在金属纳米集群中的Au原子暴露在Au(111) 上,用于pH-通用电催化
Yajie Guan1, Xia Zhou2, Qisheng Yan3
1Key Laboratory of Functional Molecular Solids, Ministry of Education, College of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Wuhu, 241000, P.R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 21, 2025
概括
研究人员设计了一个经过修改的黄金集群 (Au52) 暴露的黄金原子和独特的表面环境. 这种设计增强了CO2激活和质子转移,同时抑制了的演变,从而产生了高度活跃和耐用的电催化剂.
科学领域:
- 纳米催化和表面化学
- 电触媒溶解是一种电触媒.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 控制纳米催化剂的表面和接口结构是提高性能的关键.
- 在受保护的金属纳米集群上精确设计活点存在挑战.
- 实现量身定制的表面环境对于先进的催化应用至关重要.
研究的目的:
- 在Au111上构建一个暴露的金原子,并在Au52集群上构建一个独特的表面/接口.
- 研究表面修饰在二氧化碳激活和质子转移中的作用.
- 开发一种具有pH普遍适用的高性能电催化剂.
主要方法:
- 环乙醇蚀刻策略用于Au52集群的表面修饰.
- 理论计算和在现场减弱的总反射红外吸附光谱 (ATR-IRAS).
- 分子动态模拟用于验证表面环境和水相互作用.
主要成果:
- 暴露的Au原子促进了CO2的激活.
- 量身定制的表面/接口促进了强结合的水的积累,增强了质子转移.
- 改性Au52集群在酸性,中性和性电解质中表现出高活性,选择性和耐久性.
结论:
- 表面/接口修改的Au52集群有效地抑制了进化反应 (HER).
- 纳米催化剂的原子级设计可以带来卓越的电催化性能.
- 这项工作为开发先进的,pH-通用电催化剂提供了洞察力.
