纳米复合电极材料在催化和电化学领域发挥着重要作用。金属纳米颗粒通过金属出溶在氧化物载体上的自组装依赖于可还原掺杂剂向钙钛矿表面的传输,以在固体-气体界面提供可接触的催化中心。然而,在表面和界面处,强静电梯度和空间电荷通常控制氧化物的性质。近日,德国ForschungszentrumJuelichGmbH研究中心Christian Lenser、Felix Gunkel、Moritz L. Weber发现空间电荷控制金属出溶动力学。
本文要点:
1) 作者揭示了表面-掺杂剂相互作用的性质是镍在SrTi0.9Nb0.05Ni0.05O3–δ中出溶动力学的主要决定因素。掺杂剂与热氧化形成的表面空间电荷区的静电相互作用导致强表面钝化,表现为延迟的出溶响应。
2) 作者进一步通过钙钛矿表面化学工程证明了出溶响应的可控性。研究结果表明,调整钙钛矿表面的静电梯度是改进催化转化中出溶型材料的重要步骤。
Moritz L. Weber et.al Space charge governs the kinetics of metal exsolution Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-023-01743-6
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01743-6