碳量子点(CDs)因具有可利用的内在空位、的电子转移特性、较高稳定性和大的表面积等特点,可与Ru结合构建新型催化剂。CDs中丰富的空位和功能团(如-NH2、-COOH、-OH)将为金属-CDs复合材料的配位稳定提供有利的结合点。此外,CD在高温处理后,通过表面官能团之间的脱水和缩合反应,可以形成二维碳纳米片。鉴于这些特性,我们提出CD与Ru结合形成空位的Ru@CDs结构,该材料为Ru基HER催化剂的合成提供一条潜在途径。
人们以空位的CDs为的载体,利用简略的水热和热解方式制成了Ru@CDs。长为1a已知,除了英语约在26°的石墨C峰市场导向的宽峰外,其它告诉峰与Ru(PDF#89-3942)搭配充分,这阐明Ru顺利完成地锚定在CDs上。前者,FTIR光谱图峰(图1c)呈现Ru@CDs财产继承了CDs的表面层含氧和含氮技能团。借助TEM探究了Ru@CDs的形貌。如图是1d图示,Ru微米粒子不光滑地分布点在来源CDs的碳奈米片上。不仅而且,图1e中的好成绩辨率TEM图形(HRTEM)了解地屏幕上显示,Ru@CDs是由俩个组群成。0.213和0.233納米的晶格花纹与Ru的(002)和(100)平米相符合,而0.333奈米的行间距则专属石墨c的(002)三视图。首选地域光电子衍射(SAED)进一部否认了Ru和CD的共处,这与HRTEM的报告单同一(图1f)。能够养分散射Xx射线光谱分析(EDX)的要素图谱(图1g)进那步查证了C、N、O和Ru的出现,已经等等设计在达成的Ru@CDs中的均衡地理分布。
图1. Ru@CDs的(a)XRD图;(b)XPS光谱;(c)FT-IR光谱;(d)TEM图像;(e)HRTEM图像;(f)SAED图;(g)EDX元素图谱。
如图2a所示,Ru@CDs表现出强烈的EPR信号,这表明它们继承了CDs的丰富空位。如前所述,CDs具有丰富的固有空位,并且在将Ru锚定到CDs的过程中,通过热解处理可以产生更多的空位。因此,这些空位的存在将有助于HER催化活性。图4b-c清楚地显示了与Ru粉相比,Ru的3p3/2态和3d5/2峰在Ru@CDs都转移到更高的结合能。这表明Ru和CDs组合后发生电子相互作用。此外,N 1s和O 1s的峰值在Ru@CDs也相对于原始CDs-400移动,进一步证实电子从Ru转移到O和N(图2d-e)。
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硫化橡胶钴纳米技术片耦合电路石墨烯材料量子点(CoS-GQDs)
量子点体现的合金材料可挥发体系结构C-QDs/UiO-66-(COOH)
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