2026-04-11 15:07:13
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據materialsviewschina報道:蒹jian葭jia蒼cang蒼cang,白bai露lu為wei霜shuang,所suo謂wei伊yi人ren,在zai水shui一yi方fang。水shui是shi生sheng命ming之zhi源yuan,她ta創chuang造zao了le繽bin紛fen多duo彩cai的de世shi界jie,給gei予yu世shi間jian萬wan物wu生sheng命ming,滋zi潤run著zhe萬wan物wu生sheng長chang。如ru今jin,人ren類lei又you期qi待dai著zhe水shui賜ci與yu我wo們men更geng美mei好hao的de生sheng活huo,我wo們men從cong水shui中zhong求qiu取qu清qing潔jie能neng量liang之zhi源yuan:氫和氧。然而,溯洄從之,道阻且長。 womenkewanglejieshuideneixinshijie,shuinengdaposhuidepingjing?kexuejiamenzhiliyuxunzhaogaoxiaodianjieshuicuihuaji。diancuihuaxiyangfanyingzaigeleiqingjieyulvsenengyuancunchuyuzhuanhuanzhuangzhizhong,rutaiyangnengdianchi、燃料電池、金屬空氣電池、電dian解jie水shui裝zhuang置zhi等deng,發fa揮hui著zhe關guan鍵jian作zuo用yong而er得de到dao了le廣guang泛fan的de研yan究jiu。然ran而er其qi反fan應ying中zhong存cun在zai的de較jiao高gao過guo電dian勢shi及ji緩huan慢man的de動dong力li學xue反fan應ying速su率lv極ji大da的de限xian製zhi了le其qi在zai能neng源yuan轉zhuan換huan中zhong的de整zheng體ti效xiao率lv。目mu前qian,商shang業ye化hua析xi氧yang電dian催cui化hua劑ji仍reng依yi賴lai於yu貴gui金jin屬shuIrO2和RuO2。然ran而er貴gui金jin屬shu儲chu量liang稀xi少shao,價jia格ge高gao昂ang,長chang期qi運yun行xing過guo程cheng中zhong穩wen定ding性xing較jiao差cha等deng缺que陷xian限xian製zhi了le其qi廣guang泛fan實shi際ji應ying用yong。基ji於yu此ci,設she計ji儲chu量liang豐feng富fu,成cheng本ben低di廉lian並bing具ju有you與yu商shang業ye化huaIrO2和RuO2相媲美的高效析氧電催化劑極其重要。 研究表明,尖晶石型二元過渡金屬氧化物因其高豐度、低毒性、豐feng富fu的de氧yang化hua還hai原yuan活huo性xing和he優you異yi的de穩wen定ding性xing等deng優you勢shi,是shi一yi類lei極ji具ju應ying用yong前qian景jing的de析xi氧yang電dian催cui化hua劑ji。然ran而er其qi自zi身shen較jiao差cha的de電dian導dao率lv限xian製zhi了le其qi電dian催cui化hua活huo性xing,因yin此ci,將jiang其qi與yu導dao電dian性xing優you異yi的de碳tan材cai料liao結jie合he是shi目mu前qian研yan究jiu的de熱re點dian。在zai各ge類lei碳tan基ji載zai體ti中zhong,一yi維wei碳tan納na米mi纖xian維wei具ju有you較jiao好hao的de電dian導dao性xing、較高的比表麵、較jiao短duan的de電dian子zi傳chuan輸shu路lu徑jing等deng優you勢shi,在zai能neng源yuan與yu催cui化hua領ling域yu得de到dao了le廣guang泛fan的de關guan注zhu。但dan是shi,常chang規gui的de將jiang尖jian晶jing石shi型xing過guo渡du金jin屬shu氧yang化hua物wu與yu碳tan納na米mi纖xian維wei耦ou合he的de研yan究jiu策ce略lve往wang往wang程cheng序xu複fu雜za,成cheng本ben不bu經jing濟ji,並bing且qie催cui化hua劑ji易yi於yu團tuan聚ju及ji脫tuo落luo。近jin年nian來lai,靜jing電dian紡fang絲si技ji術shu具ju有you操cao作zuo方fang便bian、環境友好、可大規模生產等優點得到廣泛研究,在實際應用中極具吸引力和廣闊前景。 南京師範大學化學與材料科學學院唐亞文和徐林課題組應用靜電紡絲技術,將廉價的過渡金屬氧化物(CoFe2O4)原位錨定到氮摻雜的碳納米纖維中。通過簡易的高溫熱處理工藝,合成了一種新型的一維CoFe2O4@N-CNFs電催化劑。該催化劑在堿性測試條件下與商業化RuO2電催化劑相比,表現出較低的過電勢,較高的電流密度,較小的塔菲爾斜率,及在長期運行環境中優異的穩定性。特別是CoFe2O4@N-CNFs在30.0 mA cm-2的電流密度下,過電勢比商業化RuO2催化劑低186 mV;在1.8 V電勢下,電流密度比RuO2催化劑高3.4倍。CoFe2O4@N-CNFs電催化劑優異的析氧電催化性能歸因於活性位點高度均一分散,以及活性CoFe2O4納米粒子與氮摻雜的一維碳納米纖維獨特的結構優勢及協同效應。 研究者相信,這種通用、簡易、高效的研究製備工藝可推廣至實際生產應用,此研究將會為其他非貴金屬過渡金屬氧化物/碳納米纖維在能源存儲與轉換領域的應用提供新的思路。相關論文在線發表在 Advanced Science (DOI: 10.1002/advs.201700226)上,第一作者為南京師範大學化學與材料科學學院碩士研究生李同飛。