低溫合成是開發先進的可持續制備技術以及獲得新穎亞穩相的關鍵,金屬氫化物能夠促進低溫還原,但是人們對于金屬氫化物還原(H—、H2、或者H原子)的機理仍然不明確。
有鑒于此,斯坦福大學Yijun Yu、Jiayue Wang等報道通過原位電輸運和第一性原理計算,研究CaH2還原外延性α-Fe2O3薄膜的反應動力學。
本文要點:
(1)
非常有趣的是,分離的CaH2粉末或者直接接觸的CaH2表現非常類似的H2表觀活化能,雖然直接接觸的CaH2具有顯著加快的還原反應動力學。
(2)
這項研究結果表明分子H2是CaH2低溫還原反應的主要物種,這是氫化物能夠消除殘留水蒸氣的優異還原性能的主要原因。這項研究揭示了低溫氧化物還原法合成材料過程中,控制水蒸氣的關鍵問題。
參考文獻
Jiayue Wang*, Yijun Yu*, Ahmed Abdelkawy, Jiarui Li, Jinlei Li, Jing Yang, Eun Kyo Ko, Yonghun Lee, Vivek Thampy, Yi Cui, Mira Todorova, J?rg Neugebauer, and Harold Y. Hwang, Molecular H2 as the Reducing Agent in Low-Temperature Oxide Reduction Using Calcium Hydride, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c17825
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17825