Peraturan berkesan struktur dan sifat-sifat perovskites hibrid di bawah tekanan?

Wartawan itu belajar dari University of Science and Technology of China bahawa pasukan penyelidik Profesor Zeng Jie dan Profesor Madya Zhou Shiming dari Pusat Penyelidikan Kebangsaan Hefei untuk Sains Mikroskala dan Jabatan Fizik Kimia telah membangunkan kaedah sejagat untuk menyediakan pemangkin atom tunggal oleh pemendapan elektrokimia. , menggunakan kaedah ini, para penyelidik berjaya menyediakan 34 jenis pemangkin atom tunggal, meliputi pelbagai logam peralihan dan pelbagai substrat. Keputusan yang berkaitan baru-baru ini diterbitkan dalam Nature Communications.

Pemangkin atom tunggal telah menarik perhatian yang meluas dalam tindak balas kimia seperti hidrolisis, pengurangan oksigen, hidrogenasi karbon dioksida, dan penukaran metana kerana penggunaan atom yang dimaksimumkan dan struktur elektronik yang unik. Walau bagaimanapun, kaedah semasa untuk mensintesis pemangkin atom tunggal mempunyai keperluan yang agak tinggi pada atom dan substrat tunggal, dan tidak mungkin untuk menyediakan sebarang pemangkin atom tunggal logam pada mana-mana substrat. Kaedah sintesis tunggal-atom penyesuaian sangat penting.

Para penyelidik menjalankan pemendapan elektrokimia di bawah sistem tiga elektrod elektrokimia, dan meneroka kesan keadaan pemendapan pada pembentukan atom tunggal, dan mendapati bahawa apabila pemuatan logam berada di bawah had tertentu, atom tunggal boleh diperolehi; Kemudian terdapat pembentukan kluster logam atau zarah, perubahan yang serupa dengan proses nukleasi dalam pertumbuhan kristal dalam fasa cecair. Untuk membuktikan kesejagatan kaedah ini, para penyelidik berjaya memperoleh pemangkin atom tunggal yang meliputi logam 3d, 4d, dan 5d pada substrat seperti kobalt hidroksida, molibdenum sulfida, oksida mangan, dan karbon nitrogen-doped, dan yang disediakan Selepas pencirian struktur pemangkin atom tunggal, didapati bahawa pemangkin atom tunggal yang sama yang diperolehi oleh katod dan pemendapan anod mempunyai struktur elektronik yang berbeza, yang menyediakan kemungkinan permohonannya dalam tindak balas pemangkin yang berbeza.

Hasil eksperimen menunjukkan bahawa beberapa pemangkin yang diperolehi oleh pemendapan katodik menunjukkan prestasi cemerlang dalam tindak balas evolusi hidrogen elektrokatalitik. Pada masa yang sama, beberapa pemangkin yang diperolehi oleh pemendapan anodik juga menunjukkan prestasi yang baik dalam tindak balas evolusi oksigen elektrokatalitik. Ujian elektrokimia menunjukkan bahawa sistem ini boleh mencapai ketumpatan arus hidrolisis penuh 10 mA/cm2 dengan hanya potensi 1.39 V, memecahkan rekod untuk potensi terendah dalam elektrolit alkali.

Pendekatan sejagat ini bukan sahaja menyuntik daya hidup baru ke dalam bidang pemangkin tunggal-atom, tetapi juga menyediakan idea-idea baru untuk mengkaji secara sistematik hubungan antara struktur pemangkin dan prestasi pada masa akan datang.