局限在石墨烯夾層中金屬Sn量子片的合成及其高效的電還原CO2性能
基于以上問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的謝毅教授、孫永福特任教授課題組首次提出了一種理想的結(jié)構(gòu)模型也即是局限在石墨烯殼層中的金屬超薄量子片。以高活性金屬Sn為例，他們通過一種空間限域的還原方法成功合成出了局限在石墨烯隔層中的金屬Sn超薄量子片。通過與同步輻射國家實(shí)驗(yàn)室的韋世強(qiáng)教授、姚濤特任教授課題組合作利用同步輻射X-射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜對(duì)金屬Sn超薄量子片進(jìn)行了精細(xì)結(jié)構(gòu)表征；XAFS結(jié)果顯示出，得益于石墨烯的保護(hù)，所合成的局限在石墨烯夾層中的金屬Sn超薄量子片中沒有出現(xiàn)氧化態(tài)的Sn，且它的配位數(shù)相比塊材而言有所減少，這種低配位的Sn原子使金屬Sn超薄量子片能更有效地穩(wěn)定CO2?－中間體。最終，局限在石墨烯隔層中的金屬Sn超薄量子片表現(xiàn)出21.1 mA cm-2的電流密度，比石墨烯與15 nm Sn顆?；旌衔?、15 nm Sn顆粒以及塊材分別高出2倍、2.5倍以及13倍之多。該工作發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications, 2016, 7, 12697.》上，為設(shè)計(jì)高效的電化學(xué)還原CO2催化劑提供了新思路。
該研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部和校重要方向項(xiàng)目培育基金等項(xiàng)目的資助。
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