该研究突破了传统超材料催化剂主要依赖宏观孔道调控的范式,降低浓差极化和气泡积聚,海星等棘皮动物的立体网状骨骼结构,相比之下,
| 金属玻璃超材料催化剂领域取得重要进展 |
近日,而是由Ni78Mo22和Ni68Mo32等不同组分的非晶纳米区域构成,转载请联系授权。
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版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、可拓展至其他多元非晶或非晶-纳米晶催化材料,网站转载,有利于电解液快速渗透、实现了从宏观结构到原子界面的协同设计。又促进生成的小气泡(约70 μm)快速脱附,在1 M KOH中,其间形成大量非晶-非晶异质界面,金属玻璃骨架的力学稳定性、呈现超疏气性。其压缩强度和损伤容限仍保持良好。稳定性与传质效率。研究团队借鉴海胆、有效降低传质阻力。值得注意的是,得益于多尺度协同效应,达到10 mA cm-2析氢过电位仅需26 mV。催化反应本身涉及从原子级活性位点到宏观流体传输的多尺度过程,其褶皱沟槽表面显著增大活性面积,传质效率低且气泡易滞留。
拓扑工程化超材料催化剂的多尺度设计示意图。邮箱:shouquan@stimes.cn。请在正文上方注明来源和作者,呈现超亲水性;水下气泡接触角超过169°,团队系统比较了Gyroid(G)、Diamond(D)和Fischer–Koch S(S)三种拓扑结构。高分辨电镜和元素分析表明,具有更优的流动路径、电子传输不连续,以往设计往往仅聚焦单一尺度,NiMo@G表面释放约70 μm的小气泡,采用微激光粉末床熔融技术制备出具有三周期极小曲面结构的锆基金属玻璃微点阵骨架,该策略不限于NiMo体系,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、长期稳定的整体式电解水催化剂提供了新框架。在100和500 mA cm-2电流密度下槽电压分别为1.438 V和1.707 V,研究团队供图 当前,微纳结构调控的界面润湿以及纳米玻璃异质界面的本征活性集成于一体,
在纳米与原子尺度,实现了力学支撑、
在宏观与介观尺度上,研究提出一种跨尺度超材料催化剂设计策略,NiMo@G表现出优异的双功能电催化性能。使性能略有提升。即使G与D结构孔隙率相近,更高的平均流速和更强的垂直传输能力,为高电流密度反应提供更佳传质环境。这种特性既利于电解液浸润,
在微米尺度,界面润湿和本征催化活性的协同优化。性能无明显衰减;运行后绣球花状催化层和金属玻璃骨架保持完整,将拓扑工程化金属玻璃骨架与NiMo纳米玻璃异质界面相结合,G结构的连续曲面仍能增强局部流速波动和多方向流体输运,结果显示,高速成像显示,难以兼顾活性、为开发高电流密度、并赋予优异的润湿性:水滴在NiMo@G表面约35毫秒内完全铺展(接触角迅速降至0°),相关成果发表于《国家科学评论》(National Science Review)。随后通过脉冲电沉积在骨架表面原位生长NiMo纳米玻璃催化层,反应物补充及气体产物排出;即便孔隙率较高,
针对这一瓶颈,减少对活性位点和传质通道的遮挡。