Quy định hiệu quả về cấu trúc và tính chất của Perovskites lai dưới áp suất?

Phóng viên được biết từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc rằng nhóm nghiên cứu của Giáo sư Zeng Jie và Phó Giáo sư Zhou Shiming thuộc Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Hợp Phì về Khoa học Vật chất Vi mô và Khoa Vật lý Hóa học đã phát triển một phương pháp phổ quát để điều chế đơn { {0}} xúc tác nguyên tử bằng cách lắng đọng điện hóa. , bằng cách sử dụng phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã điều chế thành công 34 loại xúc tác nguyên tử - đơn, bao gồm nhiều loại kim loại chuyển tiếp và nhiều loại chất nền khác nhau. Các kết quả liên quan gần đây đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Các chất xúc tác nguyên tử - đơn lẻ đã thu hút được sự chú ý rộng rãi trong các phản ứng hóa học như thủy phân, khử oxy, hydro hóa carbon dioxide và chuyển hóa metan do việc sử dụng nguyên tử tối đa và cấu trúc điện tử độc đáo của chúng. Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại để tổng hợp chất xúc tác đơn nguyên tử - có yêu cầu tương đối cao về đơn nguyên tử và cơ chất, và không thể điều chế bất kỳ chất xúc tác đơn nguyên tử - kim loại nào trên bất kỳ chất nền nào. Các phương pháp tổng hợp đơn nguyên tử - thích nghi có ý nghĩa to lớn.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành lắng đọng điện hóa dưới hệ thống ba điện cực - điện hóa và khám phá ảnh hưởng của điều kiện lắng đọng đối với sự hình thành các nguyên tử đơn lẻ, và nhận thấy rằng khi tải kim loại dưới một giới hạn nhất định, các nguyên tử đơn lẻ có thể thu được ; Sau đó, có sự hình thành các cụm hoặc hạt kim loại, một sự thay đổi tương tự như quá trình tạo mầm trong sự phát triển tinh thể trong pha lỏng. Để chứng minh tính phổ biến của phương pháp, các nhà nghiên cứu đã thu được thành công chất xúc tác nguyên tử - đơn bao phủ các kim loại 3d, 4d và 5d trên các chất nền như coban hydroxit, molypden sulfide, mangan oxit và nitơ - cacbon pha tạp và chất điều chế Sau khi xác định đặc điểm cấu trúc của chất xúc tác đơn nguyên tử -, người ta nhận thấy rằng chất xúc tác đơn nguyên tử - giống nhau thu được bằng cách lắng đọng cực âm và cực dương có cấu trúc điện tử khác nhau, điều này cung cấp khả năng ứng dụng của nó trong các phản ứng xúc tác khác nhau.

Các kết quả thực nghiệm cho thấy một số chất xúc tác thu được bằng cách lắng catốt thể hiện hiệu suất tuyệt vời trong phản ứng tiến hóa hydro bằng điện xúc tác. Đồng thời, một số chất xúc tác thu được bằng phương pháp lắng đọng anốt cũng cho thấy hiệu quả tốt trong phản ứng điện phân tạo oxy. Các thử nghiệm điện hóa cho thấy hệ thống có thể đạt được mật độ dòng điện thủy phân hoàn toàn là 10 mA / cm2 với chỉ 1,39 V, phá kỷ lục về điện thế thấp nhất trong các chất điện phân kiềm.

Cách tiếp cận phổ quát này không chỉ truyền sức sống mới vào lĩnh vực xúc tác nguyên tử - đơn lẻ, mà còn cung cấp những ý tưởng mới để nghiên cứu một cách có hệ thống mối quan hệ giữa cấu trúc chất xúc tác và hiệu suất trong tương lai.