傳統(tǒng)技術(shù)中設(shè)計(jì)多孔液體(Porous liquids)需要利用空間位阻溶劑。此外,最近人們通過(guò)將微孔框架分散在水等更簡(jiǎn)單的溶劑中設(shè)計(jì)多孔液體。
有鑒于此,美國(guó)橡樹(shù)林國(guó)家實(shí)驗(yàn)室/田納西大學(xué)戴勝教授、Tao Wang等報(bào)道一種獨(dú)特的策略,通過(guò)在疏水性空心碳球(HCS)表面選擇性地引入親水性來(lái)構(gòu)建大孔水(macroporous water)。
本文要點(diǎn):
(1)
具體的,這項(xiàng)研究表明,在保持固有孔隙率的同時(shí),穩(wěn)定的分散表面的離子液體分子使水電離。水性電解質(zhì)中,小氣體分子的電催化轉(zhuǎn)化受到氣體分子在水中的濃度和擴(kuò)散速率的限制。在這種情況下,含有大孔的水的氣體吸收量達(dá)到無(wú)孔(純)水的6倍。
(2)
通過(guò)利用高氣體容量和增強(qiáng)的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué),大孔水中氧還原反應(yīng)(ORR)的極限擴(kuò)散電流是無(wú)孔水中的2倍,為開(kāi)發(fā)可持續(xù)能源轉(zhuǎn)換技術(shù)提供廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
Debabrata Moitra, Arvind Ganesan, Fan Wang, Liqi Qiu, Kevin Siniard, Zhenzhen Yang, Shannon M. Mahurin, Lilin He, Kai Li, Hongjun Liu, De-en Jiang, Tao Wang*, and Sheng Dai*, Permanent Nanobubbles in Water: Liquefied Hollow Carbon Spheres Break the Limiting Diffusion Current of Oxygen Reduction Reaction, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c13875
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13875