Régulation efficace de la structure et des propriétés des pérovskites hybrides sous pression ?

Le journaliste a appris de l'Université des sciences et technologies de Chine que l'équipe de recherche du professeur Zeng Jie et du professeur agrégé Zhou Shiming du Centre national de recherche Hefei pour la science de la matière à l'échelle microscopique et du Département de physique chimique a mis au point une méthode universelle pour préparer des single{ {0}}catalyseurs atomiques par dépôt électrochimique. , en utilisant cette méthode, les chercheurs ont réussi à préparer 34 types de catalyseurs -à un seul atome, couvrant une variété de métaux de transition et une variété de substrats. Les résultats connexes ont été récemment publiés dans Nature Communications.

Les catalyseurs-à un seul atome ont suscité une grande attention dans les réactions chimiques telles que l'hydrolyse, la réduction de l'oxygène, l'hydrogénation du dioxyde de carbone et la conversion du méthane en raison de leur utilisation optimisée des atomes et de leur structure électronique unique. Cependant, les méthodes actuelles de synthèse de catalyseurs à un seul atome - ont des exigences relativement élevées sur les atomes et les substrats uniques, et il n'est pas possible de préparer des catalyseurs à un seul atome de métal - sur n'importe quel substrat. Les méthodes de synthèse adaptative d'un seul atome - sont d'une grande importance.

Les chercheurs ont effectué un dépôt électrochimique sous le système électrochimique à trois-électrodes et ont exploré l'effet des conditions de dépôt sur la formation d'atomes uniques. Ils ont découvert que lorsque la charge de métal est inférieure à une certaine limite, des atomes uniques peuvent être obtenus ; Ensuite, il y a la formation d'amas ou de particules métalliques, un changement similaire au processus de nucléation dans la croissance des cristaux en phase liquide. Afin de prouver l'universalité de la méthode, les chercheurs ont réussi à obtenir des catalyseurs -à un seul atome couvrant les métaux 3d, 4d et 5d sur des substrats tels que l'hydroxyde de cobalt, le sulfure de molybdène, l'oxyde de manganèse et l'azote- carbone dopé, et le préparé Après la caractérisation structurelle du catalyseur à un seul -atome, il a été constaté que le même catalyseur à un seul -atome obtenu par dépôt de cathode et d'anode a des structures électroniques différentes, ce qui offre la possibilité de son application dans différentes réactions catalytiques.

Les résultats expérimentaux montrent que certains des catalyseurs obtenus par dépôt cathodique présentent d'excellentes performances dans la réaction électrocatalytique de dégagement d'hydrogène. Dans le même temps, certains catalyseurs obtenus par dépôt anodique ont également montré de bonnes performances dans la réaction électrocatalytique de dégagement d'oxygène. Les tests électrochimiques montrent que le système peut atteindre une densité de courant d'hydrolyse complète de 10 mA/cm2 avec seulement un potentiel de 1,39 V, battant le record du potentiel le plus bas dans les électrolytes alcalins.

Cette approche universelle injecte non seulement une nouvelle vitalité dans le domaine de la catalyse à -atome unique, mais fournit également de nouvelles idées pour étudier systématiquement la relation entre la structure du catalyseur et les performances à l'avenir.