Regulació eficaç de l'estructura i propietats de les perovskites híbrides sota pressió?

El periodista va saber de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina que l'equip d'investigació del professor Zeng Jie i el professor associat Zhou Shiming del Centre Nacional de Recerca de Ciència de la Matèria a Microescala de Hefei i el Departament de Física Química ha desenvolupat un mètode universal per preparar un sol { {0}}catalitzadors d'àtoms per deposició electroquímica. , utilitzant aquest mètode, els investigadors van preparar amb èxit 34 tipus de catalitzadors d'un sol-àtom, que cobrien una varietat de metalls de transició i una varietat de substrats. Els resultats relacionats es van publicar recentment a Nature Communications.

Els catalitzadors d'un sol -àtom han cridat una gran atenció en reaccions químiques com la hidròlisi, la reducció d'oxigen, la hidrogenació de diòxid de carboni i la conversió de metà a causa de la seva utilització màxima d'àtoms i de la seva estructura electrònica única. Tanmateix, els mètodes actuals per sintetitzar catalitzadors d'un sol-àtom tenen requisits relativament elevats en àtoms i substrats individuals, i no és possible preparar cap catalitzador d'àtoms únics de metall en cap substrat. Els mètodes adaptatius de síntesi d'un sol-àtom són de gran importància.

Els investigadors van dur a terme la deposició electroquímica sota el sistema electroquímic de tres-elèctrodes i van explorar l'efecte de les condicions de deposició en la formació d'àtoms individuals i van trobar que quan la càrrega de metall està per sota d'un cert límit, es poden obtenir àtoms individuals. ; Després hi ha la formació de cúmuls o partícules metàl·liques, un canvi similar al procés de nucleació en el creixement de cristalls en fase líquida. Per demostrar la universalitat del mètode, els investigadors van obtenir amb èxit catalitzadors d'un sol -àtom que cobreixen metalls 3d, 4d i 5d sobre substrats com l'hidròxid de cobalt, el sulfur de molibdè, l'òxid de manganès i el nitrogen- carboni dopat, i el preparat Després de la caracterització estructural del catalitzador d'àtom únic-, es va trobar que el mateix catalitzador d'àtom únic- obtingut per deposició de càtode i ànode té diferents estructures electròniques, la qual cosa ofereix la possibilitat de la seva aplicació en diferents reaccions catalíticas.

Els resultats experimentals mostren que alguns dels catalitzadors obtinguts per deposició catòdica mostren un rendiment excel·lent en la reacció d'evolució d'hidrogen electrocatalítica. Al mateix temps, alguns catalitzadors obtinguts per deposició anòdica també van mostrar un bon rendiment en la reacció d'evolució electrocatalítica d'oxigen. Les proves electroquímiques mostren que el sistema pot aconseguir una densitat de corrent d'hidròlisi completa de 10 mA/cm2 amb només un potencial d'1,39 V, batent el rècord del potencial més baix en electròlits alcalins.

Aquest enfocament universal no només injecta nova vitalitat al camp de la catàlisi d'un sol-àtom, sinó que també proporciona noves idees per estudiar sistemàticament la relació entre l'estructura del catalitzador i el rendiment en el futur.