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导电金属有机框架材料在电催化中的成就,挑战和机遇 被引量：11
1
作者 高增强 王聪勇 +3 位作者 李俊俊 朱亚廷 张志成 胡文平 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第7期124-137,共14页
开发用于各种能量转化过程的新型催化剂对于满足绿色和可持续能源的需求至关重要。由于其具有可调节的晶体结构,显著的化学和物理性质以及稳定性,金属有机骨架(MOFs)已经广泛应用于电化学能量转换领域,比如CO_(2)还原反应、N_(2)还原反... 开发用于各种能量转化过程的新型催化剂对于满足绿色和可持续能源的需求至关重要。由于其具有可调节的晶体结构,显著的化学和物理性质以及稳定性,金属有机骨架(MOFs)已经广泛应用于电化学能量转换领域,比如CO_(2)还原反应、N_(2)还原反应、析氧反应、析氢反应和氧还原反应。更重要的是,MOFs具有可调节的化学环境、孔径和孔隙率,这些性质将促进反应物在多孔网络中的扩散,从而改善其电催化性能。但是,由于高的电荷转移能垒和受限的自由载流子,大多数MOFs展示了差的导电性,阻碍了其多样化应用。在先前的报道中,MOFs常被用作多孔基质来限制纳米颗粒生长或经退火处理作为共掺杂电催化剂。而导电MOFs不仅结合了传统MOFs的优点,还具有电子导电性和高电催化活性,使其无需退火处理就可以通过电子或离子途径实现导电,从而极大提高了电催化性能,这有助于拓宽其在电化学能源领域或其他方面的潜在应用。在一些催化反应中,导电MOFs的催化活性甚至超过了商业化的RuO_(2)催化剂或Pt基催化剂。本文主要总结了构建导电MOFs的机制,并概述了其合成方法,如水/溶剂热合成和界面辅助合成。此外,本文阐述了导电MOFs在电催化应用中的最新研究进展。值得一提的是,导电MOFs的形态和结构可改变底物与MOFs之间的界面接触,从而影响其催化性能,需要进一步深入研究。基于系统的合成策略,在未来可以根据各种电催化反应的需求设计合成更多的导电MOFs。高性能的导电MOF基催化剂将有望获得突破。 展开更多
关键词 导电金属有机框架 电催化 二氧化碳还原反应 氮还原反应 析氧反应 析氢反应 氧还原反应
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Cu-THQ薄膜的可控制备及其载流子迁移率调控
2
作者 王龙盛 李朝晖 +6 位作者 何漩 李薇馨 陈辉 王大珩 方伟 杜星 赵雷 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第3期111-120,共10页
利用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有不同表面粗糙度的Cu-THQ(THQ=四羟基-1,4-苯醌-水合物)薄膜,并研究了Cu-THQ薄膜的表面粗糙度、分子π-π堆积程度与载流子迁移率之间的内在联系,探索了CVD生长过程中温度对Cu-THQ薄膜载流子迁移率... 利用化学气相沉积(CVD)方法制备了具有不同表面粗糙度的Cu-THQ(THQ=四羟基-1,4-苯醌-水合物)薄膜,并研究了Cu-THQ薄膜的表面粗糙度、分子π-π堆积程度与载流子迁移率之间的内在联系,探索了CVD生长过程中温度对Cu-THQ薄膜载流子迁移率的调控机理.结果表明,热源附近的Cu-THQ-3薄膜中金属离子存在大量不饱和配位,导致层间电荷斥力减弱,形成更紧密的π-π堆积,薄膜表现出更高的表面粗糙度和载流子迁移率,此时,霍尔效应迁移率达到4.10 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1). 展开更多
关键词 导电金属有机框架 化学气相沉积 配位方式 Π-Π堆积 霍尔效应载流子迁移率
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AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT纳米结构的制备及电化学传感性能
3
作者 岳王香 戴灿源 +5 位作者 李京谦 胡珂祺 李轶凡 王文达 徐宏妍 胡杰 《微纳电子技术》 CAS 2024年第6期54-61,共8页
利用一步水热法和化学还原法制备了基于金纳米颗粒负载Co_(3)(HITP)_(2)-碳纳米管(AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT)的纳米复合材料。利用X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其表面微观形貌和元素组成进行表征。构建了前列腺特... 利用一步水热法和化学还原法制备了基于金纳米颗粒负载Co_(3)(HITP)_(2)-碳纳米管(AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT)的纳米复合材料。利用X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其表面微观形貌和元素组成进行表征。构建了前列腺特异性抗原(PSA)/牛血清蛋白(BSA)/PSA抗体(Ab)/AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT/玻碳电极(GCE)电化学免疫传感器,并对PSA进行了检测,用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱(EIS)对其进行电化学性能分析测试。实验结果表明:基于AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT纳米复合材料的电化学免疫传感器对PSA有较宽的检测范围,可达40 fg/mL~100 ng/mL,同时具有较好的特异性、稳定性和可重复性。 展开更多
关键词 电化学免疫传感器 导电金属有机框架(C-MOF) 纳米结构 碳纳米管(CNT) 金纳米颗粒(AuNP) 前列腺特异性抗原(PSA)
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