中科大俞书宏等JACS:定向微电场助力有序纳米结构催化
发布时间：2019-07-01 20:12:56 来源：自考网通讯作者：刘建伟、江慧军、俞书宏
通讯单位：中国科学技术大学
成果一览
日益增长的能源需求与化石燃料带来的环境问题日趋严重，开发洁净可持续的新能源已迫在眉睫。通过电化学催化水裂解、氧还原、CO 2 还原等反应制备洁净能源及有价值的化学品是环保有前景的技术之一。目前，提高电催化性能的策略主要通过改变电催化剂的热力学性质，如配位工程，电子耦合，应变工程和集体效应等来降低催化反应的能垒。却忽略了反应物分子浓度对电催化剂动力学的调节。
中国科学技术大学的俞书宏教授、江慧军特任研究员、刘建伟副教授团队精心设计的具有 周期性结构纳米催化剂 ，在 定向微电场 作用下可以 加速反应物分子从 电解液体相 到催化剂表面的 扩散传质步骤 ，可以 优化动力学 。在反应过程中， 施加定向微电场，调节催化剂表面反应物通量，因此所有反应物分子都得以充分利用 ，从而提高了电催化性能。
图文导读
图1 有序和无序Pt NTs催化剂制备示意图及定量
图2 Pt NTs催化剂相貌结构表征
图3 Pt NTs催化剂电化学性能表征
图4 Pt NTs催化过程示意图及性能对比
图5 微电场下催化剂及反应物分子状态
图6 不同催化剂普适性研究
本文强调了有序纳米结构在调节催化动力学中的重要作用。与无序的催化剂相比，精心设计的有序纳米催化剂在定向微电场可以调节反应物的表面通量，使得所有反应物分子充分用于反应，从而能够提高电催化性能。从反应物浓度与催化剂相互作用入手，调节催化反应动力学，为电催化剂的设计与催化反应的高效进行提供新思路。
文献链接
Ordered Nanostructure Enhances Electrocatalytic Performance by Directional Micro-Electric Field ( Journal of th e American Chemical Socie ty ，2019，DOI: 10.1021/jacs.9b03617)
深圳华算科技有限公司采用第一性原理计算与分子动力学、蒙特卡罗等方法相结合，对电池、催化、纳米材料等进行多尺度设计与模拟，专注为海内外催化、纳米及能源领域科研人员提供材料计算模拟整体技术解决方案。方向涉及材料结构、扩散、电导率、表面吸附能/吸附位、吸附分子构型优化、催化活性能、反应路径计算、OER、HER、ORR、自由能计算等。
客户群体：清华、北大、天大、北理、北航、西交、华工、同济、复旦以及中科院各大院所等数十个高校院所二百多个课题组。
客户成果： Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、AM、AEM、AFM、JMCA、ACS Nano、NanoEnergy、ChemSusChem 等国际优质期刊。
推荐文章
-
自考生课外阅读什么类型的书好
2024-07-04 阅读:775 -
今日自考，祝愿所有考生考试顺利！
2021-10-16 阅读:771 -
自考机构招生乱象横生
2021-10-10 阅读:776 -
自考大数据揭秘！每年的自考报考人数超过你想象
2021-10-07 阅读:761
自考网版权所有 2024 粤ICP备16065536号