中(zhong)國科(ke)學院深(shen)圳(zhen)先進(jin)技術研究(jiu)院材料所(籌(chou))材料界面(mian)研究(jiu)中(zhong)心在二維過(guo)渡金屬氧化(hua)物(wu)制(zhi)備(bei)領域取得新進(jin)展,成功(gong)建立二維金屬氧化(hua)物(wu)宏量(liang)制(zhi)備(bei)新方法。
相關(guan)成果以"Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catalytical Applications"(簡(jian)易宏量制備適用于電催化應(ying)用的自支撐二維過渡(du)金屬(shu)氧化物)為(wei)題發表(biao)在化學領域重(zhong)要期刊(kan)Chemical Communications (化學通訊)上。論(lun)文第一作(zuo)者(zhe)是康翼(yi)鴻(hong)博士,通訊作(zuo)者(zhe)是喻學鋒研究(jiu)員。論(lun)文合作(zuo)者(zhe)還包括中心Seeram Ramakrishna院士和朱劍(jian)豪院士等。
二維過(guo)渡(du)金屬氧化物具有高(gao)比表面積、高(gao)穩定性、活(huo)性位(wei)點(dian)多等(deng)優(you)勢,近年來受到(dao)廣泛關注,在能(neng)源催化領域(yu)展現出巨大(da)(da)的(de)應(ying)(ying)用價值。但是傳統(tong)的(de)“自上(shang)而下(xia)”或者“自下(xia)而上(shang)”的(de)制備(bei)方法(fa)都過(guo)于復雜,需要大(da)(da)量的(de)化學試劑(ji)和大(da)(da)量的(de)熱(re)能(neng),既(ji)不經濟也不環保(bao),無法(fa)真正(zheng)實現大(da)(da)規(gui)模制備(bei),限制了二維過(guo)渡(du)金屬氧化物的(de)工業應(ying)(ying)用。
基于此,團(tuan)隊打破傳統思維(wei)(wei),利(li)用(yong)化(hua)(hua)學(xue)腐蝕的(de)(de)(de)原理,在室溫條(tiao)件(jian)且不添(tian)加任何(he)化(hua)(hua)學(xue)試劑的(de)(de)(de)情(qing)況下,僅利(li)用(yong)過(guo)渡(du)(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)粉末和(he)水(shui)反應,就可以合(he)成(cheng)自(zi)支(zhi)撐的(de)(de)(de)二維(wei)(wei)過(guo)渡(du)(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)(hua)物納米(mi)片結(jie)構。同時通過(guo)掃描電子顯微鏡、投射(she)電子顯微鏡、X射(she)線(xian)光譜(pu)儀、拉姆光譜(pu)儀等一系列表征手段揭示了二維(wei)(wei)層狀過(guo)渡(du)(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)自(zi)組(zu)裝的(de)(de)(de)機制。此外,利(li)用(yong)電化(hua)(hua)學(xue)工作站測試分析發現,通過(guo)該方(fang)法制備(bei)的(de)(de)(de)自(zi)支(zhi)撐的(de)(de)(de)二維(wei)(wei)過(guo)渡(du)(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)(hua)物具有非常好(hao)的(de)(de)(de)氧還原性能和(he)極高(gao)的(de)(de)(de)穩定(ding)性,可以媲美目前報(bao)道的(de)(de)(de)最好(hao)的(de)(de)(de)非貴(gui)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)催化(hua)(hua)劑,甚至在高(gao)電流密度(du)的(de)(de)(de)情(qing)況下優(you)于貴(gui)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)催化(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)性能。該方(fang)法提(ti)供了一種(zhong)非常簡便的(de)(de)(de)適用(yong)于多種(zhong)過(guo)渡(du)(du)(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)二維(wei)(wei)材(cai)(cai)料制備(bei)方(fang)法,為二維(wei)(wei)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)大規模應用(yong)提(ti)供了新思路。
上述工作得到了(le)國家自然科(ke)學基(ji)金、深圳市基(ji)礎研究(jiu)項目、深港(gang)創新圈等項目支持(chi)。