我国学者提出拓扑量子催化新概念
记者3月4日从中国科学技术大学获悉,国学该校曾杰教授团队和王征飞教授团队合作,出拓催化提出拓扑量子催化新概念。扑量研究人员通过巧妙设计,新概将拓扑量子物态调控方案用于催化实验,国学为揭示催化反应中拓扑表面态“开关”效应提供了确凿的出拓催化实验证据。相关成果日前发表于《美国化学会志》。扑量
在多相催化中,新概反应物吸附、国学电子转移、出拓催化中间体演变等过程对催化剂的扑量表面环境高度敏感。拓扑材料的新概拓扑表面态受对称性保护,且不受局部扰动的国学影响。因而,出拓催化拓扑材料是扑量研究催化反应中表面电子态效应的理想平台。
此次工作中,研究人员选择室温拓扑材料硒化铋为研究对象,设计两组对照实验探究电催化反应中的拓扑表面态“开关”效应:通过减小硒化铋厚度,在不改变催化剂表面结构的情况下,借助量子限域效应消除其拓扑表面态;对具有拓扑表面态的硒化铋施加强磁场,利用磁场引起的塞曼效应与轨道效应打破时间反演对称性,进而消除拓扑表面态。
理论研究发现,有拓扑表面态的硒化铋可以弱化关键中间体吸附,显著调控关键中间体界面行为。根据硒化铋的结构特性,研究人员构建出层厚分别为六纳米和两纳米的硒化铋模型催化剂。利用角分辨光电子能谱证实六纳米硒化铋存在拓扑表面态,而两纳米硒化铋不存在拓扑表面态。电催化实验研究表明,六纳米硒化铋二氧化碳电催化还原主要形成液态产物,而两纳米硒化铋易产生气态产物。当六纳米硒化铋在强磁场中电催化二氧化碳还原时,其催化性能随磁场强度变化逐步接近两纳米硒化铋性能。密度泛函理论研究发现,有拓扑表面态的硒化铋通过降低产生甲酸和草酸的速控步反应势垒,同时提高形成一氧化碳的速控步反应势垒,致使其更易形成液体产物。因此,“开/关”拓扑表面态会显著调控二氧化碳电催化还原反应性能。
研究人员介绍,研究通过精准“开关”拓扑表面态,为凝练硒化铋拓扑表面态和二氧化碳电催化还原反应性能构效关系提供了直接实验证据,开辟出拓扑量子催化新方向。
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 倒春寒来袭 感冒人数攀升
- 在赣台商台胞迎新春话发展:满怀信心 共享机遇
- 岛内舆论及工商界:两岸关系再恶化将严重冲击台湾经济
- 陕西省台联九届五次理事会在西安召开
- 受蜜蜂启发 可控飞行的最小无线机器人问世
- 民众党挺谁?柯文哲心腹称韩国瑜“非常有诚意”,民进党内部很混乱
- 台媒看大陆:探访南诏国发祥地——云南大理巍山古城
- 台学者:台湾主流民意希望两岸和平
- 中国攀岩小将绽放光芒照亮未来
- 乡村振兴成两岸融合发展新载体 福建宁德政协委员建言让更多台青来逐梦
- 海峡两岸婚姻家庭协会发表新春贺信:愿爱传递
- 南台两地书法家“共书成功事,同写两岸春”
- 氧化钙溶液标准物质:保障溶液浓度准确性
- 河南省政协委员王新奇:为台青体验中原文化创造条件
- 台媒看大陆:到云南大理双廊古镇体验白族风情
- 逾百名台湾青年在厦门成功考取船员证书
- 桑椹红色素微丸的制备工艺研究(一)
- 日方祝贺台湾地区选举,中使馆:已向日方提出严正交涉
- 四川省台办以虚促实 谋划推动2024工作高质量发展
- 这家在厦台企被认定为“国家高新技术企业”
- 搜索
-
- 友情链接
-