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【材料】中科院大連化物所吳忠?guī)洶l(fā)表高熵氧化物在化學(xué)催化領(lǐng)域研究進(jìn)展綜述文章

來源:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所      2022-06-09
導(dǎo)讀:近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點實驗室二維材料化學(xué)與能源應(yīng)用研究組(508組)吳忠?guī)浹芯繂T團隊受邀發(fā)表綜述文章,對高熵氧化物的典型化學(xué)合成策略、本征性質(zhì)以及在催化化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和展望。

高熵氧化物是由5種或5種以上主元,按等摩爾比或接近等摩爾比組成的一類新型材料。自2015年,Rost、Maria和Curtarolo等人首次報道了巖鹽型高熵氧化物,其作為一種新興材料受到科研工作者的高度關(guān)注,并推動了高熵陶瓷材料(碳化物、硫化物、氟化物等)的發(fā)展,以及在介電、磁學(xué)、儲氫和能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域中的應(yīng)用。其中,高熵氧化物由于豐富的活性位點、可調(diào)節(jié)的比表面積、穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)、獨特的幾何相容性和電子結(jié)構(gòu)等特性,在化學(xué)催化領(lǐng)域展示出廣闊的應(yīng)用前景。

本綜述中,吳忠?guī)泩F隊系統(tǒng)總結(jié)了高熵氧化物在化學(xué)催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展,并對其在能源催化轉(zhuǎn)化方向的未來挑戰(zhàn)進(jìn)行了前瞻性展望。該綜述首先總結(jié)了高熵氧化物催化劑的設(shè)計與結(jié)構(gòu)調(diào)控,以及其在經(jīng)典熱催化(CO氧化和CO2加氫)和電催化方向(電解水制氫、燃料電池、有機/無機物電氧化)的應(yīng)用進(jìn)展;其次,剖析了高熵氧化物催化劑的物化性質(zhì)與催化性能間的構(gòu)效關(guān)系和反應(yīng)催化機制,闡明了高熵氧化物及其衍生催化劑在催化領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢及提升策略;最后,討論了高熵氧化物的精準(zhǔn)制備及其在化學(xué)催化應(yīng)用方面存在的諸多挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展方向,希望推動其在催化和能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

該綜述以“Recent Status and Challenging Perspective of High Entropy Oxides for Chemical Catalysis”為題,于近日發(fā)表在Chem Catalysis上,該工作的第一作者是我所508組博士研究生王一和博士后米金星。上述工作得到國家自然科學(xué)基金杰出青年基金、中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院合作基金、中國博士后科學(xué)基金等項目的資助。(文/圖 王一、米金星)

文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.05.003

參考資料:http://www.dicp.ac.cn/xwdt/kyjz/202206/t20220606_6457977.html

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