Efikasna regulacija strukture i svojstava hibridnih perovskita pod pritiskom?

Novinar je sa Univerziteta nauke i tehnologije Kine saznao da je istraživački tim profesora Zeng Jiea i vanrednog profesora Zhou Shiminga iz Hefei Nacionalnog istraživačkog centra za mikrorazmjernu materiju i Odsjeka za hemijsku fiziku razvio univerzalnu metodu za pripremu pojedinačnih{ {0}}atomski katalizatori elektrohemijskim taloženjem. , koristeći ovu metodu, istraživači su uspješno pripremili 34 vrste katalizatora sa jednim-atomom, koji pokrivaju različite prelazne metale i razne supstrate. Srodni rezultati su nedavno objavljeni u časopisu Nature Communications.

Katalizatori sa jednim-atomom privukli su veliku pažnju u hemijskim reakcijama kao što su hidroliza, redukcija kiseonika, hidrogenacija ugljen-dioksida i konverzija metana zbog njihovog maksimalnog korišćenja atoma i jedinstvene elektronske strukture. Međutim, trenutne metode za sintetizaciju jedno-atomskih katalizatora imaju relativno visoke zahtjeve za pojedinačne atome i supstrate, i nije moguće pripremiti bilo koji metalni jedno-atomski katalizator na bilo kojoj podlozi. Adaptivne metode sinteze jednog{3}}atoma su od velikog značaja.

Istraživači su izvršili elektrohemijsko taloženje pod elektrohemijskim tri-elektrodnim sistemom i istražili uticaj uslova taloženja na formiranje pojedinačnih atoma i otkrili da kada je opterećenje metalom ispod određene granice, mogu se dobiti pojedinačni atomi ; Zatim dolazi do formiranja metalnih klastera ili čestica, promjena slična procesu nukleacije u rastu kristala u tekućoj fazi. Kako bi dokazali univerzalnost metode, istraživači su uspješno dobili jedno-katalizatore s jednim atomom koji pokrivaju 3d, 4d i 5d metale na supstratima kao što su kobalt hidroksid, molibden sulfid, mangan oksid i dušik- dopiranog ugljenika, i pripremljenog Nakon strukturne karakterizacije jedno-atomskog katalizatora, ustanovljeno je da isti jednoatomski katalizator dobijen katodnim i anodnim taloženjem ima različite elektronske strukture, što pruža mogućnost njegove primjene u različitim katalitičkim reakcijama.

Eksperimentalni rezultati pokazuju da neki od katalizatora dobivenih katodnim taloženjem pokazuju odlične performanse u reakciji elektrokatalitičke evolucije vodika. U isto vrijeme, neki katalizatori dobiveni anodnim taloženjem također su pokazali dobre performanse u reakciji elektrokatalitičke evolucije kisika. Elektrohemijska ispitivanja pokazuju da sistem može postići punu gustinu struje hidrolize od 10 mA/cm2 sa samo potencijalom od 1,39 V, obarajući rekord za najniži potencijal u alkalnim elektrolitima.

Ovaj univerzalni pristup ne samo da ubrizgava novu vitalnost u polje katalize sa jednim-atomom, već također pruža nove ideje za sistematsko proučavanje odnosa između strukture katalizatora i performansi u budućnosti.