二维碳结构由于其具有出色的电子和机械性能,在各种应用中引起了极大的兴趣。而由于复杂的合成过程,合理设计可行的和可操作的方法学来设计其结构特征是一个巨大的挑战。近日,山东大学Shenglin Xiong,日本国立先进工业科学技术研究院(AIST)Qiang Xu等报道合成了石墨烯纳米笼的二维纳米带超结构(SGNCs),并研究了它的电催化性能。
本文要点:
1)作者通过直接热剥落一维Ni基金属有机框架(MOFs)纳米棒来制造二维碳纳米带,其中互连的石墨碳纳米笼被自组装成带状的超结构,碳包裹的Ni纳米颗粒固定在表面上。
2)GNCs具有相互连接的独特结构,为反应提供了更多可接触的活性位点,并促进了质量传递,使得这种碳纳米结构在电催化应用(如析氢反应(HER))中显示出巨大潜力。
3)实验表明,合成的SGNCs用于电催化HER,达到10 mA cm–2的电流密度,过电势仅32 mV(相对于RHE),与Pt/C催化剂相当,比相似条件下大多数报道的非Pt电催化剂要低得多。
该工作报道的简便方法为高效大规模合成具有优良性能新2D碳结构用于各种有吸引力的应用开辟了一条新途径。
Ruchao Wei, et al. Nanoribbon Superstructures of Graphene Nanocages for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution. Nano Lett., 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02766