低温合成是开发先进的可持续制备技术以及获得新颖亚稳相的关键,金属氢化物能够促进低温还原,但是人们对于金属氢化物还原(H—、H2、或者H原子)的机理仍然不明确。
有鉴于此,斯坦福大学Yijun Yu、Jiayue Wang等报道通过原位电输运和第一性原理计算,研究CaH2还原外延性α-Fe2O3薄膜的反应动力学。
本文要点:
(1)
非常有趣的是,分离的CaH2粉末或者直接接触的CaH2表现非常类似的H2表观活化能,虽然直接接触的CaH2具有显著加快的还原反应动力学。
(2)
这项研究结果表明分子H2是CaH2低温还原反应的主要物种,这是氢化物能够消除残留水蒸气的优异还原性能的主要原因。这项研究揭示了低温氧化物还原法合成材料过程中,控制水蒸气的关键问题。
参考文献
Jiayue Wang*, Yijun Yu*, Ahmed Abdelkawy, Jiarui Li, Jinlei Li, Jing Yang, Eun Kyo Ko, Yonghun Lee, Vivek Thampy, Yi Cui, Mira Todorova, Jörg Neugebauer, and Harold Y. Hwang, Molecular H2 as the Reducing Agent in Low-Temperature Oxide Reduction Using Calcium Hydride, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c17825
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c17825