中國(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)深圳(zhen)先(xian)進技(ji)術研究院(yuan)(yuan)材料所(籌)材料界面研究中心在二維過渡金屬氧化(hua)物制備(bei)領域取得新(xin)進展,成功建立二維金屬氧化(hua)物宏(hong)量制備(bei)新(xin)方法。
相關成(cheng)果以"Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catalytical Applications"(簡(jian)易(yi)宏量制備適用(yong)于電催化(hua)應(ying)用(yong)的(de)自支撐二維(wei)過渡金屬氧化(hua)物)為(wei)題發表在(zai)化(hua)學領域重要期刊Chemical Communications (化(hua)學通(tong)訊(xun))上(shang)。論文(wen)第(di)一作(zuo)(zuo)(zuo)者(zhe)(zhe)是康翼鴻(hong)博士,通(tong)訊(xun)作(zuo)(zuo)(zuo)者(zhe)(zhe)是喻(yu)學鋒研究員。論文(wen)合作(zuo)(zuo)(zuo)者(zhe)(zhe)還包括中心(xin)Seeram Ramakrishna院士和(he)朱劍豪院士等。
二維過(guo)渡金屬氧化(hua)物具有高(gao)比表面積、高(gao)穩定性(xing)、活性(xing)位點(dian)多等優勢(shi),近年(nian)來受到(dao)廣泛(fan)關注,在(zai)能(neng)源催化(hua)領域展現(xian)出巨(ju)大的(de)(de)應(ying)用(yong)價(jia)值。但是傳統(tong)的(de)(de)“自(zi)上而下(xia)”或者“自(zi)下(xia)而上”的(de)(de)制(zhi)備方(fang)法(fa)(fa)都過(guo)于復雜(za),需要大量的(de)(de)化(hua)學(xue)試劑和大量的(de)(de)熱(re)能(neng),既不經濟也不環保,無法(fa)(fa)真正實現(xian)大規模制(zhi)備,限制(zhi)了二維過(guo)渡金屬氧化(hua)物的(de)(de)工業(ye)應(ying)用(yong)。
基(ji)于此(ci),團隊打(da)破傳統思(si)維,利用(yong)化學腐蝕的(de)(de)原(yuan)理,在室溫條(tiao)件且不添加任何(he)化學試劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia),僅利用(yong)過渡金(jin)屬(shu)粉末和(he)水(shui)反(fan)應(ying),就(jiu)可以合成自(zi)支(zhi)撐(cheng)的(de)(de)二維過渡金(jin)屬(shu)氧(yang)化物納米片結構。同時通過掃描電子(zi)顯微(wei)鏡、投射(she)電子(zi)顯微(wei)鏡、X射(she)線(xian)光譜儀(yi)、拉姆光譜儀(yi)等一(yi)系(xi)列表征手段揭(jie)示了二維層狀(zhuang)過渡金(jin)屬(shu)自(zi)組裝的(de)(de)機制。此(ci)外,利用(yong)電化學工作站測試分(fen)析發現,通過該方(fang)法制備(bei)(bei)的(de)(de)自(zi)支(zhi)撐(cheng)的(de)(de)二維過渡金(jin)屬(shu)氧(yang)化物具有非(fei)常好的(de)(de)氧(yang)還(huan)原(yuan)性能和(he)極高的(de)(de)穩定性,可以媲美(mei)目前報道(dao)的(de)(de)最好的(de)(de)非(fei)貴金(jin)屬(shu)催化劑(ji)(ji)(ji),甚至在高電流密(mi)度的(de)(de)情(qing)況下(xia)優(you)于貴金(jin)屬(shu)催化劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)性能。該方(fang)法提供了一(yi)種非(fei)常簡便(bian)的(de)(de)適用(yong)于多種過渡金(jin)屬(shu)的(de)(de)二維材(cai)料制備(bei)(bei)方(fang)法,為二維材(cai)料的(de)(de)大規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)提供了新思(si)路。
上述工(gong)作得(de)到了國(guo)家(jia)自然科(ke)學(xue)基金、深(shen)圳市基礎研(yan)究項目(mu)、深(shen)港(gang)創新圈等項目(mu)支持(chi)。