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中科大制备34种单原子催化剂

本文摘要:近日,中国科学技术大学的研究团队发展出有了一套利用电化学沉积制取单原子催化剂的普适性方法,并顺利制取出有了34种单原子催化剂,覆盖面积了多种过渡性金属和衬底。涉及成果公开发表在《大自然通讯》上。 研究人员在电化学三电极体系下展开电化学沉积,又探究了沉积条件对单原子构成的影响,找到当金属的负载量高于某一限度时,可以取得单原子;低于这一限度时则有金属团簇或颗粒构成,这一变化类似于液相中晶体生长中的温度梯度过程。

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近日,中国科学技术大学的研究团队发展出有了一套利用电化学沉积制取单原子催化剂的普适性方法,并顺利制取出有了34种单原子催化剂,覆盖面积了多种过渡性金属和衬底。涉及成果公开发表在《大自然通讯》上。  研究人员在电化学三电极体系下展开电化学沉积,又探究了沉积条件对单原子构成的影响,找到当金属的负载量高于某一限度时,可以取得单原子;低于这一限度时则有金属团簇或颗粒构成,这一变化类似于液相中晶体生长中的温度梯度过程。

为了证明该方法的普适性,研究人员又在氢氧化钴、硫化钼、氧化锰、氮掺入的碳等衬底上顺利取得覆盖面积3d、4d、5d金属的单原子催化剂,并且对所制取的单原子催化剂的结构密切相关后找到,阴极和阳极沉积取得的同一单原子催化剂具备有所不同的电子结构,这为其在有所不同催化反应中的应用于获取了有可能。  实验结果表明,阴极沉积扣除的一些催化剂在电催化析氢反应中展现出出有了出色的性能。

同时,阳极沉积扣除的一些催化剂在电催化析氧反应中也展现出出有了较好的性能。该普适性方法不仅为单原子催化剂领域流经了新的活力,而且为今后系统性研究催化剂结构和性能之间的关系获取了新的思路。  单原子催化剂因为具备*大化的原子利用率和独有的电子结构,在水解、氧还原成、二氧化碳氢化、甲烷转化成等化学反应中受到了普遍注目。

但目前制备单原子催化剂的方法对单原子和衬底都有较为低的拒绝,还无法构建在任何衬底上制取任何的金属单原子催化剂。因此,发展对衬底和金属无选择性的普适性单原子制备方法具备最重要意义。


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