纳米前沿最新集锦20160925

1. Nat. Comm.：CoO表面缺陷高效ORR/OER！

通过阳离子交换的方法在C纤维上生长一层CoO纳米棒阵列，纳米棒表面呈锯齿状，以{111}晶面暴露，并含有大量的O空缺。通过这种方法制备的CoO催化剂比常规CoO的导电性提高一个数量级，且O空缺有利于活化氧气使得其具有较高的ORR活性，其OER性能甚至高于商业RuO₂。另外，该方法制备的催化剂具有非常好的循环测试稳定性。

 

 

参考文献： Engineering surface atomic structure of single-crystal cobalt (II) oxide nanorods for superior electrocatalysis NATURE COMMUNICATIONS DOI: 10.1038/ncomms12876

 

2. Angew：仿生控制表面液体单向流动！

传统观点认为液体在表面的流动受表面张力、液体黏度等因素影响。而这项研究立体光刻的方法模拟猪笼草类植物开口处微观结构，在没有外界能量输入的情况下，这一仿生结构中的液体在表面只沿着某一方向单向流动，而其他方向则受到抑制。

 

 

参考文献：Uni-Directional Transportation on Peristome-Mimetic Surfaces for Completely Wetting Liquids Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201607514

 

3. Angew：太阳能电池-化学电池能量转化！

将Si太阳能电池与醌类化学电池结合，将太阳能转化为化学能存储于液体醌类化合物中，这一过程中，过电势等动力学阻力非常小，而醌类氧化还原化学电池可以将存储的能量再以电能的形式释放。其放电电流密度可达10 mA/cm²,能量密度为3.5 Ah/L。整体太阳能转化效率高达1.7%。

 

 

参考文献：Integrated Photoelectrochemical SolarEnergy Conversion and Organic Redox Flow Battery Devices Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201606986

 

4. JACS：甲烷制合成气！

在热轰击反应条件下，通过激光溅射生成的RhAl₃O₄⁺簇合物与CH₄或CD₄反应。原位质谱分析发现，Rh作为C-H键活化位点，在反应前后由正电性变为负电性。并且，在原本惰性的Al₂O₃中，少量Rh可以确保载体表面的O参与反应，把CH₄氧化为CO。

 

 

参考文献：Thermal Methane Conversion to Syngas Mediated by Rh₁-Doped Aluminum Oxide Cluster Cations RhAl₃O₄⁺ J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b05454

 

5. Adv. Mater.：Sr²⁺掺杂MAPbI₃！

在MAPbI₃钙钛矿太阳能电池中，通过Sr²⁺、FA（甲脒）、Bi³⁺、Cd²⁺和Ca²⁺等部分取代其中的阳离子，可以调控MAPbI₃膜的电导性、半导体带宽等性质。本文系统研究了在MAPbI₃中掺杂Sr²⁺对膜的形貌和光电性质的影响。掺入2%的Sr²⁺可以提高载流子寿命和收集效率，使得填充因子提升至85%.

 

 

参考文献：StrontiumInsertion in Methylammonium Lead Iodide: Long Charge Carrier Lifetime and HighFill-Factor Solar Cells Adv. Mater. 2016,DOI: 10.1002/adma.201603016

 

6. JACS：Ir-MOF光催化有机合成反应！

在UiO-67框架化合物中通过后处理的方式接上Ir化合物Ir(ppy)₂，可以在可见光下催化苯乙烯类化合物的三氟乙氧基化。这种催化剂与均相前驱体有着不同的催化机理。空间限域效应可以大幅减少偶联副产物的生成，且该催化剂可以循环使用多次而催化剂结构不发生改变。

 

 

参考文献：Photocatalytic Metal−Organic Frameworks for Selective 2,2,2-Trifluoroethylation of Styrenes J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.6b06859

 

7. Nat Chem：吸附物种增强金属载体强相互作用！

通过原位红外和电镜研究发现，在Rh/TiO₂上，与单纯氢气高温还原产生的金属载体强相互作用不同，通过较高浓度的CO₂+H₂对样品进行预处理的过程中生成的HCO_x物种可以吸附在载体上并形成O空缺，进一步使得还原物种迁移到金属表面。所形成的这层氧化物覆盖层仍然可以使气体通过，但是却减少C-H键的形成，从而生成更多的CO。

 

 

参考文献：Adsorbate-mediated strong metal–support interactions in oxide-supported Rh catalysts Nature Chemistry (2016) doi:10.1038/nchem.2607

 

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