AgPd双金属纳米空心的合成及其催化性能
张桂敏, 马文娟, 丁文强, 傅正义
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230293
以Ag纳米颗粒为牺牲模板,H2PdCl4为前驱体,抗坏血酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,在70 ℃下采用电偶置换法结合还原法制备出AgPd双金属纳米空心球。采用紫外可见光谱、粉末X射线衍射、透射电镜结合能量色散等手段对由不同体积的0.01 mol·L-1 H2PdCl4溶液制备的产物进行结构表征。结果表明,随着H2PdCl4溶液体积的增加,产物的空心化程度逐渐升高,晶粒的尺寸逐渐增大。当H2PdCl4溶液体积为120 μL时,合成的AgPd双金属纳米空心球组成和结构较为均匀,其粒径约为25 nm,壳层厚度2~3 nm。双金属中,由于Ag和Pd电负性的差异,电子从Ag转移到了Pd,使Pd表面出现电子富集区,显著提高了其催化效率。将所合成的AgPd双金属以及纯金属Ag和Pd作为催化剂,分别用于硼氢化钠催化还原4-硝基苯酚的反应,发现AgPd双金属的催化性能远高于纯金属Ag和Pd,其中AgPd-120纳米空心球(H2PdCl4溶液体积120 μL)作催化剂时的反应速率常数最高,是同等尺寸纯Ag纳米球的24.0倍,纯Pd纳米立方体的14.7倍。
关键词: AgPd双金属, 纳米空心球, 电偶置换, 4-硝基苯酚, 催化还原
S型CeO2/Bi2MoO6异质结的理性设计及其高效光催化CO2还原
许修涛, 邵春风, 张金锋, 王中辽, 代凯
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309031
人工半导体光催化CO2转化被广泛认为是模拟自然碳循环的最有前途的策略之一。其中,Bi2MoO6具有光催化CO2转化的潜力。然而,由于其光生电荷载体的快速复合,其催化性能仍然不足。因此,改善Bi2MoO6的催化效率是一个紧迫的问题。在这项研究中,我们通过水热法合成了Bi2MoO6纳米片,并在其表面同时生长了CeO2纳米颗粒,形成了Ce3+/Ce4+离子桥接修饰的S型异质结。时间分辨光致发光光谱和光电化学测试揭示了这种异质结的增强电荷分离效应。此外,原位X射线光电子能谱分析和理论计算进一步证实,光生电子转移路径遵循S型机制,从氧化型半导体Bi2MoO6的导带转移到还原型半导体CeO2的价带。实验结果表明,CeO2/Bi2MoO6、Bi2MoO6和CeO2的光催化CO2还原为CO的效率分别为65.3、14.8和1.2 μmol·g-1·h-1。与纯Bi2MoO6相比,CeO2/Bi2MoO6复合催化剂将CO2光催化还原为CO的催化效率提高了3.12倍。这项工作为设计和构建新型S型异质结光催化剂提供了独特的见解。
关键词: 光催化CO2转化, CeO2, Bi2MoO6, S型异质结, 电荷转移
Preparation and electrochemical lithium storage performance of porous silicon microsphere composite with metal modification and carbon coating
Zeyu XU, Tongzhou LU, Haibo SHAO, Jianming WANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240164
This work adopts a multi-step etching-heat treatment strategy to prepare porous silicon microsphere composite with Sb-Sn surface modification and carbon coating (pSi/Sb-Sn@C), using industrial grade SiAl alloy micro-spheres as a precursor. pSi/Sb-Sn@C had a 3D structure with bimetallic (Sb-Sn) modified porous silicon micro-spheres (pSi/Sb-Sn) as the core and carbon coating as the shell. Carbon shells can improve the electronic conductivity and mechanical stability of porous silicon microspheres, which is beneficial for obtaining a stable solid electrolyte interface (SEI) film. The 3D porous core promotes the diffusion of lithium ions, increases the intercalation/delithiation active sites, and buffers the volume expansion during the intercalation process. The introduction of active metals (Sb-Sn) can improve the conductivity of the composite and contribute to a certain amount of lithium storage capacity. Due to its unique composition and microstructure, pSi/Sb-Sn@C showed a reversible capacity of 1 247.4 mAh·g-1 after 300 charge/discharge cycles at a current density of 1.0 A·g-1, demonstrating excellent rate lithium storage performance and enhanced electrochemical cycling stability.
关键词: silicon-based anode, porous structure, metallic deposition, carbon coating, electrochemical lithium storage
碳包覆MOF基镍钴双金属硫化物微的制备及其长循环储钠性能
鞠治成, 付文轩, 王保琰, 罗澳, 蒋江民, 史月丽, 崔永莉
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240363
通过溶剂热并辅以硫化法制备了金属有机骨架(MOF)基镍钴双金属硫化物微球,并通过高温热解有机碳源盐酸多巴胺制备了痕量氮掺杂碳包覆(NC)的Ni-Co-S@NC钠离子电池负极材料。这种改性能够有效提高电极材料的导电性以及结构和界面的稳定性,从而提高材料的循环稳定性。其中表面包覆约5 nm碳层的Ni-Co-S@NC-0.5微球具有出色的长循环寿命,其在1A·g-1下循环1 000圈后,仍有381.8 mAh·g-1的放电比容量和75.2%的容量保持率,相应地每圈循环的容量衰减量仅为0.126mAh·g-1;Ni-Co-S@NC-0.5||NVP/C (NVP:Na3V2(PO4)3)钠离子全电池在1 A·g-1下经过100次循环后,可逆放电比容量为386.2mAh·g-1,容量保持率为88.6%,库仑效率稳定在98.1%左右。动力学研究表明,Ni-Co-S@NC-0.5的储钠过程以赝电容行为控制为主,钠离子扩散系数在10-11~10-13 cm2·s-1之间,同时具有相对小的电荷转移阻抗(36.7 Ω)。
关键词: 钠离子电池, 碳包覆, 镍钴双金属硫化物, 多孔微球, 储钠机制

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