2026-04-11 13:21:03
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據http://fuelcellsworks.com/報道,美國國家同步輻射光源研究小組經研究得出新型太陽能水解製氫催化劑的關鍵結構信息,為製備理想催化材料奠定基礎。
科學家對鈷基薄膜催化劑越來越重視,其由電沉積鈷和電解質混合水溶液製得。在這項研究中,來自哥倫比亞大學、哈佛大學和布魯克海文實驗室的研究人員利用X射線對薄膜的中程納米結構進行深入觀察,並分別研究了用磷酸鹽電解質生長的負磷-氧離子(COPi)和由硼酸鹽電解質長出的負硼-氧離子(COBi)薄膜的結構差異。
在NSLS光束線X7B下,測得COPi和COBi的X射線散射數據表明兩者都是納米晶體,由大小為1.5-3 nm的有序分子結構組成。除此之外,它們有明顯的差異,COBi薄膜由3-4nm的鈷-氧簇整齊堆疊成三層,而COPi薄膜則由更小的簇無序堆疊而成。

硼酸鹽生長的COBi原子層示意圖(紅色球代表氧,藍色球代表鈷)
結構上的差異影響薄膜的催化活性。電化學數據顯示,隨薄膜厚度增加,COBi比COPi的性能更好。COBi薄膜的厚度的增加可以增大催化劑的有效催化表麵積,並能保持薄膜的電荷傳輸。