化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
開課啦！“第三屆地表水分析檢測(cè)技術(shù)線上會(huì)議”報(bào)名開啟
2025年3月26日 14:00,，化工儀器網(wǎng)特舉辦“第三[詳細(xì)]
上海硅酸鹽所等制備出微晶玻璃析氧電催化劑
2021年01月07日 11:26:41
來源：上海硅酸鹽研究所 點(diǎn)擊量：4138
析氧反應(yīng)(OER)是電解水,、二次金屬-空氣電池等能源轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)器件中的重要半反應(yīng),，但OER的反應(yīng)能壘過高、動(dòng)力學(xué)遲緩,，且基于貴金屬的傳統(tǒng)電催化劑價(jià)格昂貴,，因此，亟需開發(fā)出新型非貴金屬電催化劑,。非晶態(tài)電催化劑擁有豐富的活性中心,，晶態(tài)催化劑則表現(xiàn)出良好的電子轉(zhuǎn)移特性。合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化電催化劑的微觀結(jié)構(gòu)及組成,，構(gòu)建雙相納米復(fù)合材料,，為提高OER性能提供了更多可能性；原位表征技術(shù)和理論計(jì)算相結(jié)合,，有望進(jìn)一步
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】析氧反應(yīng)(OER)是電解水,、二次金屬-空氣電池等能源轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)器件中的重要半反應(yīng)，但OER的反應(yīng)能壘過高,、動(dòng)力學(xué)遲緩,，且基于貴金屬的傳統(tǒng)電催化劑價(jià)格昂貴，因此,，亟需開發(fā)出新型非貴金屬電催化劑,。非晶態(tài)電催化劑擁有豐富的活性中心，晶態(tài)催化劑則表現(xiàn)出良好的電子轉(zhuǎn)移特性,。合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化電催化劑的微觀結(jié)構(gòu)及組成,，構(gòu)建雙相納米復(fù)合材料，為提高OER性能提供了更多可能性,；原位表征技術(shù)和理論計(jì)算相結(jié)合,，有望進(jìn)一步揭示OER的催化機(jī)制。 
近期,，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員王家成課題組制備出一種具有結(jié)晶-非晶雙相結(jié)構(gòu)的微晶玻璃(Ni1.5Sn@triMPO4),，并用于電催化OER。相關(guān)研究成果以A glass-ceramic with accelerated surface reconstruction toward the efficient oxygen evolution reaction為題,，發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上,，并且被選為Very Important Paper(VIP)。王家成和上海硅酸鹽所副研究員馬汝廣,、北京工業(yè)大學(xué)研究員劉丹敏為論文的共同通訊作者,。
該研究從SnFeNi鈣鈦礦氫氧化物(前期工作發(fā)表于J. Mater. Chem. A. 2020，8,，5919-5926)出發(fā),，通過低溫磷化,，得到Ni1.5Sn@triMPO4微晶玻璃。進(jìn)一步利用電化學(xué)活化,，使部分陽離子Sn4+和陰離子PO43-析出,，加速微晶玻璃的表面重構(gòu)，在催化劑表面生成了具有本征氧空位VO和殘留PO43-的活性層(Ni(Fe)OOH-VO-PO4),。與對(duì)照樣品相比,，這種表面重構(gòu)后的微晶玻璃的過電位顯著降低，OER動(dòng)力學(xué)得到增強(qiáng),，可與一些非貴金屬電催化劑媲美,。理論計(jì)算表明：Sn的低空位形成能和VO位點(diǎn)上PO43-的高吸附能，加速了微晶玻璃的表面重構(gòu),；殘留的PO43-的和VO位點(diǎn)導(dǎo)致鄰近Ni原子的電荷轉(zhuǎn)移,，使d帶中心更接近費(fèi)米能級(jí)。這種電荷分布優(yōu)化了金屬羥基氧化物上OH*和OOH*中間體的吸附,，提升了OER活性,。該研究證明了微晶玻璃在促進(jìn)表面重構(gòu)過程中的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，為先進(jìn)電催化劑的設(shè)計(jì)提供了新思路,。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金,、上海市科委等項(xiàng)目的資助。
圖1.微晶玻璃加速表面重構(gòu)促進(jìn)OER反應(yīng)
圖2.通過低溫磷化方法合成了具有雙相結(jié)構(gòu)的微晶玻璃,，結(jié)合XRD,、XPS、HRTEM,、EDS-Mapping等技術(shù),，證明其中結(jié)晶相是Ni1.5Sn納米顆粒，非晶相是triMPO4三金屬磷酸鹽
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
催化劑新技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)超長壽命高效制氫
中國科學(xué)院大學(xué)與北京大學(xué)聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì),，從現(xiàn)有催化劑穩(wěn)定性瓶頸切入,，成功研制出一種超長壽命、高效制氫新技術(shù),。2025-02-18 13:13:49 -
廈門大學(xué)在直接甲酸燃料電池催化劑研究中取得突破進(jìn)展
廈門大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)通過摻雜16種稀土元素，成功制備出一系列具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的鉑碲基海參狀納米催化劑,，并實(shí)現(xiàn)了其高效甲酸電催化應(yīng)用,。2025-01-27 10:10:00 -
近日，德國馬克斯·普朗克研究所科學(xué)家研制出一種獨(dú)特的拓?fù)涫中跃w,，并將其用作水解制氫過程中的催化劑,。通過操控該晶體內(nèi)電子...2024-12-02 11:18:56
-
AI助力,！我國科學(xué)家取得催化基礎(chǔ)理論重大突破
近日,，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李微雪課題組在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)催化領(lǐng)域的突破性研究成果,，他們通過揭示負(fù)載型金屬催化劑的“金屬-載體相...2024-11-23 15:05:36 -
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)帶來新成果 讓“永久化學(xué)品”也能輕松降解
永久性化合物通常指的是全氟和多氟烷基物質(zhì)。由于全氟和多氟烷基物質(zhì)的分子內(nèi)有牢固的碳-氟鍵,，因此這類物質(zhì)通常具備了獨(dú)特的熱穩(wěn)定性,、化...2024-11-21 13:32:50 -
安徽大學(xué)研制催化劑快速篩選裝置,，填補(bǔ)國內(nèi)市場(chǎng)空白
近日,，安徽大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院傳來喜訊，由魏宇學(xué)和孫松團(tuán)隊(duì)研制的催化劑快速篩選裝置已完成工程機(jī)樣機(jī)迭代,，并成功推向市場(chǎng),。這一創(chuàng)新成果不...2024-10-31 10:17:32
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任,。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體,、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
- ③如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。
