【中安在線】安徽大學在單原子催化劑的研究中取得新成果

發布新澳博官網:2019-02-21作者:訪問量:407

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中安在線、中安新聞客戶端訊  218日,記者從安徽大學了解到,該校物科院在單原子催化劑的球差矯正電鏡表征研究中取得了新成果,該成果進一步在微生物燃料電池器件應用中,也表現出了遠超前期文獻報道的功率密度和長達820小時的穩定運行。

原子級分散金屬催化劑的有效合成及應用,是近年來催化和材料研究領域非常重要的研究方向。由于活性組分的高度分散、金屬利用效率的大幅度提升以及活性中心與相鄰配位原子相互作用,單原子催化劑或原子級分散金屬催化劑在諸如CO氧化反應、有機加氫反應和氧還原反應等過程中表現出優異的活性、穩定性和選擇性。基于球差矯正電鏡的高角環形暗場(HAADF)成像以及基于同步輻射的擴展x射線吸收精細結構(EXAFS)譜是表征單原子催化的必備手段。

葛炳輝教授與清華大學伍輝研究組,北京航空航天大學劉利民教授、清華大學環境學院張瀟源副教授合作,開展了低溫下(零下六十攝氏度)液相合成原子級分散金屬鈷催化劑制備研究工作,提出了一種基礎且通用的低溫溶液合成穩定的原子級分散金屬催化劑的策略,不同制備溫度下樣品的HAADF。催化劑在中性(0.05 M PBS磷酸緩沖液)和堿性(0.1 M KOH)的電解液環境中,都表現出顯著提高的氧還原催化活性和穩定性。進一步在微生物燃料電池器件應用中,也表現出了遠超前期文獻報道的功率密度(2550 ± 60 mW m-2)和長達820小時的穩定運行。

同樣的,為了獲得單原子分散的催化劑,葛炳輝教授還與復旦大學孫正宗研究組合作,研究利用電鍍方法在二維材料MoS2表面沉積單原子,表面摻雜量最高可達at.14%。摻入晶格中的Pt等貴金屬體現出優異的CO毒化免疫特征,并且在二氧化碳電化學還原催化中體現出較好的CO轉化效率。據悉,相關研究成果發表在Nature CommunicationsChemistry of Materials上。(程良才 記者 聶靜潔)

  


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