Skuteczna regulacja struktury i właściwości hybrydowych perowskitów pod ciśnieniem?
Mar 07, 2022
Reporter dowiedział się z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach, że zespół badawczy prof. Zeng Jie i prof. {0}}katalizatory atomowe przez osadzanie elektrochemiczne. , stosując tę metodę, naukowcy z powodzeniem przygotowali 34 rodzaje katalizatorów jednoatomowych-atomowych, obejmujących różne metale przejściowe i różnorodne substraty. Powiązane wyniki zostały niedawno opublikowane w Nature Communications.
Katalizatory jednoatomowe - przyciągnęły dużą uwagę w reakcjach chemicznych, takich jak hydroliza, redukcja tlenu, uwodornienie dwutlenku węgla i konwersja metanu ze względu na ich maksymalne wykorzystanie atomów i unikalną strukturę elektronową. Jednak obecne metody syntezy katalizatorów jedno-atomowych mają stosunkowo wysokie wymagania dotyczące pojedynczych atomów i substratów i nie jest możliwe wytworzenie katalizatorów zawierających pojedynczy-atom metalu na jakimkolwiek podłożu. Duże znaczenie mają metody adaptacyjnej syntezy pojedynczych-atomów.
Naukowcy przeprowadzili osadzanie elektrochemiczne w układzie elektrochemicznym trzech-elektrod i zbadali wpływ warunków osadzania na tworzenie pojedynczych atomów i odkryli, że gdy ładunek metalu jest poniżej pewnej granicy, można otrzymać pojedyncze atomy ; Następnie następuje tworzenie skupisk lub cząstek metali, zmiana podobna do procesu zarodkowania wzrostu kryształów w fazie ciekłej. Aby udowodnić uniwersalność metody, badaczom udało się uzyskać katalizatory jednoatomowe -atomowe pokrywające metale 3d, 4d i 5d na podłożach takich jak wodorotlenek kobaltu, siarczek molibdenu, tlenek manganu i azot- domieszkowany węgiel, a przygotowany Po charakteryzacji strukturalnej katalizatora z pojedynczym-atomem stwierdzono, że ten sam katalizator z pojedynczym-atomem otrzymany przez osadzanie katody i anody ma różne struktury elektronowe, co daje możliwość jego zastosowania w różnych reakcjach katalitycznych.
Wyniki eksperymentalne pokazują, że niektóre katalizatory otrzymane przez osadzanie katodowe wykazują doskonałe działanie w reakcji elektrokatalitycznego wydzielania wodoru. Jednocześnie niektóre katalizatory otrzymane przez osadzanie anodowe również wykazywały dobre wyniki w reakcji elektrokatalitycznego wydzielania tlenu. Testy elektrochemiczne pokazują, że system może osiągnąć pełną gęstość prądu hydrolizy 10 mA/cm2 przy zaledwie potencjale 1,39 V, bijąc rekord najniższego potencjału w elektrolitach alkalicznych.
To uniwersalne podejście nie tylko wprowadza nową żywotność w dziedzinie katalizy pojedynczych-atomów, ale także dostarcza nowych pomysłów na systematyczne badanie związku między strukturą katalizatora a wydajnością w przyszłości.
