納米復(fù)合電極材料在催化和電化學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。金屬納米顆粒通過金屬出溶在氧化物載體上的自組裝依賴于可還原摻雜劑向鈣鈦礦表面的傳輸，以在固體-氣體界面提供可接觸的催化中心。然而，在表面和界面處，強(qiáng)靜電梯度和空間電荷通常控制氧化物的性質(zhì)。近日，德國ForschungszentrumJuelichGmbH研究中心Christian Lenser、Felix Gunkel、Moritz L. Weber發(fā)現(xiàn)空間電荷控制金屬出溶動力學(xué)。
本文要點(diǎn)：
1) 作者揭示了表面-摻雜劑相互作用的性質(zhì)是鎳在SrTi0.9Nb0.05Ni0.05O3–δ中出溶動力學(xué)的主要決定因素。摻雜劑與熱氧化形成的表面空間電荷區(qū)的靜電相互作用導(dǎo)致強(qiáng)表面鈍化，表現(xiàn)為延遲的出溶響應(yīng)。
2) 作者進(jìn)一步通過鈣鈦礦表面化學(xué)工程證明了出溶響應(yīng)的可控性。研究結(jié)果表明，調(diào)整鈣鈦礦表面的靜電梯度是改進(jìn)催化轉(zhuǎn)化中出溶型材料的重要步驟。
Moritz L. Weber et.al Space charge governs the kinetics of metal exsolution Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-023-01743-6
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01743-6
