用石墨烯限制的超快速辐射加热用于高负荷亚纳米金属集群催化剂
Ye-Chuang Han1,2, Jun Yi1,2, Beibei Pang3
1State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, College of Chemistry and Chemical Engineering, Graphene Industry and Engineering Research Institute, School of Electronic Science and Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China.
National science review
|July 5, 2023
概括
合成亚纳米金属集群是一项挑战. 一种新的石墨烯限制超快辐射加热 (GCURH) 方法可以在微秒内以动力控制的方式合成高负荷金属集群催化剂.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 亚纳米金属集群对于催化是至关重要的.
- 目前的合成方法在运动控制和金属负荷方面遇到了困难.
- 金属原子的超快速扩散,碰撞和组合是关键的合成过程.
研究的目的:
- 开发一种新的方法,用于对亚纳米金属集群的动力控制合成.
- 在不影响集群大小的情况下实现高金属负载.
- 为了快速合成先进的金属集群催化剂.
主要方法:
- 开发了一种石墨烯限制的超快速辐射加热 (GCURH) 方法.
- 利用石墨烯作为扩散受约束纳米反应器用于高温反应.
- 使用激光转换为热转换,以实现快速加热和冷却速度 (∼10^9°C/s).
主要成果:
- 合成的亚纳米 (Co) 集群催化剂具有高金属负载 (高达27.1%重量%) 在微秒内.
- 实现了创纪录的高加热和冷却率,超过2000°C.
- 在氧气演化反应中表现出非凡的电催化活性.
结论:
- 在GCURH方法允许运动调节的合成亚纳米金属集群.
- 这种技术为开发复杂和可持续的金属集群催化剂提供了一条途径.
- 合成的Co集群催化剂显示出高活性和可回收性.
