisika, hidrogenacija ogljikovega dioksida in pretvorba metana zaradi njihove največje uporabe atomov in edinstvene elektronske strukture. Vendar pa imajo trenutne metode za sintezo katalizatorjev z enim-enim atomom razmeroma visoke zahteve za posamezne atome in substrate, zato ni mogoče pripraviti nobenih kovinskih katalizatorjev z enim-atomom na nobenem substratu. Prilagodljive metode sinteze enega{3}}atoma so zelo pomembne.
Raziskovalci so izvedli elektrokemično nanašanje pod elektrokemičnim sistemom treh-elektrod in raziskali vpliv pogojev nanašanja na tvorbo posameznih atomov in ugotovili, da je mogoče pridobiti posamezne atome, ko je obremenitev kovine pod določeno mejo. ; Nato pride do nastanka kovinskih grozdov ali delcev, sprememba, podobna procesu nukleacije pri rasti kristalov v tekoči fazi. Da bi dokazali univerzalnost metode, so raziskovalci uspešno pridobili eno-katalizatorje z enim atomom, ki pokrivajo 3d, 4d in 5d kovine na substratih, kot so kobaltov hidroksid, molibdenov sulfid, manganov oksid in dušik- dopiranega ogljika in pripravljenega Po strukturni karakterizaciji katalizatorja z enim-atomom je bilo ugotovljeno, da ima isti enoatomski katalizator, pridobljen s katodnim in anodnim nanašanjem, različne elektronske strukture, kar omogoča možnost njegove uporabe v različnih katalitskih reakcijah.
Eksperimentalni rezultati kažejo, da nekateri katalizatorji, pridobljeni s katodnim nanašanjem, kažejo odlično delovanje v reakciji elektrokatalitskega izločanja vodika. Hkrati so nekateri katalizatorji, pridobljeni z anodnim nanosom, pokazali tudi dobro delovanje v reakciji elektrokatalitske evolucije kisika. Elektrokemični testi kažejo, da lahko sistem doseže polno gostoto hidroliznega toka 10 mA/cm2 s potencialom le 1,39 V, s čimer je podrl rekord za najnižji potencial v alkalnih elektrolitih.
Ta univerzalni pristop ne vnese le nove vitalnosti na področje katalize z enim-atomom, ampak tudi ponuja nove ideje za sistematično preučevanje razmerja med strukturo katalizatorja in zmogljivostjo v prihodnosti.
