日韩av大片在线观看欧美成人不卡|午夜先锋看片|中国女人18毛片水多|免费xx高潮喷水|国产大片美女av|丰满老熟妇好大bbbbbbbbbbb|人妻上司四区|japanese人妻少妇乱中文|少妇做爰喷水高潮受不了|美女人妻被颜射的视频,亚洲国产精品久久艾草一,俄罗斯6一一11萝裸体自慰,午夜三级理论在线观看无码

您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)

| 注冊(cè)| 產(chǎn)品展廳| 收藏該商鋪

400-8877-750

technology

首頁(yè)   >>   技術(shù)文章   >>   JACS,！TableXAFS譜儀助力原位電催化實(shí)驗(yàn)又一重磅成果

安徽創(chuàng)譜儀器科技有限公司

立即詢(xún)價(jià)

您提交后,，專(zhuān)屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)

JACS,！TableXAFS譜儀助力原位電催化實(shí)驗(yàn)又一重磅成果

閱讀：1053      發(fā)布時(shí)間：2024-4-7
分享：

近年來(lái)，各類(lèi)原位XAFS（in-siuXAFS或operando XAFS）實(shí)驗(yàn)技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用,，并解決了很多關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題,。通常而言，原位XAFS技術(shù)可以探測(cè)所用材料及目標(biāo)元素的物相,、氧化態(tài),、近鄰配位等結(jié)構(gòu)信息在真實(shí)工作狀態(tài)下的的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，但同時(shí)原位XAFS的研究對(duì)于實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的XAFS儀器性能與配套的實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)發(fā)提出了更高的要求,。


自2023年5月以來(lái),，創(chuàng)譜儀器基于TableXAFS譜儀為多個(gè)頂尖課題組完成了多項(xiàng)原位XAFS實(shí)驗(yàn)，部分成果發(fā)表在JACS,，Angew,，nature comm，ACS Energy Lett等高水平期刊上,。創(chuàng)譜儀器秉持讓短波光譜技術(shù)為科學(xué)研究提供更先進(jìn)工具的責(zé)任與使命,，持續(xù)用實(shí)事求是的數(shù)據(jù)助您實(shí)現(xiàn)“想測(cè)就測(cè),、隨時(shí)可測(cè)"的XAFS自由！


近日,，深圳大學(xué)何傳新教授研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)Co3O4催化硝酸根電還原（NO3RR）過(guò)程中活性位點(diǎn)尚不明確的科學(xué)問(wèn)題,，嘗試通過(guò)合成和比較Co3O4、MgCo2O4和CoAl2O4的NO3RR活性來(lái)建立幾何位置-活性的關(guān)系,。成果以“Designing Efficient Nitrate Reduction Electrocatalysts by Identifying and Optimizing Active Sites of Co-Based Spinels"為題發(fā)表在化學(xué)頂級(jí)期刊《Journal of the American Chemical Society》上,。


在本工作中，研究者們使用創(chuàng)譜儀器TableXAFS譜儀進(jìn)行了Co K-edge原位XANES實(shí)驗(yàn),，探究了反應(yīng)條件下Co3O4的動(dòng)態(tài)變化,。



· 成果分析 ·


圖1. Co基尖晶石的物理結(jié)構(gòu)表征（XRD, XPS）和NO3?RR性能研究：Co3O4、MgCo2O4和CoAl2O4通過(guò)溶膠-凝膠步驟和隨后在空氣中高溫煅燒獲得,。三種樣品的XRD圖均顯示出一組相同的峰,，對(duì)應(yīng)于立方尖晶石結(jié)構(gòu)，表明成功合成了結(jié)構(gòu)相同但Co幾何位置不同的尖晶石,。在三個(gè)樣品的Co 2p光譜中都觀察到Co 2p1/2和Co 2p3/2的兩個(gè)明顯的峰,，這是由Co 2p的自旋-軌道重態(tài)引起的。Co3O4的Co 2p3/2寬峰可以適用于Co2+(781.3 eV)和Co3+ (779.8 eV),。與Co3O4同時(shí)含有Co2+和Co3+相比,，MgCo2O4和CoAl2O4的表面分別以Co3+和Co2+為主。如圖1c所示,，Co3O4的O 1s峰位于529.8 eV,，而MgCo2O4和CoAl2O4的O 1s峰分別位于結(jié)合能較大和較小的位置，這可以歸因于CoOh與O陰離子之間的相互作用比CoTd更強(qiáng),。研究了Co3O4,、MgCo2O4和CoAl2O4在1.0 M KOH和0.1 M NO3?室溫條件下的NO3?RR性能。LSV曲線顯示,，NO3?RR活性的順序?yàn)镃o3O4≈ MgCo2O4 > CoAl2O4,。例如，在?0.6 V vs RHE電位下,，Co3O4的電流密度略大于MgCo2O4,，但明顯大于CoAl2O4(圖1d),。這表明NO3?RR優(yōu)先發(fā)生在CoOh位點(diǎn),，而CoTd對(duì)NO3?RR相對(duì)不活躍。此外,，三種電催化劑在添加NO3?的電解液中(實(shí)線)比不添加NO3?的電解液中(虛線)均表現(xiàn)出顯著增加的電流密度和更正的起始電位,，表明發(fā)生了NO3?RR(圖1d)。如圖1e所示,，在不同的外加電位下,，三種電催化劑的FENH3值均呈現(xiàn)“火山型"趨勢(shì),，F(xiàn)ENH3在?0.45 V vs RHE電位時(shí)達(dá)到最大值。值得注意的是,，在?0.45 V vs RHE電位下,，Co3O4和MgCo2O4的FENH3值分別為85.6和83.8%,，遠(yuǎn)高于CoAl2O4(40.3%),。在?0.45 V vs RHE條件下，Co3O4和MgCo2O4的NH3產(chǎn)率分別達(dá)到0.38和0.35 mmol h?1 cm?2，是CoAl2O4 (0.04 mmol h?1 cm?2)的9倍左右,，進(jìn)一步證實(shí)了Co3O4的NO3?RR活性主要來(lái)源于CoOh位點(diǎn)而非CoTd,。


圖2. Co基尖晶石催化劑的電化學(xué)原位表征: 為了探究工況條件下催化劑的動(dòng)態(tài)演變和真實(shí)活性物種,。通過(guò)原位EIS觀察三種樣品的Bode相圖,，發(fā)現(xiàn)在相同偏壓下，Co3O4和MgCo2O4的相位角小于CoAl2O4,。這意味著Co3O4和MgCo2O4表面更多的電荷參與了法拉第反應(yīng),，而不是存儲(chǔ)在電極/電解質(zhì)界面中，而CoAl2O4則相反,。原位Raman,、 XPS及XANES對(duì)催化劑在施加電位下的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，證明了在NO3?RR的反應(yīng)條件下,，CoOh-O6可能電化學(xué)轉(zhuǎn)化為CoOhO5-Ov,，而CoTd保持不變。此外,，DFT計(jì)算表明,，與CoOh和CoTd結(jié)合的橋接O離子(即Ov2f)相比，Ov更傾向于在末端與CoOh結(jié)合的O離子(即Ov3f)處生成,。基于以上結(jié)果,，我們?cè)趫D21中展示了NO3?RR在?0.45 V vs RHE下CoOhO5?Ov的生成過(guò)程。


圖3. DFT計(jì)算：如圖3a,、b(晶體場(chǎng)圖)所示，CoOh和CoTd都呈現(xiàn)在表面,，向真空方向有輕微的向外運(yùn)動(dòng),，在此情況下，它們的電子結(jié)構(gòu)會(huì)偏離理想的八面體和四面體晶體場(chǎng),。一個(gè)主要的變化是由于局部畸變導(dǎo)致d軌道的退化,，在這種情況下，CoOh和CoTd都觀察到強(qiáng)烈的自旋極化,，這可以通過(guò)計(jì)算的磁矩來(lái)證明,。這種極化也被投影態(tài)密度所證實(shí)，如插圖所示,，在CoOh的費(fèi)米能量以上約1.4 eV處觀察到一個(gè)自旋上升的尖峰,，但在CoTd中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。結(jié)合上述結(jié)果,，生成了自旋極化晶體場(chǎng)圖,，再現(xiàn)了這些關(guān)鍵特征,。在CoOh的情況下，eg(自旋向上)和t2g(自旋向下)都提供了位于導(dǎo)帶最小值(CBM,，圖3a中的藍(lán)線)的空態(tài),。不同的是，CoTd中的這種空態(tài)在~ 0.8 eV時(shí)由e軌道主導(dǎo)(只自旋向下),；重要的是,，所有自旋狀態(tài)都被占據(jù)了。上述差異會(huì)影響NO3?RR對(duì)NO3?的吸附和催化性能,。如圖3c (DOS譜圖)所示,，CoOh在價(jià)帶最大值處提供豐富的態(tài)以促進(jìn)強(qiáng)Co?N鍵，表現(xiàn)出優(yōu)于CoTd的性能,。如圖3d所示,，Ov將PDS的能壘從0.76 eV略微降低到0.55 eV，同時(shí)與*NH3生成相關(guān)的能量需求也變小了,。



圖4. (CuxCo1-x)Co2O4的XPS表征和NO3?RR性能研究,。在這項(xiàng)工作中，我們?cè)噲D在不減少高活性CoOh數(shù)量的條件下,，通過(guò)用其他陽(yáng)離子(即Cu2+)替換部分CoTd來(lái)調(diào)整CoOh位點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu),。考慮到具有3d9電子構(gòu)型的Cu2+相對(duì)于原Co (3d7)可以帶來(lái)兩個(gè)電子,，我們選擇Cu2+代替Co3O4的CoTd ((CuxCo1?x)Co2O4(x = 0,、0.2、0.4,、0.6,、0.8、1.0)),。如圖4a所示,，隨著Cu摻雜量的增加，Co 2p3/2中Co3+Oh的結(jié)合能逐漸升高,，說(shuō)明引入Cu摻雜劑可以有效地調(diào)整CoOh的電子結(jié)構(gòu),。然后，在1.0 M KOH和0.1 M NO3?的電解質(zhì)中,，在室溫下評(píng)估這些(CuxCo1?x)Co2O4氧化物的NO3?RR活性(圖4b, c),。有趣的是，CoOh的結(jié)合能與NH3的生成速率呈“火山型“相關(guān),，(Cu0.6Co0.4)Co2O4達(dá)到火山曲線的頂端(圖4c),。也就是說(shuō)，NO3?RR活性隨CoOh電子結(jié)構(gòu)的變化也遵循“火山型“曲線,，這表明調(diào)整CoOh的局部電子結(jié)構(gòu)是提高Co3O4基尖晶石NO3?RR活性的有效策略,。令人印象深刻的是,，(Cu0.6Co0.4)Co2O4的NO3?RR活性?xún)?yōu)于大多數(shù)報(bào)道的非貴金屬基電催化劑(圖4d)。

會(huì)員登錄

請(qǐng)輸入賬號(hào)

請(qǐng)輸入密碼

=

請(qǐng)輸驗(yàn)證碼

收藏該商鋪

標(biāo)簽：
保存成功

(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)

常用：

提示

您的留言已提交成功,！我們將在第一時(shí)間回復(fù)您~
在線留言