安徽师范大学毛俊杰/杨健报道了一种掺杂工程化硫化铋预催化剂(BiS-1),其S在电化学重建为金属Bi后被部分保留,用于CO 2 RR在宽pH范围内以超高性能制备甲酸酯/甲酸。在中性和碱性溶液下的流动池中,最佳的BiS-1在2000 mA cm -2 下保持约95%的法拉第效率(FE)。此外,BiS-1催化剂在酸性溶液中显示出前所未有的高...
由于电催化还原CO2制备甲酸反应活化CO2分子的能力非常有限,而且通常不同pH值的电催化还原CO2性能差距非常大,因此阻碍了电催化还原CO2技术的实用化。 有鉴于此,安徽师范大学毛俊杰教授、杨健等报道BiS的掺杂策略,其中电化学处理导致BiS结构重构之后,生成金属态Bi,...
1. 原子掺杂工程 原子掺杂工程是指通过向材料中引入外来原子,改变其晶格结构和电子结构,从而改善材料的性能和功能的过程。掺杂原子可以是同位素原子或异位素原子。 2. 单原子配位结构 单原子配位结构是指材料中的原子以单个原子的形式存在,通常是与材料基体中的原子形成化学键,并且具有特定的物理和化学性质。 二、 研...
近年来,催化剂的异质结构、掺杂和缺陷工程成为催化研究的热点,为提高催化剂的活性和选择性提供了新的思路。 首先,催化剂的异质结构是指由不同类型的晶格或不同组成的物质组成的催化剂结构。这种结构可以有效地提高催化剂的活性和稳定性。例如,Pt-Ru/C 异质结构催化剂在氧还原反应中表现出优异的性能,这是因为 Pt ...
缺陷工程是指通过引入晶体缺陷,如空位、间隙原子、杂质原子等,来调控催化剂的电子结构和晶格结构,从而提高催化剂的性能。缺陷工程在氧还原反应、电催化水分解等领域取得了显著成果。例如,研究者们通过控制氧空位浓度,成功实现了Fe 掺杂的 NiOx 催化剂在氧还原反应中的活性和稳定性调控。 总之,异质结构、掺杂和缺陷工程...
掺杂是指在催化剂活性成分中引入杂质元素,以改善催化剂性能。掺杂元素可以通过改变催化剂的电子态、晶格结构等途径影响催化剂的活性、选择性和稳定性。 4.缺陷工程的原理与应用 缺陷工程是指在催化剂中引入缺陷,以调节催化剂的性能。缺陷可以作为活性中心,提高催化剂的活性和选择性。同时,缺陷还能改善催化剂的稳定性,...
这是因为过渡金属的掺杂可以调节碳材料的电子结构,增强其与氧分子的相互作用。 五、缺陷工程在催化剂设计中的作用 1. 缺陷工程的概念 缺陷工程是指有意制备催化剂表面或体相的缺陷,以调节催化剂的结构和性质。常见的缺陷包括空位、断裂和特定晶面的缺陷等。 2. 缺陷工程的作用 缺陷工程可以调节催化剂表面的活性位点...
掺杂可以调节催化剂的活性位点,提高催化效率。 3.缺陷工程:缺陷工程是通过在催化剂中引入空位、间隙、替位等缺陷,以改变催化剂的电子态和晶格结构。缺陷工程可以调控催化剂的活性和稳定性。 【四、实际应用案例】 例如,在氢气演化反应中,采用掺杂 Co、Ni 等金属的异质结构催化剂,可以显著提高催化剂的活性和稳定性...
异质结构的能带对齐(band alignment)和掺杂工程(doping engineering)的目的性设计是实现器件结构设计和器件性能优化的关键。中科院半导体研究所邓惠雄研究员,魏钟鸣研究员和杨珏晗助理研究员等根据对过渡金属硫化物(TMDs)和第四主族金属硫化物中的几种典型材料进行理论预测,得到MoS2和SnSe2呈现最大的能带偏移。由于大的能带...
图1. o-B2N2单分子层结构与电子性质对o-B2N2进行析氢自由能计算,发现HER活性较低,材料设计方法包括各种技术,如尺寸约束、应变/电场的应用、引入缺陷和化学掺杂,以调节具有期望性能的HER活性的材料。作者对o-B2N2进行缺陷态设计,探究其析氢活性。图2空位态催化剂结构图。图2. o-B2N2单分子层缺陷结构:(a...