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【48812】仪器表征科学家提出金属异质结构的区域挑选性外延成长新技术! 发表时间:2024-08-30 来源:星空棋牌官网最新版

  与单金属资料比较,贵金属基异质结构(NMHSs)结合了两种或更多种资料,具有整合单金属优势并战胜单个组件缺点的潜力,然后在给定使用中完成功用提高,乃至发生额定功用。因而,准确界说组成、结构和界面的NMHSs的受控组成关于推动这一范畴的研讨至关重要。但是,NMHSs在异质界面处不可防止地存在晶格不匹配问题,因为不同晶体在异质界面处的不对称晶格不匹配,导致难以构建清晰界说、原子准确的异质结构。这种晶格不匹配的问题难以准确辨认,进一步增加了受控组成的难度。此外,直接一步法组成具有方针结构取向、成分散布和界面的NMHSs没有得到充沛研讨,其主要妨碍在于如安在成核和成长阶段调理前驱体的热力学和动力学平衡。未处理这样一些问题,科学家们提出了三项要害参数:首要,有必要准确辨认和操控金属前驱体的复原速率,以构成预制的基材资料。其次,基材资料有必要足够巩固,以接受后续成长进程中化学环境的改变,而且应具有各向异性,这可以终究靠在异质界面处完成最佳晶格匹配来到达。最终,有必要防止次生资料在基材外表上的不良异质成核,以使其可以顺畅外延成长。有鉴于此,厦门大学化学化工学院固体外表物理化学国家重点试验室的黄小青和来自姑苏大学化学化工与资料科学学院的邵琪协作报导了一种动力学操控的一步法组成Pt/Pd-Sb异质结构中的区域挑选性架构的办法。经过准确操控Pt前驱体的成核速率,成功组成了两种类型的清晰界说的Pt/Pd-Sb异质结构,即在Pd

  纳米片上均匀散布的Pt壳。此外,经过相位和描摹调理来验证组成机制。【科学

  1. 本研讨初次成功完成了一种一步法动力学操控组成结构,用于构建金属异质结构中的区域挑选性架构。该办法可以一起考虑金属前驱体的复原速率和异质界面处的晶格匹配联系,处理了传统办法中杂乱进程、杂质污染以及不清晰成长机制的问题。2. 试验经过一步法组成结构,成功完成了Pd–Sb异质结构的相位和描摹调理。从Pd20

  HPs到Pd20Sb7菱形体和Pd20Sb7纳米粒子的描摹调理,为挑选和优化基材资料供给了坚实的根底。3. 试验中经过准确操控Pt前驱体的成核速率,组成了两种类型的清晰界说的Pt/Pd–Sb异质结构。包含在Pd20Sb7

  HPs/C的质量和比活性显着高于商业Pt/C,其活性是商业Pt/C的57倍。此外,r-Pt/Pd20Sb7HPs/C在2000个循环后表现出更高的安稳性(下降16.3%)和挑选性(72.4%),远优于商业Pt/C(56.0%和18.2%)。【科学图文

  以上文章提出了一种新颖的动力学操控组成结构,专门用于规划Pt/Pd–Sb异质结构中的区域挑选性架构。经过准确调控Pd–Sb互金属相的相结构和描摹,以及Pt前驱体的复原速率,完成了对Pt在异质结构外表成长进程的准确操控。其间,使用Pt与Pd–Sb互金属相之间的优化晶格匹配,有助于完成Pt的偏好性成长,提高了催化功用和安稳才能。此外,经过调整不同Pt前驱体的复原动力学,有效地打破了成核和成长的平衡状况,进一步调控了Pt在Pd–Sb外表上的散布规则。这些技术创新为制备具有准确界说结构的异质结构资料供给了新的途径,开辟了资料规划和功用优化的新远景。这种办法不只适用于催化资料范畴,还对电化学、传感器和其他功用资料的开发具有广泛的使用潜力,为未来资料科学和工程供给了重要的理论和试验根底。原文概况:Huang, X., Feng, J., Hu, S. et al. Regioselective epitaxial growth of metallic heterostructures. Nat. Nanotechnol. (2024).

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