在还原气氛下,金属纳米颗粒在钙钛矿中原位脱溶,在固体氧化物电解槽中生成高活性的金属-氧化物界面,用于CO2电解。
有鉴于此,中科院大连化物所汪国雄研究员通过原位扫描透射电子显微镜(STEM)和能量色散X射线光谱法以及密度泛函理论计算,从原子尺度上研究了La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Mo0.1O3-δ(LSCFM)中的CoFe合金纳米颗粒的脱溶。
文章要点
1)原子尺度STEM图像和元素图证实掺杂Mo原子占据了LSCFM的B位,增加了Co、Fe离子在B位的偏析能,提高了LSCFM在还原气氛下的结构稳定性。
2)原位STEM测量显示了Co、Fe离子的顺序脱溶和CoFe合金纳米颗粒的形成,以及CoFe合金纳米颗粒在LSCFM中的可逆脱溶和溶解。
3)原位生成的金属氧化物界面改善了CO2的吸附和活化,因此表现出比LSCFM界面更高的CO2电解性能。
Houfu Lv, et al, Atomic-Scale Insight into Exsolution of CoFe Alloy Nanoparticles in La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Mo0.1O3-δwith Efficient CO2 Electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202006536
https://doi.org/10.1002/anie.202006536