绿色合成高性能单NiNx Electrocatalyst

发布的一篇文章中预印本服务器研究方,研究人员开发了一种新方法来合成单外祖母_xelectrocatalyst普通马弗炉在更低温度下通过锚定其前身surfactant-containing有机配位化合物(传销)乳化基质。

研究:通过表面固定Mass-producible高性能NiNx Electro-Catalyst准备。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com

催化剂的过程导致了高收益在一公斤级别,由于抑制聚合的前兆。催化剂表现出优秀的可调催化活性,高稳定性和再现性在氧进化和还原反应。

背景

Electrocatalysts用于增加电化学反应的速率不发生物理或化学变化。他们大多出现在电极的表面,增加的速度和电极之间的电子转移反应物由于大量的自动分散活动网站。

异构electrocatalysts包含著金属如铝(Al)、铁(Fe),钴(有限公司)和镍(镍)显示高的活性和选择性以更低的成本和一个可伸缩的大小与铂(Pt)的electrocatalysts相比。

过渡金属原子序数较低可以形成强烈的金属氧(M-O)债券,可以固定在衬底获得单金属催化剂。这里固定意味着基材陷阱与强大的分子键和金属原子空位缺陷转移到金属表面生成活跃的网站。

然而,这些过渡金属通常倾向于聚集并形成纳米粒子,阻碍固定,限制数量的贵金属在衬底表面,可以处理在一个通过。欧洲杯猜球平台此外,他们受到非常严厉的条件和复杂的过程,这是能源密集型的,cost-inefficient,乏味。单原子催化剂的合成(囊)可能需要高温度800 - 1100℃。

关于这项研究

在这项研究中,研究人员开发出一种新方法来合成单外祖母_xelectrocatalyst通过锚定其前体(bis(乙二胺)氯化镍(II)) (C₄H₁₆Cl₂N₄倪·xH₂O)多层次传销的表面。固定在锚定了合成过程发生在一个普通的马弗炉温度350℃,远低于其他类似的过程。

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四个传销样本准备从硝酸钴(Co(没有的乳液₃)₂)和咪唑(C₃H₄N₂在水和二氯甲烷溶剂混合物。SAAS-C₁₂添加表面活性剂的乳化促进锚定的外祖母_x前体。氨基间SAAS-C的核心₁₂表面活性剂在加热脱水生成C = O组,连着形成了外祖母的前兆_xC_x网站。所有四个传销样本脱落到超薄表/基质在二氯甲烷。样本标记为MLM1、MLM2 MLM3,和与Ni /公司MLM4比率1:30,1:15,1:7.5,分别和1:2。

观察

电感耦合等离子体发射光谱仪光学(ICP-OES)验证所有四个样品的Ni /公司比率。MLM2样品在350℃合成总收率为75%。粉末x射线衍射(PXRD)没有显示任何山峰,显示完整的原子分散的金属和金属氧化物微晶。

x射线光电子能谱(XPS)分析表明,Co 2 p结合能,由信号在781.5 eV稳定传销- 350样本,而镍2 p结合能信号在855.0 eV前体数量增加而增加。热处理后出现的一个新的结合能信号在288.0 eV, C 1 s的峰值代表C = O键的形成由于SAAS-C脱水₁₂表面活性剂。同样,N 1 s峰值约400.2 eV是可见的。

红外(IR)显微光谱表明减少氧成分与C = O组和N 1 s最高比例的增加,这证实了外祖母的反应_x一部分与C = O组形成外祖母_xC_x。外祖母的形成_xC_x证明了成功的外祖母固定_x传销衬底。

透射电子显微镜(TEM)图像显示,传销的多层结构消失后热处理没有任何聚合和纳米粒子的形成。欧洲杯猜球平台

结论

最后,这项研究的研究人员开发了一种新的简单两步合成NiN方法_xelectrocatalyst锚定到一个包含SAAS-C传销乳化基质₁₂表面活性剂。C = O组的形成由于脱水的表面活性剂促进了外祖母的形成_xC_x化合物,这有效地固定的前身在衬底表面,形成一个高度活跃的单外祖母_xelectrocatalyst。

最重要的是,整个固定过程执行在350℃下,远远低于类似过程发生在800 - 1100℃的高温,也没有任何聚合。因此,这种乳液和surfactant-based合成高收益,成本效益,绿色替代传统的合成方法。

*重要通知

研究方发布初步不同行评议的科学报告,因此,不应被视为结论性的,指导临床实践/健康相关行为,或被视为建立信息。

源

侯,Q。刘,K。黄,Y。Maksoud, W。杨,P。杨,叮,,N。罗,T。Lei, Y。张,Y。郑,L。刘,M。林,B。陈,Y。巴塞特,J。通过表面固定,Mass-producible高性能NiNx Electro-Catalyst准备,研究方2022年。https://www.researchsquare.com/article/rs-990428/v1

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