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400-607-9388

北京大学郭少军,一天两篇Nature子刊!

2025-01-07
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2025年1月1日北京大学郭少军讯在《Nature Communications》期刊上发表题为“Spin polarization induced by atomic strain of MBene promotes the ·O2 production for groundwater disinfection”和“Ir-O-Mn embedded in porous nanosheets enhances charge transfer in low-iridium PEM electrolyzers”为题的论文,论文第一单位分别为西北农林科技大学和北京大学。


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本研究开发了一种基于二维/二维异质结In2S3/Mo4/3B2-xTz(IS/MB)的新型光催化材料,通过引入MBene的原子应变诱导自旋极化,显著提升了光催化·O2的生成效率。研究合成了具有可调应变的MBene(Mo4/3B2-xTz),通过化学刻蚀引入拉伸应变(+5.37%至+8.19%),形成Mo空位并增强自旋-轨道耦合。这一机制克服了分子氧(O2)的自旋禁阻效应,使得电子高效传递至O2的π*轨道,生成活性氧(·O2)。

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本研究旨在解决质子交换膜电解槽(PEMWE)中由于高铱(Ir)用量限制大规模应用的问题。研究开发了一种嵌入多孔二维纳米片的Ir/MnOx催化剂,其特点是在异质界面处形成丰富的Ir-O-Mn键。通过结合先进的合成方法和多种表征技术,研究揭示了Ir-O-Mn键在电荷转移中充当高效通道,有助于生成和稳定高活性Ir³⁺物种,从而显著提高了析氧反应(OER)活性和稳定性。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55626-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54646-8


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