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江南大学杜明亮ACS Nano:双原子催化剂的熵工程中间合成策略!

科研云  · 公众号  · 科技创业 科技自媒体  · 2024-08-06 07:00
    

主要观点总结

本文报道了一种新型的“双原子化合物的熵工程中间合成策略”(EEMIS-DSAC),用于解决双单原子催化剂(DSACs)合成过程中的复杂性、稳定性、纯度和规模化生产等挑战。通讯作者为江南大学的杜明亮教授,该策略在硝酸盐还原反应中展示了卓越的性能。文章还提供了图文解析,包括合成概念图、催化剂的表征图、电化学性能图和理论计算图等。

关键观点总结

关键观点1: 通讯作者和团队提出的“熵工程中间合成双单原子化合物”策略(EEMIS-DSAC)解决了DSACs合成中的关键问题。

该策略结合自下而上和自上而下的方法,通过熵的增加作为驱动力,实现了金属原子的精准分散,解决了复杂性、稳定性、纯度和规模化生产等挑战。

关键观点2: 双单原子催化剂(DSACs)的优势和在合成过程中面临的挑战。

DSACs通过均匀分散两种不同的金属原子在单一载体上,继承了单原子催化剂的高活性和高选择性,并通过两种金属原子间的协同作用进一步提升了催化性能。然而,合成过程中的复杂性、稳定性、纯度和可扩展性仍是当前研究的主要挑战。

关键观点3: EEMIS-DSAC策略的具体实施步骤和验证。

通过静电纺丝技术制备纳米纤维膜,经过预氧化、碳热还原、高温退火和化学气相沉积等技术步骤,实现了DSACs的原子级分散。利用X射线光电子能谱、X射线吸收精细结构光谱和电化学测试等手段,验证了所制备催化剂的结构和性能。

关键观点4: EEMIS-DSAC策略在硝酸盐还原反应(NO3RR)中的应用和优势。

所制备的CuNi DSACs在NO3RR中表现出优异的电催化性能,电流密度、法拉第效率、质量生产率和面积生产率均显著优于单原子催化剂。这为该策略在实际应用中的工业应用潜力提供了有力证据。

关键观点5: 通讯作者杜明亮的介绍以及焦耳加热设备的相关信息。

杜明亮教授是江南大学化学与材料工程学院教授,主要研究领域为电化学制氢和氢燃料电池催化材料等。焦耳热高温超快材料制备装置可实现毫秒级别升温和降温,该装置在能源催化材料、二维材料、高熵化合物、陶瓷材料等领域的超快速高质量制备中有广泛应用。


文章预览

通讯 近期顶刊速报!!! 研究背景 近日, 江南大学杜明亮教授团队 在国际高水平期刊 《ACS Nano》 上发表了一篇文章,题为 “Entropy Engineered Middle-In Synthesis of Dual Single-Atom Compounds for Nitrate Reduction Reaction” 。该研究提出了一种新颖的“双原子化合物的熵工程中间合成策略”,有效解决了复杂性、稳定性、纯度和规模化生产等挑战,并展示了在硝酸盐还原反应中的卓越性能。 通讯作者:杜明亮 通讯单位:江南大学 全文速览 尽管双单原子催化剂 (DSACs) 具有巨大的潜力,但其合成过程中的复杂性、稳定性、纯度和可扩展性仍然是当前研究中的主要关注点。为了解决这些问题,我们提出了一种通用策略,称为“熵工程中间合成双单原子化合物” (EEMIS-DSAC),该策略精心设计以生产多种DSACs,有效解决上述问题。我们的策略结合了自下而上和自上而下两种范式 ………………………………

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