化學(xué)院宋溪明團(tuán)隊(duì)孫志佳、葛昊等開發(fā)出碳材料氧化物誘導(dǎo)的金屬氧化物中空結(jié)構(gòu)無模板構(gòu)筑法
中空微納米結(jié)構(gòu)功能材料因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具有多種優(yōu)異物理和化學(xué)性能，在混合超級(jí)電容器 (HSCs)、鋰離子電池 (LIBs)、析氫/析氧電催化 (HER/OER) 等電化學(xué)能源相關(guān)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。經(jīng)典的中空結(jié)構(gòu)材料合成通常涉及硬模板和軟模板的利用。然而，模板法通常會(huì)遇到合成過程耗時(shí)和模板去除工藝復(fù)雜且難以除盡等難以克服的障礙。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，不使用模板直接合成中空結(jié)構(gòu)材料是首選。多種不同機(jī)理的無模板中空結(jié)構(gòu)材料構(gòu)筑方法已經(jīng)得到發(fā)展，如奧斯特瓦爾德熟化、柯肯達(dá)爾效應(yīng)、表面保護(hù)腐蝕法、電化學(xué)置換法等。然而，目前每一種機(jī)制所對(duì)應(yīng)的無模板法都只適用于特定的體系，欠缺規(guī)律性和普適性。另一方面，解決金屬氧化物及氫氧化物不良導(dǎo)電性問題仍然是發(fā)揮其中空微納米結(jié)構(gòu)優(yōu)異性能不可避免的挑戰(zhàn)，尤其是作為電極材料時(shí)。
最近，化學(xué)院“綠色合成與先進(jìn)材料制備化學(xué)”遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋溪明團(tuán)隊(duì)在相關(guān)研究中偶然發(fā)現(xiàn)，氧化碳納米管能夠誘導(dǎo)金屬氧化物中空微納米結(jié)構(gòu)的形成，并通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件成功地制備了中空球二氧化鈰/多壁碳納米管復(fù)合材料 (HS-CeO2/MWCNTs)，進(jìn)而拓展對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的研究，采用氧化石墨烯和活性炭誘導(dǎo)其它金屬氧化物中空結(jié)構(gòu)的形成，最終開發(fā)了一種利用碳材料氧化物誘導(dǎo)中空結(jié)構(gòu)形成的導(dǎo)電中空金屬氧化物復(fù)合物制備的無模板普適方法。將HS-CeO2/MWCNTs用于超級(jí)電容器電極材料的研究表明，該材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，其豐富的Ce3+和Osur可以提供容易接觸的活性位點(diǎn)，顯著促進(jìn)荷電物種快速擴(kuò)散和反應(yīng)；其獨(dú)特的含有高密度中空球CeO2和導(dǎo)電碳納米管的三維穿插結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的電荷存儲(chǔ)能力。
該項(xiàng)研究成果以“Versatile Template-Free Construction of Hollow Nanostructured CeO2 Induced by Functionalized Carbon Materials”為題，2019年4月在線發(fā)表在國(guó)際知名期刊Journal of Materials Chemistry A（影響因子：9.931）上，遼寧大學(xué)博士研究生孫志佳為第一作者，遼寧大學(xué)葛昊副教授、澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)馬天翼教授（現(xiàn)為遼寧大學(xué)教授）和遼寧大學(xué)宋溪明教授為通訊作者。
文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/TA/C9TA03067K#!divAbstract
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com