高熵氧化物(HEOs)是一種前景廣闊的新型電化學材料,高熵氧化物具有獨特電子結構和獨特活性位點。
但是,合成具有較高長寬比和機械性能的HEOs材料仍然具有較大的挑戰,特別是合成工業級高熵氧化物材料。
有鑒于此,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所康黎星、Junyi Du、南京林業大學田丹教授等報道空間限域氧化(SCO)策略合成較高表面積以及穩定性的1D HEO@SWCNTs。
本文要點:
(1)
這個方法能夠大規模合成HEO@SWCNTs,在一批反應得到工業量級的數量,并且能夠擴散至7元1D HEO材料。通過STEM-EDS和XRD分析,驗證合成的1D HEO材料具有均勻分布的元素,并且單一晶相固溶體。
HEO摻雜導致SWCNTs的費米能級向下移動到價態內,因此增強導電性和電化學性能。HEO@SWCNTs電極具有優異的柔韌性和自支撐性能,因此非常合適大規模的電化學應用。
(2)
計時電流法測試結果表明HEO@SWCNTs具有優異的穩定性,在20 h后電流密度仍然保持94 %。特別是,HEO@SWCNTs在環烯烴的電化學環氧化反應中在24 h后生成環氧環己烷的法拉第效率達到70.7 %。
這項工作未合成自擔載電極用于先進的電催化轉化體系提供規模化和多功能策略。
參考文獻
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