Благородни метални аерогели, разрешени чрез замразяване на многомащабни структурирани материали за електрокатализа и
- Главно меню
- Факултетът
- Проучвания
- Изследвания
- Аспиранти
- жокер
- Факултетът
- Местоположение и контакт
- администрация
- Изследователски области и столове
- Комисия и представители
- Възпитаници
- Единици
- Историческа колекция от багрила
- Сгради
- ИТ услуги
- A - Z
- Новини
- Новини
- Благородни метални аерогели, разрешени чрез замразяване: многомащабни структурирани материали за електрокатализа и фотоелектрокатализа
Дрезденските химици създадоха нов метод на замразяване-размразяване, използвайки самолечебните свойства на благородните метални гелове и ефекта на лед.
Химиците от TU Dresden разработиха метод на замразяване-размразяване, способен да синтезира различни аерогели от благородни метали (NMA) с чисти повърхности и многомащабна структура. Благодарение на техните йерархични структури и уникални оптични свойства се откриват изключителни характеристики за електроокисляване на етанол. Изследването предоставя нови идеи за проектиране на различни гел или пяна материали за високоефективна електрокатализа и фотоелектрокатализа.
Схематично представяне на метода на замразяване-размразяване.
Като нов клас порести материали, аерогелите от благородни метали (NMA) привличат огромно внимание поради своите комбинирани характеристики, включително самоподдържащи се архитектури, високи повърхности и многобройни оптично и каталитично активни места, позволяващи тяхното впечатляващо представяне в различни области. Настоящите методи за производство обаче страдат от дълги периоди на производство, неизбежни примеси и неконтролирани многомащабни структури, обезкуражаващи техните фундаментални и ориентирани към приложението изследвания.
Д-р Ран Ду от Китай е научен сътрудник на Александър фон Хумболд в TU Dresden от 2017 г. В сътрудничество с дрезденските химици Dr. Ян-Оле Йосвиг и професор Александър Айхмюлер, те наскоро създадоха нов метод на замразяване-размразяване, способен да придобие различни многомащабни структурирани аерогели от благородни метали като превъзходни фотоелектрокатализатори за електроокисляване на етанол, насърчавайки приложението за горивни клетки. Тяхната работа вече е публикувана като корица в престижното списание Angewandte Chemie International Edition.
Ран Дю и екипът му са открили необичайни самолечебни свойства на благородни метални гелове в предишните си произведения. Вдъхновен от този факт, методът на замразяване-размразяване е разработен като подход без добавка за директна дестабилизация на различни разтворени разтвори на метални наночастици (концентрация 0,2-0,5 mM). При замразяване се генерират големи агрегати поради засилените ефекти на осоляване, причинени от драстично повишената концентрация на локално разтворено вещество; Междувременно те бяха оформени в микрометър от ледени кристали, образувани на място. След размразяване агрегатите се утаяват и сглобяват до монолитни хидрогелове в резултат на техните самолечебни свойства. Получават се пречистени и изсушени, чисти хидрогелове и съответните аерогели.
Изображения с трансмисионна електронна микроскопия на различни йерархично структурирани NMA.
Поради йерархично порестите структури, чистотата и комбинираните каталитични/оптични свойства, установено е, че получените аерогели злато-паладий (Au-Pd) показват впечатляващи фотоелектрокаталитични характеристики, управлявани от светлина, доставяйки плътност на тока до 6.5 пъти по-висока от този на търговския паладий върху въглерод (Pd/C) за реакцията на окисляване на етанол.
„Настоящата работа предоставя нова идея за създаване на чисти и йерархично структурирани гел материали директно от разредени разтвори на прекурсори и тя трябва да се адаптира към различни системи от материали за подобрена ефективност на приложение за катализа и след това“, предполага химикът Ран.
Оригинална публикация:
Du, R., Joswig, J.-O., Hübner, R., Zhou, L., Wei, W., Hu, Y., Eychmüller, A. (2020). Промотирано от замразяване-размразяване производство на чисти и йерархично структурирани благородни метални гелове за електрокатализа и фотоелектрокатализа. Андрю. Chem. Int. Изд., DOI: 10.1002/anie.201916484.