中國(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)深圳先進技(ji)術研究院(yuan)(yuan)材料所(籌)材料界(jie)面研究中心在二維(wei)(wei)過渡金屬(shu)(shu)氧(yang)化物制備領域(yu)取得新進展,成功建立二維(wei)(wei)金屬(shu)(shu)氧(yang)化物宏量制備新方(fang)法。
相關(guan)成果以(yi)"Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catalytical Applications"(簡易宏量制備適用(yong)于電(dian)催(cui)化應(ying)用(yong)的自支撐(cheng)二(er)維(wei)過渡金屬(shu)氧化物)為題(ti)發表在化學領(ling)域(yu)重要(yao)期刊Chemical Communications (化學通(tong)訊(xun)(xun))上。論(lun)(lun)文第一作者是(shi)康翼鴻博士(shi),通(tong)訊(xun)(xun)作者是(shi)喻學鋒研究員。論(lun)(lun)文合作者還(huan)包括中心Seeram Ramakrishna院士(shi)和朱(zhu)劍豪院士(shi)等。
二(er)(er)維(wei)過渡金屬(shu)氧化(hua)(hua)物具有高比表面(mian)積、高穩定性、活(huo)性位(wei)點多等優勢,近年(nian)來受到廣泛關(guan)注,在能源催化(hua)(hua)領域展現(xian)出巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)應用價值(zhi)。但是(shi)傳(chuan)統的(de)(de)“自上(shang)而(er)下(xia)”或者“自下(xia)而(er)上(shang)”的(de)(de)制備方法(fa)都過于復雜,需(xu)要大(da)(da)量(liang)的(de)(de)化(hua)(hua)學試劑和(he)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)熱能,既不經濟也(ye)不環保,無法(fa)真正實現(xian)大(da)(da)規模制備,限(xian)制了二(er)(er)維(wei)過渡金屬(shu)氧化(hua)(hua)物的(de)(de)工業應用。
基于此(ci),團隊打破傳統思(si)維(wei),利用(yong)化(hua)學腐蝕的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理,在(zai)(zai)室溫條件且(qie)不(bu)添(tian)加任何化(hua)學試劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下,僅利用(yong)過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)粉末(mo)和水反(fan)應(ying),就(jiu)可以合成自(zi)支撐(cheng)的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)維(wei)過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)氧化(hua)物納米(mi)片結構。同時通(tong)過(guo)(guo)掃描電(dian)(dian)子顯微(wei)鏡、投射電(dian)(dian)子顯微(wei)鏡、X射線光譜儀(yi)、拉姆光譜儀(yi)等一系(xi)列(lie)表征(zheng)手段揭示了(le)(le)二(er)(er)維(wei)層狀過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)自(zi)組裝的(de)(de)(de)(de)機制(zhi)。此(ci)外,利用(yong)電(dian)(dian)化(hua)學工作(zuo)站測試分(fen)析發現,通(tong)過(guo)(guo)該方法制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)自(zi)支撐(cheng)的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)維(wei)過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)氧化(hua)物具(ju)有(you)非常(chang)好的(de)(de)(de)(de)氧還原(yuan)性能(neng)和極高(gao)的(de)(de)(de)(de)穩定性,可以媲美(mei)目(mu)前報道(dao)的(de)(de)(de)(de)最好的(de)(de)(de)(de)非貴(gui)金(jin)(jin)屬(shu)催化(hua)劑,甚至(zhi)在(zai)(zai)高(gao)電(dian)(dian)流密度的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下優于貴(gui)金(jin)(jin)屬(shu)催化(hua)劑的(de)(de)(de)(de)性能(neng)。該方法提(ti)供了(le)(le)一種非常(chang)簡便的(de)(de)(de)(de)適用(yong)于多種過(guo)(guo)渡(du)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)二(er)(er)維(wei)材料(liao)制(zhi)備方法,為二(er)(er)維(wei)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)大規模應(ying)用(yong)提(ti)供了(le)(le)新思(si)路。
上(shang)述工作(zuo)得到(dao)了國家自然(ran)科(ke)學基(ji)金、深圳市(shi)基(ji)礎研究項目、深港(gang)創(chuang)新(xin)圈(quan)等項目支持(chi)。