高熵氧化物(HEOs)是一種前景廣闊的新型電化學(xué)材料,高熵氧化物具有獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)和獨(dú)特活性位點(diǎn)。
但是,合成具有較高長寬比和機(jī)械性能的HEOs材料仍然具有較大的挑戰(zhàn),特別是合成工業(yè)級高熵氧化物材料。
有鑒于此,中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所康黎星、Junyi Du、南京林業(yè)大學(xué)田丹教授等報(bào)道空間限域氧化(SCO)策略合成較高表面積以及穩(wěn)定性的1D HEO@SWCNTs。
本文要點(diǎn):
(1)
這個方法能夠大規(guī)模合成HEO@SWCNTs,在一批反應(yīng)得到工業(yè)量級的數(shù)量,并且能夠擴(kuò)散至7元1D HEO材料。通過STEM-EDS和XRD分析,驗(yàn)證合成的1D HEO材料具有均勻分布的元素,并且單一晶相固溶體。
HEO摻雜導(dǎo)致SWCNTs的費(fèi)米能級向下移動到價(jià)態(tài)內(nèi),因此增強(qiáng)導(dǎo)電性和電化學(xué)性能。HEO@SWCNTs電極具有優(yōu)異的柔韌性和自支撐性能,因此非常合適大規(guī)模的電化學(xué)應(yīng)用。
(2)
計(jì)時(shí)電流法測試結(jié)果表明HEO@SWCNTs具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,在20 h后電流密度仍然保持94 %。特別是,HEO@SWCNTs在環(huán)烯烴的電化學(xué)環(huán)氧化反應(yīng)中在24 h后生成環(huán)氧環(huán)己烷的法拉第效率達(dá)到70.7 %。
這項(xiàng)工作未合成自擔(dān)載電極用于先進(jìn)的電催化轉(zhuǎn)化體系提供規(guī)模化和多功能策略。
參考文獻(xiàn)
Minxing Du, Junyi Du, Huili Fu, Lin Geng, Xiaoxuan Xie, Chengxu Zhou, Yunlei Zhong, Yong Zhang, Dan Tian, Lixing Kang, Quasi-industrial Preparation of SWCNTs-confined High-entropy Oxides as Self-supported Electrodes for Continuous Electrosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202501669
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202501669