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互穿普鲁士蓝类似物伪形转变为缺陷镍铁硒化物以增强电化学和光电化学水分解
摘要: 在构建先进电催化剂方面仍存在显著的方法学空白——这类催化剂需兼具协同缺陷功能与结构一致性,从而最大化电化学氧化还原活性、导电性及传质特性。本研究将互穿金属有机网络配位自模板仿生转化的概念,转化为富含缺陷的多孔框架,从而实现高活性且耐用的光(电)化学能量转换功能。该配位模板法开辟了以往难以实现的合成路径,在微观层面理性构建互联多孔导电网络,同时在原子层面暴露大量不饱和活性位点而不牺牲电子或结构完整性。由此产生的多孔框架、互联基元与工程化缺陷,通过本征提升的转换频率、电化学比表面积及电荷转移能力,赋予卓越的电催化析氢反应与析氧反应活性。当该复合物与硅光阴极耦合用于太阳能驱动水分解时,其通过内置异质结及添加剂助催化剂功能实现光子辅助氧化还原反应、改善电荷分离并增强载流子传输,展现出优异的光(电)化学产氢性能。这项工作为制备其他功能性互联金属有机配位化合物提供了可行且普适的方法,可拓展应用于多种储能、能量转换或环境领域。
关键词: 金属有机框架、普鲁士蓝类似物、电化学与光催化水分解、金属有机
更新于2025-09-23 15:21:21
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光诱导对(Fe<sub>0.2</sub>Cr<sub>0.8</sub>)<sub>1.5</sub>[Cr(CN)<sub>6</sub>]普鲁士蓝类似物磁性能的影响。
摘要: 某些普鲁士蓝衍生物最具吸引力的特性之一是其磁性能对光照的敏感性。本研究通过基于X射线的光谱技术和磁测量法,探究了(Fe0.2Cr0.8)1.5[Cr(CN)6]·15H2O普鲁士蓝类似物(PBA)的光致效应。研究发现该化合物的光敏性主要集中于铁阳离子:绿光照射会引发电子从铁向铬转移,导致先前存在的键合异构现象逆转,并加剧因Fe-NC-Cr与Cr-NC-Cr亚晶格晶胞失配所产生的弹性应变。绿光同时会猝灭样品中FeII高自旋(HS)离子的磁性,并降低多数铬阳离子(除CrII高自旋外)的磁矩。本研究表明,在三元普鲁士蓝类似物中,共存亚晶格晶胞间的失配起着重要作用。
关键词: 磁强计、光诱导效应、磁性能、弹性应变、X射线光谱学、普鲁士蓝类似物、键合异构化
更新于2025-09-22 22:06:46
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由镍钴普鲁士蓝类似物衍生的MoS2/Ni-CoSx多孔纳米立方体作为高效染料敏化太阳能电池的无铂电极催化剂
摘要: 由于可调控的组成与形貌,具有复杂功能结构的高效清洁能源催化剂备受关注。本研究聚焦于源自镍钴普鲁士蓝类似物的可控形貌MoS?掺杂NiS?/Co?S?纳米立方体。通过在N?氛围中退火,并调节(NH?)?MoS?与镍钴普鲁士蓝类似物之间的反应比例(1/2、1/1和2/1),制备出MoS?/Ni-CoSx多孔纳米立方体。合成过程中,(NH?)?MoS?作为双功能掺杂源,能同步高效提供Mo和S元素?;ё榉趾侠?、比表面积高达86.7 m2 g?1且电催化性能优异的四元多孔MoS?/Ni-CoSx(1/1)被选为染料敏化太阳能电池的典型对电极催化剂。在标准光照下,采用MoS?/Ni-CoSx(1/1)的太阳能电池展现出9.80%的功率转换效率,优于铂催化剂的8.19%。
关键词: 普鲁士蓝类似物、染料敏化太阳能电池、(NH4)2MoS4、纳米立方体、MoS2/Ni-CoSx、电催化性能
更新于2025-09-19 17:13:59
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光磁CoFe双核普鲁士蓝类似物中开关机制的原子尺度证据
摘要: 基于普鲁士蓝类似物的分子复合物因其独特的双稳态特性与极致的尺寸缩减而备受关注。本研究首次报道了固态下同时具有热致与光致磁双稳态的双核FeCo配合物。通过结合局部表征技术(X射线吸收光谱XAS、X射线磁圆二色谱XMCD)与配体场多重态理论计算的实验-理论方法,我们成功揭示了原子尺度上电子与磁学性质的变化。光谱研究从原子层面完整证实了以下结论:(i) 300K相与4K光激发态均由未发生明显局域结构重排的FeIII低自旋-CoII高自旋顺磁对构成;(ii) 100K相由FeII低自旋-CoIII低自旋反磁对组成;(iii) 光激发态在约50K平均温度下完全弛豫。2K顺磁相中,XAS与XMCD显示Fe/Co离子均呈现较大轨道磁矩(外磁场6.5T下分别为0.65μB和0.46μB),但未检测到2K以上自旋中心间的磁相互作用。
关键词: 配体场多重态计算、X射线吸收光谱、X射线磁圆二色性、光磁双稳态、普鲁士蓝类似物
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于高效水分解的分层PBA基衍生电催化剂的界面脚手架制备
摘要: 高效且耐用的电催化剂开发对整体水分解至关重要。本研究首次展示了在多种二维或一维金属氢氧化物/氧化物上原位构建三维普鲁士蓝类似物(PBAs)支架以制备分级纳米结构的方法。典型方案是以氢氧化钴或氧化钴纳米阵列作为前驱体和结构导向模板,用于后续三维PBA纳米立方体的生长?;硌芯勘砻鳎ü鹘谂湮焕胱咏性焕胱咏换还?,可逆向控制界面支架形成。这种简便通用的策略成功拓展至多种基于PBAs的分级纳米结构制备,包括氢氧化钴氟化物、氢氧化铜、单/双金属镍钴氢氧化物、氧化钴及氧化锰纳米片等体系,兼具结构可定制性与化学多样性。更引人注目的是,经可控煅烧获得的金属氮化物衍生物因双金属本征活性优势与精密分级结构,在水分解中展现出低过电位的高效电催化活性,并保持1200小时卓越稳定性。该通用策略为基于PBAs的功能纳米材料理性设计提供了范式,在能量转换、存储及电催化领域极具应用前景。
关键词: 析氧反应、水分解、普鲁士蓝类似物、电催化、析氢反应
更新于2025-09-09 09:28:46