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中國(guó)科大發(fā)現(xiàn)單原子近自由催化動(dòng)力學(xué)行為
2020年03月03日 10:14:23 來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：6844

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授姚濤課題組發(fā)展原位同步輻射吸收譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了鉑單原子催化劑在電催化還原反應(yīng)中的近自由演變的動(dòng)力學(xué)行為，而這種動(dòng)力學(xué)演變極大促進(jìn)了鉑單原子催化劑在廣泛pH電解液中的析氫性能。

　　【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】能源亦稱能量資源或能源資源，是指能夠直接取得或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其開發(fā)和有效利用程度以及人均消費(fèi)是生產(chǎn)技術(shù)和生活水平的重要標(biāo)志。
 
　　按照開發(fā)利用情況來看，石油、煤炭、天然氣等是目前我國(guó)較常使用的一次性能源，其儲(chǔ)量也不盡相同。根據(jù)我國(guó)能源探明儲(chǔ)量來看，我國(guó)煤炭占比94%、石油占比5.4%，天然氣占比0.6%，且我國(guó)能源利用比例中，一次性能源比例巨大，替代能源較少。但隨著人類活動(dòng)的日益加劇，人類對(duì)能源的需求也水漲船高，能源的不均衡分布和能源的不合理利用也導(dǎo)致了能源供需矛盾日益突出。
 
　　為了保障國(guó)家能源安全，對(duì)能源進(jìn)行合理充分的利用，使其可以可持續(xù)發(fā)展十分重要，而能源轉(zhuǎn)換可以讓我們重復(fù)多次使用或者更加符合實(shí)際使用需求，這意味著對(duì)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分析研究意義重大。且就結(jié)果而言，能源轉(zhuǎn)換對(duì)于長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著明顯的推動(dòng)和支撐作用。歷史上已經(jīng)發(fā)生并完成了兩次大型能源轉(zhuǎn)換，分別是從薪柴主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)過渡到煤炭主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)，和從煤炭主導(dǎo)的能源結(jié)果過渡到石油主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)。但從時(shí)間跨度上我們可以知道，能源轉(zhuǎn)換絕不能在一朝一夕間完成，往往要以世紀(jì)來衡量。
 
　　得益于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)發(fā)展在技術(shù)上取得了一定的進(jìn)步，我國(guó)在能源轉(zhuǎn)換技術(shù)上也得到了很多創(chuàng)新，研發(fā)了多種能催化能源轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品和技術(shù)。其中，單原子催化劑由于其高的原子利用效率、優(yōu)良的反應(yīng)活性和選擇性，成為了近年來能源催化領(lǐng)域的常用材料。然而，單原子催化劑在實(shí)際反應(yīng)狀態(tài)下，受到溫度、電場(chǎng)、光照等外界環(huán)境激發(fā)，會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)演變的響應(yīng)，因此，原位實(shí)時(shí)在線表征這種特殊的結(jié)構(gòu)響應(yīng)行為對(duì)于理解單原子催化的本質(zhì)并發(fā)現(xiàn)新的催化現(xiàn)象具有重要的啟發(fā)意義。
 
　　近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授姚濤課題組發(fā)展原位同步輻射吸收譜學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了鉑單原子催化劑在電催化還原反應(yīng)中的近自由演變的動(dòng)力學(xué)行為，而這種動(dòng)力學(xué)演變極大促進(jìn)了鉑單原子催化劑在廣泛pH電解液中的析氫性能。此外，該項(xiàng)研究不僅成功地利用了原位X射線譜學(xué)技術(shù)準(zhǔn)確表征了pt1//N-C單原子催化劑的三維原子和電子結(jié)構(gòu)，還發(fā)現(xiàn)了在電催化還原的工作狀態(tài)中一種普適的近自由單原子動(dòng)態(tài)演變，這為今后能源催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控提供了新的思路。
 
　　小編也相信隨著能源催化領(lǐng)域研究的不斷深入，我國(guó)對(duì)能源能進(jìn)行合理、快速的轉(zhuǎn)換，從而有效減少能源的開采量、減輕環(huán)境的影響、提升能源的價(jià)值、確保我國(guó)的能源安全。
 
　　參考資料來源：百度百科、學(xué)術(shù)堂、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
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