日本久久久久久一区-国产麻豆乱视频av-日韩黄色一级免费电影-精品久久久久久久二区-久久亚洲精品尤物-久久久久偷看国产亚洲87-日韩精品资源在线观看,-久久草视频免费观看-亚洲少妇久久嫩13,91精品福利小视频,日韩欧美熟妇在线播放,亚洲成熟女人毛茸茸

預(yù)存
Document
當(dāng)前位置：文庫(kù)百科 ? 文章詳情
中科院大化所王軍虎課題組和南開(kāi)大學(xué)羅景山課題組綜述：原位電化學(xué)穆斯堡爾譜及其應(yīng)用實(shí)例介紹
來(lái)源： 時(shí)間：2023-12-14 11:21:32 瀏覽：5454次
全文速覽

本文詳細(xì)介紹了原位電化學(xué)穆斯堡爾譜技術(shù)，包括基本理論、儀器組成、原位裝置的開(kāi)發(fā)、譜圖測(cè)量和擬合解析；并以Ni-Fe基水氧化催化劑的原位電化學(xué)穆斯堡爾譜學(xué)研究為實(shí)例，進(jìn)一步闡明了此項(xiàng)原位光譜表征技術(shù)的范式流程。

原位電化學(xué)57Fe穆斯堡爾譜研究Ni-Fe氧化物催化水氧化反應(yīng)示意圖

背景介紹

1957年，德國(guó)科學(xué)家魯?shù)婪颉ぢ返戮S希·穆斯堡爾（Rudolf Ludwig M?ssbauer）在其27歲時(shí)，發(fā)現(xiàn)作為晶格諧振子的原子在發(fā)射或吸收γ射線時(shí)以一定的概率不會(huì)改變它們的量子力學(xué)狀態(tài)，而這一γ射線的核共振吸收現(xiàn)象于1961年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，不久后被命名為穆斯堡爾效應(yīng)。


穆斯堡爾效應(yīng)是來(lái)自于無(wú)反沖的γ射線吸收和發(fā)射的核共振現(xiàn)象，能量Ee處于激發(fā)態(tài)的原子核（Z質(zhì)子和N中子）通過(guò)產(chǎn)生能量為Eγ的γ射線躍遷到能量為Eg的基態(tài)，γ射線可能會(huì)被處于基態(tài)的另一個(gè)相同類型的原子核（相同的Z和N）吸收，從而轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰縀e的激發(fā)態(tài)。只有當(dāng)發(fā)射線和吸收線足夠重疊時(shí)，才能看到共振吸收。


為了解決Ni-Fe基催化劑在析氧反應(yīng)（oxygen evolution reaction, OER）過(guò)程中反應(yīng)位點(diǎn)及催化反應(yīng)機(jī)制等關(guān)鍵問(wèn)題，迫切需要更先進(jìn)的原位技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確表征，原位追蹤催化劑形態(tài)變化與電解質(zhì)/電極之間的界面相互作用。光譜與電化學(xué)結(jié)合的原位技術(shù)可以監(jiān)測(cè)OER過(guò)程催化劑自身的變化。目前，已有大量原位光譜技術(shù)與電化學(xué)進(jìn)行結(jié)合，揭示Ni-Fe基催化劑在OER過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理及活性位點(diǎn)。


在眾多電化學(xué)原位光譜技術(shù)中，57Fe穆斯堡爾譜因具有超高的能量分辨率，是確定催化劑相結(jié)構(gòu)、鑒定活性位點(diǎn)、闡明催化機(jī)理以及確定催化活性與催化劑配位結(jié)構(gòu)間關(guān)系的最佳手段之一。此外，原位穆斯堡爾譜技術(shù)基于原子核和核外電子的超精細(xì)相互作用而給出的同質(zhì)異能位移、四極矩分裂以及有效磁場(chǎng)等針對(duì)催化劑中的Fe位點(diǎn)的氧化態(tài)、電子自旋構(gòu)型、對(duì)稱性和磁性信息進(jìn)行研究，為Ni-Fe基催化劑在OER中的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持。

原位電化學(xué)穆斯堡爾譜

原位穆斯堡爾譜在Ni-Fe催化劑OER中應(yīng)用，首先需要搭建57Fe穆斯堡爾譜儀與電化學(xué)工作站聯(lián)用。標(biāo)準(zhǔn)的穆斯堡爾譜儀主要由放射源（通常是57Co在Rh或Pd金屬基質(zhì)中用于57Fe穆斯堡爾譜）、速度傳感器、速度校準(zhǔn)裝置、波形發(fā)生器和同步器、γ射線檢測(cè)系統(tǒng)、多通道分析儀、計(jì)算機(jī)，并且可選配低溫恒溫器或高溫烘箱，以控制測(cè)量過(guò)程處于適宜溫度。


實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，穆斯堡爾譜可以通過(guò)速度掃描方法生成，利用移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或速度傳感器以特定速度重復(fù)移動(dòng)源或樣品（所謂的多普勒移動(dòng)），同時(shí)γ射線連續(xù)傳輸或發(fā)射穿過(guò)樣品并計(jì)數(shù)在同步通道上。


獲得穆斯堡爾譜后，基于穆斯堡爾譜數(shù)據(jù)庫(kù)（比如https://medc.dicp.ac.cn/，由中科院大化所穆斯堡爾譜數(shù)據(jù)中心從全世界收集的穆斯堡爾譜樣品數(shù)據(jù)），對(duì)57Fe穆斯堡爾譜進(jìn)行擬合，對(duì)含F(xiàn)e基材料的物相、價(jià)態(tài)、自旋態(tài)和配位結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸因和分析。


我們實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)擬合主要利用MossWinn軟件（http://www.mosswinn.com/）。以Ni-Fe氫氧化物催化劑為例，對(duì)于原始催化劑，其僅存在一種Fe3+物種，當(dāng)該催化劑參與OER過(guò)程后，可能會(huì)存在Fe4+，即在雙峰基礎(chǔ)上，擬合結(jié)果中則會(huì)出現(xiàn)肩峰向負(fù)側(cè)移動(dòng)現(xiàn)象，可以確認(rèn)高價(jià)Fe的存在，例如Fe4+。為充分證明高價(jià)Fe的存在，對(duì)于Ni-Fe基催化劑的穆斯堡爾譜測(cè)試，還需在工況條件下進(jìn)行原位（In-situ/operando）測(cè)試。


為提高測(cè)試準(zhǔn)確性并保證穆斯堡爾譜信號(hào)的穩(wěn)定，我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)原位穆斯堡爾譜裝置做了開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，主要包括三部分：1) 穆斯堡爾譜儀，2) 電化學(xué)工作站以及3) 自主設(shè)計(jì)的原位OER電化學(xué)反應(yīng)池。使用14.4 keV級(jí)γ射線的單線57Fe穆斯堡爾譜放射源57Co(Rh)，可以減少電解液中的信號(hào)衰減并獲得令人滿意的信噪比，還需要集成CHI660E電化學(xué)工作站。


對(duì)于常規(guī)的OER測(cè)試，測(cè)試前首先用α-Fe對(duì)穆斯堡爾譜儀進(jìn)行多普勒速度校準(zhǔn)。在進(jìn)行原位穆斯堡爾譜實(shí)驗(yàn)之前，電解液用氮?dú)饣驓鍤怙柡鸵匀コ芙獾难鯕狻榱吮ＷC測(cè)試信號(hào)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)中所使用的電解池應(yīng)不含任何Fe雜質(zhì)，我們采用了高純聚四氟乙烯材料。為避免測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的O2氣泡對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾，可以采用蠕動(dòng)泵循環(huán)電解液，保證測(cè)試過(guò)程中局部微反應(yīng)環(huán)境的一致性。


對(duì)于普通OER測(cè)試，僅需要少量催化劑，但對(duì)于原位57Fe穆斯堡爾譜測(cè)試，只有保證Ni-Fe催化劑中57Fe含量充足的條件下，才可以獲得高質(zhì)量信號(hào)。但OER過(guò)程中，不建議催化劑載量過(guò)高。催化過(guò)程中主要是表面催化劑在反應(yīng)，當(dāng)樣品過(guò)厚時(shí)，深層樣品將無(wú)法參與析氧反應(yīng)過(guò)程。通常，對(duì)于常規(guī)57Fe穆斯堡爾譜測(cè)量的催化劑，若在制備中使用普通Fe源，則需要Fe含量在5-10 mg每平方厘米，這其中僅有~2.2%的自然豐度57Fe同位素，需要數(shù)小時(shí)甚至更長(zhǎng)監(jiān)測(cè)才可以采集到高質(zhì)量信號(hào)。為方便快捷采集高質(zhì)量信號(hào)，可以在樣品制備過(guò)程中直接使用富集同位素57Fe源。


在原位OER開(kāi)始前，可以在同一電解液中，在開(kāi)路電位下，對(duì)原始電極樣品進(jìn)行測(cè)試，這一原始樣品的測(cè)試可與后續(xù)施加電位的Ni-Fe催化劑測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。有外加電壓測(cè)試時(shí)，需要保證催化劑處于穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，監(jiān)測(cè)整個(gè)測(cè)試過(guò)程，保持電流密度穩(wěn)定，這不僅可以保證催化劑的穩(wěn)定性，還有助于確定催化劑的真實(shí)結(jié)構(gòu)。

研究實(shí)例賞析

利用原位57Fe穆斯堡爾譜，我們對(duì)通過(guò)Ni-Fe普魯士藍(lán)類似物原位拓?fù)滢D(zhuǎn)換獲得的Ni-Fe羥基氧化物電催化劑，在OER工況條件下進(jìn)行了測(cè)試?；谠焕夹g(shù)，我們發(fā)現(xiàn)在陽(yáng)極電位下，Ni-Fe催化劑中α-Ni(OH)2相會(huì)不可逆轉(zhuǎn)變?yōu)棣?NiOOH。


原位57Fe穆斯堡爾譜測(cè)試結(jié)果表明，在較低的施加電位（例如1.22 V 和1.32 V vs. RHE）下，F(xiàn)e在NiFe0.2-OxHy中僅處于+3氧化態(tài)，其光譜結(jié)果與開(kāi)路電位下NiFe0.2-OxHy譜圖相似，只有一個(gè)雙峰，兩個(gè)峰的強(qiáng)度相等，可歸因于高自旋 Fe3+物種。


但隨著外加電位增加并達(dá)到1.37 V，兩個(gè)峰的強(qiáng)度開(kāi)始變得不相等，開(kāi)始出現(xiàn)一個(gè)小的肩峰，其同質(zhì)異能位移值約為-0.25 mm/s，可以歸屬為 Fe4+。隨著電壓的逐漸增加，催化劑中的Fe4+含量逐漸增加。在OER過(guò)程中，施加電位1.42 V vs. RHE時(shí)，F(xiàn)e4+含量~12%。當(dāng)施加的電勢(shì)達(dá)到1.57 V時(shí)，催化劑中Fe4+的含量進(jìn)一步增加到約40%。


這一實(shí)例充分展現(xiàn)了原位57Fe穆斯堡爾譜與Ni-Fe催化OER過(guò)程研究的重要性，從實(shí)驗(yàn)上明確地證明了NiFe0.2-OxHy催化劑原位產(chǎn)生的Fe4+物種的量與其水氧化反應(yīng)性能呈正相關(guān)性，進(jìn)一步加深了我們對(duì)Ni-Fe羥基氧化物水電解催化機(jī)理的理解。

圖文解析


圖1  (a) 放射源γ射線與吸收體原子核無(wú)反沖共振吸收（穆斯堡爾效應(yīng)）示意圖; (b)57Fe穆斯堡爾譜超精細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 原位電化學(xué)穆斯堡爾譜裝置 a) 工作電極; b) 原位池和電化學(xué)裝置; c) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試照片; d) 裝置示意圖。

圖3  不同電位下NiFe0.2-OxHy水氧化反應(yīng)原位57Fe穆斯堡爾譜 (a) 施加電壓前, (b) 1.37 V, (c) 1.42 V, (d) 1.47 V和(e) 1.57 V vs. RHE)；(f) 反應(yīng)后；(g) 恒電位下電流時(shí)間曲線圖; (h) 循環(huán)伏安曲線圖；(i) 不同電位下高價(jià)鐵含量及電流示意圖。

總結(jié)與展望

Ni-Fe基催化劑因其價(jià)格低廉，電催化析氧性能優(yōu)異，因此成為堿性水分解析氧過(guò)程的理想候選者。雖然Ni-Fe基電催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的OER活性，但缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定性阻礙了其在商業(yè)中的應(yīng)用。因此，充分了解Ni-Fe催化劑的衰減機(jī)理，包括形態(tài)、組成、晶體結(jié)構(gòu)和活性位點(diǎn)數(shù)量的變化，對(duì)于設(shè)計(jì)穩(wěn)定和高效Ni-Fe催化材料非常重要，充分了解Ni-Fe催化劑在OER過(guò)程中的電子結(jié)構(gòu)及其與析氧反應(yīng)中間體的相互作用尤為重要。


原位拉曼及原位紫外-可見(jiàn)光譜可以對(duì)Ni-Fe催化劑中的Ni(OH)2到NiOOH的變化進(jìn)行深入探究，而原位57Fe穆斯堡爾譜測(cè)試則可以揭示Ni-Fe基催化劑中Fe的電子環(huán)境及其電子的、結(jié)構(gòu)的和磁性的變化。穆斯堡爾譜為研究Ni-Fe催化劑中Fe的局部電子結(jié)構(gòu)、局部配位、鍵合和氧化態(tài)提供了強(qiáng)大技術(shù)支撐。穆斯堡爾譜在電催化領(lǐng)域獲得了越來(lái)越多的關(guān)注，它對(duì)于檢測(cè)不同鐵基和錫基催化材料中的主要活性位點(diǎn)有著不可替代的重要作用。

評(píng)論 / 文明上網(wǎng)理性發(fā)言
12條評(píng)論
全部評(píng)論 / 我的評(píng)論
最熱 /  最新
全部 3小時(shí)前 四川
文字是人類用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?，F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書面文字，很多小語(yǔ)種，有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
點(diǎn)贊12
回復(fù)
全部
查看更多評(píng)論
相關(guān)文章

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇 （二）三電極和兩電極體系的搭建 和測(cè)試

2021-01-20

這年頭還有這么高發(fā)文量的國(guó)產(chǎn)一區(qū)？簡(jiǎn)直材料學(xué)人的夢(mèng)中情刊！

2022-12-14

循環(huán)伏安法的基本原理與實(shí)驗(yàn)操作

2021-01-22

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇 （一）電化學(xué)工作站的基本功能和使用

2021-01-20

紫外可見(jiàn)漫反射光譜的基本原理與應(yīng)用

2021-01-22

電子順磁共振波譜儀(下)： 波譜信息解讀

2021-01-21

項(xiàng)目推薦/Project
穆斯堡爾譜數(shù)據(jù)分析

穆斯堡爾譜數(shù)據(jù)分析

穆斯堡爾譜儀

穆斯堡爾譜儀

熱門文章/popular

基礎(chǔ)理論丨一文了解XPS（概念、定性定量分析、分析方法、譜線結(jié)構(gòu)）

手把手教你用ChemDraw 畫化學(xué)結(jié)構(gòu)式：基礎(chǔ)篇

晶體結(jié)構(gòu)可視化軟件 VESTA使用教程（下篇）

【科研干貨】電化學(xué)表征：循環(huán)伏安法詳解（上）

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之電化學(xué)工作站篇 （二）三電極和兩電極體系的搭建 和測(cè)試

【科研干貨】電化學(xué)表征：循環(huán)伏安法詳解（下）

微信掃碼分享文章
国产成人精品1024在线观看-婷婷视频在线观看不卡-成人精品h黄动漫在线看-色综合久久狠狠 | 高清一区二区三区播放大全-欧美日韩精品欧美日韩-久久久久人妻精品区一蜜桃-精品国产99久久久久久黄色码 | 亚洲五月婷婷在线视频-日韩av在线直播观看网站-国产日本在线中文字幕-91中文字幕三区在线观看网址 | 精品久久久成人一区二区-天天日天天干天天 爽-999精欧美一区二区三区黑人-天天射天天干天天要 | 国产激爽爽爽大片在线观看-97久久亚洲中文视频-久久久久中文字幕人妻-国产蜜臀久久久久久网 | 99青青青免费观看视频-精品丰满少妇一区二区三区-中文字幕 熟女人妻伦理网站-91黄色片在线观看 | 久久久久久在在在-欧美激情另类其它-日韩一区二区三区不卡片-久久免费国产乱子精品 | 国产精品麻豆日韩在线-久久婷婷99色综合-欧美日韩黄色搞b网站-国产精品98久久久 | 日韩丿一欧美p片内射久久-日韩精品不卡一卡二卡在线-免费视频亚洲中文字幕在线-男人的天堂av官网 | 大屁股熟女一区二区视频-超碰露脸内射黑丝诱惑熟女-日韩亚洲欧美电影区-乱妇乱女熟妇熟女网站 | 99热国内精品永久免费观看-日韩午夜小视频合集-国产又大又黄又猛的视频-欧美日韩免费高清在线观看 | 精品免费一区二区三区四区视频-久久久亚洲福利精品午夜-ff14一区二区三区分别是啥-18禁国产精品久久久久久不卡 | 日韩aⅴ 视频一区-久久久久亚洲精品电影-国产精品久久午夜伦鲁鲁-亚洲天堂日韩久久 | 成人久久国产劲爆-日韩 中文字幕 国产-精品久久久久久久综合网-日韩情色免费在线视频 | 中文字幕有码在线视频-亚洲欧美日韩资源在线-久久成人综合亚洲精品欧美-国产又大又长又粗的刺激视频 | 国产精品久久久久久久久久懂色-97精品久久久久中文字幕-91人妻精品国产麻豆29p-日韩极品人妻av | 中文字幕熟女人妻丝袜在线-午夜精品久久久久久久精品乱码开元-聚伦 人妻 少妇 中文字幕-久久久久人妻一区精品色戒 | 日韩亚洲一区视频-欧美不卡一区二区在线观看-久久这里只有精品99-午夜风骚性年轻漂亮的三级黄色片 | 超碰97日本人人做人人爱-91精品久久人人妻人人做人人爱-天天射天天舔天天射-一区二区欧美日韩亚洲 | 国产在线观看一区二区三区-久久精品丰满人妻99-91狠狠综合久久久久在线-国产福利一区二区视频 | 成人av一区二区三区婷婷-亚洲一区激情视频-国产精品久久久久91-亚洲av电影天堂网站 | 日韩中文字幕在线观看的-国产一区二区三区日韩-亚洲精品亚洲欧洲日韩av-91人妻精品一区二区三区久久久 | 国产一区二区成人久久9-国产成人av一区二区三区在线-亚洲中文字幕乱码区-久久精品一区二区三区蜜臀av | 人人看人人插人人射-av岛国免费在线播放-久久老熟女一区二区蜜桃-久久久精品日韩剧av蜜桃 | 中文字幕在线观看撸-久久久久久久久亚洲精品免费电影-丰满熟妇中文字幕乱码-国产久久精品在线观看视频 | 先锋人妻av啪啪资源中文字幕-av日韩精品在线观看-国产熟女一二三不卡-毛片av中文字幕一区二区三区 | 国内精品麻豆美女在线播放视频-国产99精品久久久久-国产又粗又猛又黄的软件-日韩欧美综合久久久 久久久91大神精品-久久婷婷精品二区二区蜜臀av-日韩丰满激情视频在线-136国产福利精品导航网址 伊人久久一二三区-国产69精品久久久久久-蜜桃一区二区三区在线毛片-欧美日韩中文字幕制服丝袜 | 人妻熟女中文字幕在线视频-久久亚洲日本人妻视频-人妻丝袜julia中文字幕-亚洲精品中文字幕免费在线 | 91麻豆网站在线观看-久久精品国产亚洲av超碰丝袜-成人教育av在线播放-日韩老熟妇中文字幕 | 久久精品一区二区在线观看-日韩美女大片在线观看免费-人人妻人人插人人搞-av日韩av在线 | 超碰92人妻免费-999成人免费视频-久久国产乱子伦精品免费女,网站-黑人人妻中出一区二区 | 国产精品久久无中文字幕-免费中文字幕免费高清版-麻豆91精品91久久久的内涵-九九热这里这有精品 av岛国片免费在线观看-五月六月婷婷综合激情-久久国产综合精品五月天-国产麻豆精品人妻av | 欧美精品久久久蜜桃-欧美一区二区三区人妻少妇-成人av 在线观看-欧美1区2区在线观看 | 日一区二区三区在线观看-91超碰在线视频播放-婷婷久久精品久久狠狠-国产 欧美 一区二区三区 | 岛国av资源在线观看网址-久久9蜜桃精品一区二区免费不卡-久久美腿丝袜av-五月婷婷六月丁香婷婷 | 99精品,国产精品-中文字幕一区二区三区四区精品-一区二区美女现场直播-日韩蜜乳一区二区三区 | 欧美日韩免费播放-欧美日韩视频在线一区二区三区-国产精品三级久久久久-色偷偷超碰av人人做人人爽 | 国产精品色呦呦视频-国产精品免费看91-人妻少妇久久中文字幕蜜桃-精品婷婷久久观看视频 | 国产午夜亚洲精品羞羞答答八戒网-熟女色一区二区三区-91人妻人人做人碰-久久久精品人妻系列 | 国产成人精品免费午夜在线观看-婷婷艳情五月天-久久国产夜色精品鲁久99…-日本久久精品一级片 | 激情久久av一区av二区三区-婷婷综合色婷婷-人妻精品一区二区三区久久-国产一区二区三区 91 |
+

你好，很高興為您服務(wù)！

發(fā)送