中(zhong)國(guo)科(ke)學院深(shen)圳先進(jin)技術(shu)研究院材(cai)料(liao)所(suo)(籌)材(cai)料(liao)界面(mian)研究中(zhong)心在二維(wei)過渡金屬氧化物制(zhi)備領域取得(de)新進(jin)展,成功建(jian)立二維(wei)金屬氧化物宏量制(zhi)備新方法。
相關(guan)成(cheng)果以"Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catalytical Applications"(簡易宏量(liang)制備適用(yong)于電催化(hua)應用(yong)的自(zi)支撐二維(wei)過渡金屬氧化(hua)物)為題發表在化(hua)學領域重要期(qi)刊Chemical Communications (化(hua)學通訊(xun))上(shang)。論文第一作者是康翼鴻博士(shi),通訊(xun)作者是喻學鋒研究員。論文合作者還(huan)包(bao)括中心Seeram Ramakrishna院士(shi)和朱劍豪院士(shi)等。
二維過(guo)(guo)渡(du)(du)金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)具有高比表(biao)面積(ji)、高穩定性、活性位點多等優勢,近年來(lai)受(shou)到(dao)廣(guang)泛關注,在(zai)能源催化(hua)(hua)領域展現(xian)(xian)出(chu)巨(ju)大(da)的(de)應用價值。但是傳(chuan)統的(de)“自(zi)上(shang)而下”或(huo)者“自(zi)下而上(shang)”的(de)制備(bei)(bei)方法都(dou)過(guo)(guo)于復雜,需要大(da)量的(de)化(hua)(hua)學試劑(ji)和大(da)量的(de)熱能,既不經濟也不環保,無法真正實現(xian)(xian)大(da)規(gui)模制備(bei)(bei),限制了二維過(guo)(guo)渡(du)(du)金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)的(de)工業應用。
基于此(ci),團隊打破傳統思維,利用(yong)化學腐蝕的(de)(de)原(yuan)理,在室溫條(tiao)件(jian)且不(bu)添(tian)加任何(he)化學試(shi)劑的(de)(de)情況下(xia),僅利用(yong)過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)粉末和(he)水(shui)反應,就(jiu)可以合成自支撐的(de)(de)二(er)(er)維過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)氧化物(wu)納米片結構。同時通過(guo)(guo)(guo)掃描電子顯微(wei)鏡、投射電子顯微(wei)鏡、X射線光(guang)譜(pu)儀、拉姆光(guang)譜(pu)儀等一系列表(biao)征(zheng)手段(duan)揭示(shi)了二(er)(er)維層狀過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)自組裝的(de)(de)機(ji)制。此(ci)外,利用(yong)電化學工作站測(ce)試(shi)分析發現,通過(guo)(guo)(guo)該方(fang)法(fa)制備的(de)(de)自支撐的(de)(de)二(er)(er)維過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)氧化物(wu)具有非常好(hao)(hao)的(de)(de)氧還(huan)原(yuan)性能和(he)極高的(de)(de)穩(wen)定性,可以媲美目前報道(dao)的(de)(de)最好(hao)(hao)的(de)(de)非貴金(jin)(jin)屬(shu)催(cui)化劑,甚至在高電流密度(du)的(de)(de)情況下(xia)優于貴金(jin)(jin)屬(shu)催(cui)化劑的(de)(de)性能。該方(fang)法(fa)提供(gong)(gong)了一種非常簡便的(de)(de)適用(yong)于多(duo)種過(guo)(guo)(guo)渡(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)二(er)(er)維材料(liao)制備方(fang)法(fa),為二(er)(er)維材料(liao)的(de)(de)大規模(mo)應用(yong)提供(gong)(gong)了新(xin)思路。
上(shang)述工作(zuo)得到了國家自(zi)然科學基(ji)金(jin)、深(shen)圳市(shi)基(ji)礎研究項(xiang)目、深(shen)港創新圈(quan)等項(xiang)目支持。