97人妻一区二区精品免费,好男人社区www在线官网,办公室娇喘的短裙老师在线视频,亚州精品久久久久久久久

咨詢電話:021-58952328
Angew. Chem. :首次報(bào)道硫醇保護(hù)的、具有精確結(jié)構(gòu)的還原態(tài)Pd納米團(tuán)簇2022-11-30
第10族金屬(Ni、Pd、Pt等)是非常重要的過渡金屬,尤其是周期表中聯(lián)結(jié)鎳和鉑的鈀在催化領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注,多個(gè)工業(yè)實(shí)際應(yīng)用案例以及2010年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予“鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)”就是很好的證明。Pd配合物和Pd納米材料都可以作為優(yōu)良的催化劑。然而,對(duì)于經(jīng)典Pd納米材料,其多分散性阻礙了構(gòu)效關(guān)系的深入研究,影響了對(duì)其功能的迭代改進(jìn)。基于這一情況,中科院固體物理所伍志鯤課題組在約十年前就開始對(duì)硫醇保護(hù)的10族金屬納米團(tuán)簇(11族金屬納米團(tuán)簇的類似物)展開了研究。遺憾的是,使用之前的金、銀納米團(tuán)簇合成方法未能成功合成具有還原態(tài)的第10族金屬納米團(tuán)簇,卻獲得了皇冠狀結(jié)構(gòu)的配合物,非常穩(wěn)定,不易受酸、堿、氧、NaBH4和摻雜等因素的影響。其他小組也為此付出了努力,獲得了還原態(tài)的鈀納米團(tuán)簇,但這些產(chǎn)物是多分布的(混合物)。合成單分布的還原態(tài)Pd納米團(tuán)簇構(gòu)成一個(gè)重大挑戰(zhàn),擺在科研工作者面前。

建立在前期合成工作基礎(chǔ)和對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的調(diào)控上,伍志鯤課題組發(fā)展了一種新的合成方法,成功合成了一種單分散的、硫醇保護(hù)的還原性Pd納米團(tuán)簇,并主要通過質(zhì)譜和單晶X射線衍射(SCXRD)鑒定了其原子組成和結(jié)構(gòu)。其核心由八個(gè)Pd原子和一個(gè)間隙B原子組成,保護(hù)層由六個(gè)2,4-DMBT、三個(gè)PPh2和兩個(gè)PPh3配體組成(圖1a)。從另一個(gè)角度來看,內(nèi)核由兩個(gè)Pd4四面體(圖1b和d)和一個(gè)中間有間隙B原子的Pd6三角棱柱組成(圖1c)。兩個(gè)Pd4四面體可被視為通過與Pd6三角棱柱的頂部和底部表面共享一個(gè)Pd3三角形(圖1e)。Pd6三棱柱中心的間隙B原子對(duì)Pd-Pd金屬鍵的形成有明顯的影響。所獲得的Pd納米團(tuán)簇中八個(gè)Pd原子的總電荷狀態(tài)為+6,因?yàn)椴迦氲腂帶+3電荷,而表面-SR、PPh3和PPh2分別帶-1、0、-1電荷(Z = –(+3 – 1 x 6 – 1 x 3 + 2 x 0)= +6)。因此,每個(gè)Pd的平均電荷態(tài)為+0.75,接近于還原態(tài)的第11組金屬納米團(tuán)簇中金屬的平均電荷狀態(tài)(0<q<1),表明所獲得的團(tuán)簇是還原態(tài)的Pd納米團(tuán)簇。

 

 

1
圖1.(a) Pd8結(jié)構(gòu)的總圖;(b) Pd4四面體;(c) 中心含有B原子的Pd6三角棱柱;(d) Pd4四面體;(d) 具有兩個(gè)Pd4四面體和一個(gè)B原子的Pd8B內(nèi)核。顏色標(biāo)簽:藍(lán)色,B;黃色,S;紫色,P;灰色,C;其他,Pd。

這種特殊的結(jié)構(gòu)和價(jià)態(tài)暗示著Pd8納米團(tuán)簇是一種良好的模型催化劑。通過與中科院過程所楊軍課題組的合作,相關(guān)科研人員開展了電催化還原氧氣研究。為了對(duì)比,Pd2配合物和~1.4 nm鈀納米粒子(NPs)被合成出來。相對(duì)于Pd2配合物、Pd NPs甚至商用Pt/C催化劑,Pd8納米團(tuán)簇顯示了ORR的最大正起始電位(1.0 V)(前面三個(gè)分別為0.88 V、0.97 V、0.98 V)。此外,Pd8納米團(tuán)簇的半波電位(0.90 V)大于Pd2配合物(0.75 V)、Pd NPs(0.87 V)和商用Pt/C催化劑(0.86 V),表明Pd8納米團(tuán)簇對(duì)ORR的效率最高。在面積活性和質(zhì)量活性對(duì)比中,也發(fā)現(xiàn)Pd8納米團(tuán)簇具有最佳的電催化活性。通過理論計(jì)算表明Pd團(tuán)簇中鈀原子上的電荷(+0.75)有利于ORR,歸因于具有適量電荷的鈀原子對(duì)反應(yīng)中間體具有良好的吸附(活化)和解吸平衡。此外,還發(fā)現(xiàn)單個(gè)活性位點(diǎn)可避免生成氧橋中間體,有利于氧還原反應(yīng),為單原子催化劑在該類反應(yīng)中有較高的催化活性提供了一個(gè)詮釋,對(duì)后續(xù)催化研究具有重要的啟發(fā)。

4
圖2. ?Pd2配合物、Pd8納米團(tuán)簇、~1.4 nm鈀納米粒子(NPs)和商用Pt/C催化劑電催化氧還原(ORR)活性比較。

文信息

Thiolated, Reduced Pd Nanoclusters with Resolved Structures for the Electrocatalytic Reduction of Oxygen

Dr. Shengli Zhuang, Dr. Dong Chen, Dr. Qing You, Wentao Fan, Prof. Jun Yang, Prof. Zhikun Wu

文章的第一作者是固體所博士后莊勝利、過程所陳東副研究員、固體所博士后尤青和固體所博士生范文濤。

Angewandte Chemie International Edition

DOI:?10.1002/anie.202208751

 

主站蜘蛛池模板: 舞阳县| 泰顺县| 贵港市| 尼木县| 秦安县| 天峻县| 涟水县| 岳池县| 绩溪县| 慈溪市| 方城县| 荔浦县| 禄劝| 兰溪市| 特克斯县| 台北市| 万州区| 孟村| 闽侯县| 谷城县| 和田市| 丹寨县| 黄石市| 正安县| 大同县| 峨眉山市| 大宁县| 天台县| 溧阳市| 长兴县| 扶余县| 增城市| 囊谦县| 南部县| 家居| 巴林左旗| 宜黄县| 耿马| 西乌珠穆沁旗| 淮北市| 汉阴县|