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《多多巴胺负载金属纳米颗粒的合成及其催化性能》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2020-06-28

  • 多多巴胺(PDA)是一种新兴的受自然启发的生物高分子材料，具有许多有趣的特性，包括自组装和通用粘附。PDA还能与各种金属离子形成配位键，在保护环境下经过热退火可还原为金属纳米粒子(NPs)。本研究以PDA为载体材料，在室温水溶液中合成了Pt NPs。电化学工作站对所得到的PDA-Pt纳米复合材料的催化性能进行了评价，其催化活性与Pt/C材料的析氢反应(HER)具有可比性。此外，在随后的热退火过程中，该策略还可以得到支持在PDA上的Cu、Ni和Cu - Ni NPs。用原位x射线衍射研究了纳米粒子的相演化，并用电子显微技术研究了纳米粒子的形貌。初步结果显示，PDA上的NPs也具有HER活性。这项工作表明，PDA可作为合成金属NPs的潜在支持物，可用于工程应用，如催化剂。

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  • 《中科大 Ni纳米颗粒作为双功能电催化剂用于全分解水》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-07-13
    • 近年来，过渡金属氧化物、钙钛矿氧化物和层状双氢氧化物作为碱性电解质中的OER催化剂已进行了广泛研究，而过渡金属磷化物、硫化物和碳化物在酸性电解质中具有优越的HER性能。尽管如此，由于pH范围不匹配，将上述OER和HER催化剂集成于同一电解池中以实现全分解水是具有挑战性的。因此，研发用于OER和HER的高性能双功能电催化剂非常必要。 纳米结构过渡金属(化合物)/氮掺杂碳纳米材料(M/N/C)由于其低成本、高丰度、高效和稳定的催化性能，是一种前景良好的催化剂，在电化学催化领域引起了相当大的关注，但能催化全水分解的材料鲜见报道。另外，对于新型电化学催化剂体系，还需要清楚地了解材料中活性位点的结构。 成果简介 近日，中国科学技术大学俞书宏教授、梁海伟教授(共同通讯作者)等使用廉价的水热碳质纳米纤维、吡咯和NiCl2作为前驱体制备了Ni-N共掺杂碳纳米纤维负载部分氧化的Ni纳米颗粒(PO-Ni/Ni-N-CNFs)的纳米复合电催化剂，并在Nano Energy上发表了题为“Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting”的研究论文。得益于有效的活性中心、介孔结构和相互连接的一维纳米纤维网络，所得纳米复合电催化剂在碱性介质中对HER和OER均表现出优异的催化活性和持久性。 此外，将PO-Ni/Ni-N-CNFs作为双功能催化剂实际应用于分解水，在1.69V的电压下达到了10mA·cm-2的电流密度。 综上所述，PO-Ni/Ni-N-CNFs复合材料的优异性能应归因于以下三个重要方面的协同控制。首先，催化剂中存有三类内在活性位点，包括暴露的PO-Ni、Ni@C和Ni-Nx，可以有效催化HER和OER。尽管已证实暴露的PO-Ni结构是主要的活性位点，但Ni@C和Ni-Nx也为PO-Ni/Ni-N-CNFs催化剂提供了部分活性。其次，PO-Ni/Ni-N-CNFs具有较高的比表面积(241.0 m2·g-1)，介孔结构和较大的总孔体积(0.21 cm3·g-1)，有利于上述活性位点的暴露以及电催化相关物种的快速传输。最后，高度石墨化的CNF网络结构不仅有利于电子快速传递，而且还提高了其催化稳定性。当用作全分解水催化剂时，PO-Ni/Ni-N-CNFs能够在碱性电解池、1.69 V电压下达到10 mA·cm-2的电流密度，同时具有出色的耐久性。理解催化剂中的主要活性位点将为开发用于电解水以及其它电催化过程的高性能双功能催化剂提供更多机遇。 文献链接： Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting (Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.06.071)
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  • 《在TiO2纳米片上固定的AuPd纳米颗粒的快速合成，可以有效地脱氢甲酸》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2018-06-11
    • 安全高效的储氢技术是氢能源广泛利用的关键技术之一。甲酸被认为是一种安全、方便的化学储氢材料。然而，高效非均相催化剂的缺乏阻碍了其实际应用。在此，我们提出了一种简便的浸湿沉积方法，用于合成以TiO2纳米片(AuPd/TiO2纳米片)为载体的超细AuPd合金纳米颗粒，并将其作为高效催化剂用于FA脱氢。在不同温度下煅烧TiO2纳米片，以改变催化剂的催化活性。AuPd /二氧化钛nanosheets - 400展览上活动催化英足总释放96%的总氢含量的初始周转频率值592摩尔H2摩尔−1金属h−1 25°C和活化能低11.8 kJ摩尔−1。详细的表征表明，AuPd中心的合金结构、TiO2纳米片的相态和结晶度以及AuPd纳米颗粒与TiO2纳米片基体之间的强电子传递相互作用是其优异的催化性能。 ——文章发布于2018年6月8日
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