胡适/赵宇鑫/张江威Nano Res.: 通过气泡模板法从高温液态金属中获得二维氧化物
雨辰 雨辰 2021-04-14

通过将氧气鼓泡进入液态金属中来连续生产二维(2D)氧化物,而这些氧化物的收集取决于正确选择分散溶剂。如果不规避传统分散溶剂的有限稳定性,就不可能从高熔点金属中大量生产无配体的2D材料。

有鉴于此,天津大学胡适研究员、西安交通大学赵宇鑫研究员、中国科学院大连化学物理研究所张江威研究员等人,首次在鼓泡法中使用了液态锡,并在熔融盐中获得了二维氧化锡。

本文要点

1探讨了熔融盐作为在260°C下通过氧气鼓泡在液态锡中形成的2D氧化锡的分散溶剂的可行性。在早期研究中发现一系列多元醇溶剂可以稳定2D氧化物,并有利于将具有较高熔点(超过100°C)的液态金属用于2D氧化物的批量生产。与非极性溶剂不同,关键在于这些溶剂分子在氧化物离子表面上的良好吸附能。然而,有机溶剂在空气或氧气中的可燃性限制了该方案的温度范围在200°C左右,2D SnO2必须由Sn-Bi低共熔合金合成。

2采用显微镜和光谱技术相结合的方法对二维氧化锡纳米片进行了研究,发现纳米片中的亚5纳米微晶之间存在高密度晶界,氧化锡纳米片在电催化CO2还原反应(CO2RR)中对甲酸具有极好的选择性。采用基于密度泛函理论的计算方法,更深入地了解了活性,选择性和晶界特征之间的关系。

参考文献:

Zheng Hu et al. Two-dimensional oxide derived from high-temperature liquid metals via bubble templating. Nano Res., 2021.

DOI: 10.1007/s12274-021-3430-z

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3430-z


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