国产aaaa级全身裸体精油片_337p人体粉嫩久久久红粉影视_一区中文字幕在线观看_国产亚洲精品一区二区_欧美裸体男粗大1609_午夜亚洲激情电影av_黄色小说入口_日本精品久久久久中文字幕_少妇思春三a级_亚洲视频自拍偷拍

首頁(yè) > 行業(yè)資訊 > 北師大孫根班教授團(tuán)隊(duì) JACS：調(diào)控FeIII位點(diǎn)“自旋磁效應(yīng)”增強(qiáng)分子催化的作用機(jī)制

北師大孫根班教授團(tuán)隊(duì) JACS：調(diào)控FeIII位點(diǎn)“自旋磁效應(yīng)”增強(qiáng)分子催化的作用機(jī)制

時(shí)間：2022-04-28 來(lái)源： 瀏覽：

北師大孫根班教授團(tuán)隊(duì) JACS：調(diào)控FeIII位點(diǎn)“自旋磁效應(yīng)”增強(qiáng)分子催化的作用機(jī)制

原創(chuàng) 化學(xué)與材料科學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)
化學(xué)與材料科學(xué)

Chem-MSE

聚集海內(nèi)外化學(xué)化工、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域最新科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)，與相關(guān)機(jī)構(gòu)共同合作，發(fā)布實(shí)用科研成果，結(jié)合政策、資本、商業(yè)模式、市場(chǎng)和需求、價(jià)值評(píng)估等諸要素，構(gòu)建其科技產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，服務(wù)國(guó)家管理機(jī)構(gòu)、科研工作者、企業(yè)決策層。

收錄于合集
#自旋態(tài)調(diào)控 1 個(gè)
#磁效應(yīng) 1 個(gè)
#Jahn-Teller效應(yīng) 2 個(gè)
#層狀雙氫氧化物 1 個(gè)
#析氧反應(yīng) 9 個(gè)

點(diǎn)擊藍(lán)字關(guān)注我們

水的析氧反應(yīng) (OER) 是水分解過(guò)程中的決速步驟。 O-O 鍵的形成需要破壞兩個(gè) O-H 鍵，涉及到抗磁性含氧中間體的自旋電子演化，生成順磁性的氧分子。催化劑的自旋特性可能在水相分子電催化中起重要作用。而在氧分子催化過(guò)程中，有關(guān)催化劑自旋電子作用于電催化的研究屬于新的前沿領(lǐng)域。目前有研究人員已經(jīng)觀察到了電子自旋確實(shí)可以影響 OER 性能，但系統(tǒng)全面地證明和研究此現(xiàn)象的相關(guān)工作仍不多見(jiàn)。因此，基于自旋電子態(tài)視角構(gòu)筑高性能催化劑仍是一個(gè)相對(duì)前沿的挑戰(zhàn)性課題。
基于上述問(wèn)題，北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院孫根班教授團(tuán)隊(duì)以 NiFe 層狀雙氫氧化物 (NiFe-LDHs) 作為堿性 OER 催化劑研究中取得重要進(jìn)展：提出了一種新的磁性 Fe 3+ 的自旋分裂提升 O ER 催化性能策略，通過(guò) Cu 2+ 的 Jahn-Teller 效應(yīng)有效地誘導(dǎo)和優(yōu)化了 Fe 3+ 的電子結(jié)構(gòu)和自旋態(tài)。理論計(jì)算結(jié)合原位紅外光譜揭示了 O-O 鍵的促進(jìn)作用機(jī)制，提升了 OH - 生成 O 2 反應(yīng)效率，實(shí)現(xiàn)了 OER 高催化活性。 Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 催化劑在 10 mA cm -2 時(shí)的過(guò)電勢(shì)為 210 mV 。在 Cu 2+ 的調(diào)控下，實(shí)現(xiàn)了 NiFe-LDHs 從亞鐵磁體到鐵磁體的轉(zhuǎn)變，并首次證明了在磁場(chǎng)作用下，與 NiFe-LDHs 相比， CuNiFe-LDHs 的 OER 性能顯著提高。磁場(chǎng)輔助的 Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 在 10 mA cm -2 時(shí)具有 180 mV 的超低過(guò)電位，是目前 OER 性能最好的材料之一。磁場(chǎng)和自旋組態(tài)的結(jié)合策略為開(kāi)發(fā)高性能催化劑提供了新的借鑒和支撐，并從自旋電子水平上理解了催化機(jī)理。這項(xiàng)工作為進(jìn)一步理解磁 - 自旋電子學(xué)行為 - 電催化之間的內(nèi)在聯(lián)系提供了一個(gè)新的視角，進(jìn)一步補(bǔ)充和完善了電催化自旋電子學(xué)。
 

圖 1. Cu x -Ni 6 Fe 2 -LDHs (x= 0,0.25, 0.5, 1,2,3) 的 (a) XRD ， (b) FT-IR 光譜， (c) Fe, Ni 和 Cu 的摩爾比， (d) Ni 2p 和 (e) Fe 2p 的高分辨率 XPS 掃描， (f) 價(jià)帶譜。
 
 

圖 2.   (a) Cu x -Ni 6 Fe 2 -LDHs 合成過(guò)程示意圖， (b) Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 和 (c) Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 的 HRTEM ， (d) TEM 和 Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 的 (d 1 ) Cu ， (d 2 ) Fe 和 (d 3 ) Ni 的 EDS 圖 ;(e) Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 的 (e 1 ) Cu ， (e 2 ) Fe 和 (e 3 ) Ni 的 TEM 和 EDS 圖。
 

圖 3 . (a) Cu x -Ni 6 Fe 2 -LDHs (x= 0,0.25, 0.5, 1,2,3) 、 RuO 2 和 CP 的極化曲線 ； (b) 10 mA cm -2   過(guò)電位 ， (c) Tafel 曲線， (d) 性能對(duì)比圖。 (e) Cu x -Ni 6 Fe 2 -LDHs (x= 0,0.25, 0.5 , 1,2,3) 的 Nyquist 圖， (f) 穩(wěn)定性測(cè)試。
   

 
圖 4 . (a) 原位  ATR FT-IR 光譜圖， (b) Cu K-edge 的 XANES 光譜， (c) EXAFS 光譜 (d) NiFe-LDHs 和 Cu-NiFe-LDHs 的 d xy 軌道電子相互作用示意圖， (e)OER 反應(yīng)路徑示意圖， (f) NiFe-LDHs 和 Cu-NiFe-LDHs 中 Fe 位點(diǎn) OER 步驟的吉布斯自由能圖， (g) 決速步的吉布斯自由能差。
 

 
圖 5 。 (a) NiFe-LDHs 和 (b) Cu-NiFe-LDHs 的電子密度， (c) NiFe-LDHs 和 Cu-NiFe-LDHs 的 TDOS ， (d) Ni 和 Fe 在 NiFe-LDHs 中 d 軌道的態(tài)密度 (PDOS) (e) Cu- NiFe-LDHs 中 Ni, Fe 和 Cu 的 d 軌道的態(tài)密度 (PDOS) ， (f) Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 和 Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 的 VSM 曲線。 (g) 恒定磁場(chǎng)下 OER 測(cè)量的測(cè)試設(shè)備示意圖。不同磁場(chǎng)下 Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs (h) 和 Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs (i) 的 LSV 曲線。 (j) Cu 0 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 和 Cu 1 -Ni 6 Fe 2 -LDHs 過(guò)電位 - 磁場(chǎng)關(guān)系曲線。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院、能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京師范大學(xué)珠海校區(qū)自然科學(xué)高等研究院、北京師范大學(xué)珠海校區(qū)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐創(chuàng)新教育中心等的資助與支持。
北京師范大學(xué)為第一完成單位。特聘副研究員孫澤民博士、林柳博士為論文共同第一作者，孫根班教授為唯一通訊作者。
論文信息
Zemin Sun # , Liu Lin # , Jinlu He, Dajie Ding, Tongyue Wang, Jie Li, Mingxuan Li, Yicheng Liu, Yayin Li, Mengwei Yuan, Binbin Huang, Huifeng Li, and Genban Sun*, Regulating the Spin State of Fe III Enhances the Magnetic Effect of the Molecular Catalysis Mechanism, J. Am. Chem. Soc. 2022, doi.org/10.1021/jacs.2c01153

原文鏈接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01153

作者簡(jiǎn)介

向上滑動(dòng)閱覽

孫根班 ，男， 1979 年出生，工學(xué)博士，北京師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。中國(guó)化學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員?，F(xiàn)任北京師范大學(xué)（珠海）先進(jìn)能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換材料研究所所長(zhǎng)、北京化學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。主要從事功能材料制備及其在新能源和催化領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。主持 3 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目， 1 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目合作課題；在 J. Am. Chem. Soc. 、 Angew. Chem. Int. Ed. 及 Nano Energy 等國(guó)際高質(zhì)量期刊發(fā)表 SCI 論文 90 余篇，被引用超過(guò) 4400 多次；授權(quán)專利 14 項(xiàng)；獲北京市自然科學(xué)獎(jiǎng) 2 項(xiàng)，北京市教學(xué)成果獎(jiǎng) 2 項(xiàng)，勵(lì)耘獎(jiǎng) 2 項(xiàng)；獲中國(guó)化學(xué)會(huì) 2015-2018 年度先進(jìn)工作者榮譽(yù)稱號(hào)。
孫澤民 ，男， 1 993 年出生，理學(xué)博士，北京師范大學(xué)珠海校區(qū)特聘副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)榛谀茉椿瘜W(xué)與催化，探索材料表界面結(jié)構(gòu)調(diào)控與電子調(diào)控之間的微觀聯(lián)系。目前已在 J. Am. Chem. Soc. 、 Nano Energy 等高質(zhì)量 SCI 期刊上發(fā)表論文 30 余篇，發(fā)明專利 4 項(xiàng)。獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金（ 3 次）、唐敖慶化學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金、北京市科協(xié)青年人才托舉工程、北京市優(yōu)秀畢業(yè)生、北京師范大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生等多項(xiàng)榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。

相關(guān)進(jìn)展

中科院山西煤化所溫曉東研究員團(tuán)隊(duì) Angew: 一氧化碳吸附誘導(dǎo)的氧化鐵表面電子自旋狀態(tài)的調(diào)控機(jī)制

西南石大周瑩教授團(tuán)隊(duì)《ACS AMI》：調(diào)控單原子自旋態(tài)抑制CH4制CH3OH中產(chǎn)物過(guò)氧化

曾杰教授、耿志剛副教授，Appl. Catal. B: Environ.：鈷位點(diǎn)的電子自旋態(tài)調(diào)控促進(jìn)CO2活化

化學(xué)與材料科學(xué)原創(chuàng)文章。歡迎個(gè)人轉(zhuǎn)發(fā)和分享，刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：chen@chemshow.cn

掃二維碼｜關(guān)注我們

微信號(hào) : Chem-MSE

誠(chéng)邀投稿

歡迎專家學(xué)者提供化學(xué)化工、材料科學(xué)與工程產(chǎn)學(xué)研方面的稿件至chen@chemshow.cn，并請(qǐng)注明詳細(xì)聯(lián)系信息?；瘜W(xué)與材料科學(xué)?會(huì)及時(shí)選用推送。

版權(quán)：如無(wú)特殊注明，文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)，侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系cnmhg168#163.com刪除！文件均為網(wǎng)友上傳，僅供研究和學(xué)習(xí)使用，務(wù)必24小時(shí)內(nèi)刪除。
相關(guān)推薦