电催化剂,能够在分子水平上精确调节缺陷和可及的活性中心。有趣的是,异质结构体系通常比均匀结构体系表现出更高的催化活性,这归因于电极结构/组成和界面性质的协同效应。[17–21] 在此,我们展示了如何利用 SURMOF 异质结构生长的机会及其独特的变态来产生具有特殊形貌和微观结构的金属氧/羟基材料。在 0.1 m KOH 中 300 mV 的过电位下,我们测得的氧释放质量活性约为 2.90 kA g −1,优于基准贵金属和非贵金属电催化剂。据我们所知,这是报道的 NiFe 基电催化剂的最高质量活性。据报道,SURMOF 可产生对水氧化具有高活性的电催化剂,但 MOF 基催化体系的电化学稳定性或转化以及活性物质的来源仍然不清楚。[22,23] 最近的研究集中于阐明 MOF 基催化体系中的活性物质,并通过一系列先进的物理化学技术发现在电化学测试的 (SUR)MOF 催化剂中存在金属氢氧化物。[24–27] 因此,推测所述活性物质来源于碱性电解质中氧电催化过程中的 MOF 衍生的金属氢氧化物。尽管最近有一些努力致力于阐明催化物质,但对转化机制和结构-性能关系的深入了解仍然是开放的。在这项工作中,我们使用由去质子化的对苯二甲酸 ([TA] 2 − ) 连接体组成的异质结构 NiFe 基 SURMOF,并利用结构和成分的变化来优化 OER 性能。实验表明,异质结构 SURMOF 在碱浸和电化学测量过程中经历了特定的原位重构和自活化过程,从而产生金属氢氧化物和羟基氧化物以及有机连接体的部分浸出。我们建议使用 SURMOF 作为前体,以便访问催化剂制造的参数空间,这超出了现有的合成概念。
这项关于金属有机骨架 (MOF) HUKUST-1 薄膜的研究重点是比较未掺杂的原始状态和通过 TCNQ 渗透 MOF 孔结构进行掺杂的情况。我们已经确定了 HKUST-1 薄膜的温度相关电荷传输 p 型电导率。此外,还详细表征了电导率和电流-电压特性。由于最常见的 MOF 形式,即块状 MOF 粉末,不易进行电气特性研究,因此在本研究中,电气测量是在致密、紧凑的表面锚定金属有机骨架 (SURMOF) 薄膜上进行的。这些单片、明确定义和 (001) 优先取向的 MOF 薄膜是使用准液相外延 (LPE) 在特殊功能化的硅或硼硅酸盐玻璃基板上生长的。在原始 SURMOF 薄膜上,研究了在这些多孔薄膜中加载 TCNQ 的影响。在高度定向的 SURMOF 薄膜中观察到正电荷载流子传导和强烈的电导各向异性,并通过塞贝克系数测量得到证实。范德堡四点霍尔测量为此类多孔和混合有机-无机晶体材料的电行为提供了重要的见解,这使得它们在微电子和光电子设备以及热电应用中具有潜在应用价值。
电催化剂,并可以在分子水平上进行精确调整缺陷和可访问的活动中心。有趣的是,异质结构系统通常比其均匀结构化的催化活性更高,这归因于电极结构/组成和界面特性的协同作用。[17–21]在本文中,我们证明了既利用了杂质生长的机会及其独特的变形的机会,从而产生了特殊形态和微观疗法的金属氧气/羟基材料。我们在0.1 M KOH中测量了≈2.90ka g -1的记录氧演化质量活性在300 mV的超电势下,优于基准的珍贵和非纯粹的金属电催化剂。据我们所知,这是基于Nife的电催化剂的最高质量活动。SURMOF会产生高度活性的曲催化剂,用于水氧化,但是电化学稳定性或转化以及基于MOF的催化系统中活性物种的起源仍然难以捉摸。[22,23]最近的研究集中于在基于MOF的催化系统中阐明活性物种,并通过一系列先进的物理化学技术在经过电化学测试(SUR)MOF cActalys中发现金属氢氧化物的存在。[24–27]因此,假定所指定的活性物种起源于碱性电解质中的氧电催化过程中MOF衍生的金属氢氧化物。我们建议使用SURMOF作为前体,允许访问催化剂制造的参数空间,这超出了现有的合成概念。尽管最近做了一些致力于阐明催化物种的努力,但对转化机制和结构与绩效关系的深入了解仍然开放。在这项工作中,我们使用由去质子化的terephathalic Acid([TA] 2-)接头组成的异质结构的基于Nife的Suromof,并在结构和组成中利用变体来优化OER性能。实验表明,异性疗法在碱性浸入碱和电化学测量过程中经历了特定的原位重建和自我激活过程,从而导致金属羟基和羟基氧化物以及有机链接者的部分浸出。
硅是迄今为止微型电源行业中最重要的半导体材料,主要是由于Si/Sio 2接口的高质量。因此,需要化学官能化Si底物的应用集中在SIO 2表面的分子移植上。不幸的是,存在与氧化硅(SIO 2)上接枝的许多有机层的均匀性和稳定性的实际问题,例如硅烷和磷酸盐,与SI-O-SI和SI-O-P键的聚合和水解有关。这些问题刺激了在无氧化物Si表面上接管功能分子方面的努力,主要是在潮湿的化学过程中。因此,本综述直接集中于从H端的Si表面开始的无氧化物Si表面的湿化学表面功能化。首先总结了无氧化物H-终止SI的主要制备方法及其稳定性。官能化被分类为通过功能性有机分子(例如氢硅烷化)和其他原子直接取代的H-终止的间接取代(例如卤素)或小型官能团(例如哦,NH 2)可用于进一步反应。重点放在最近发现的方法上,以在其他无氧化物,无h端和原子平坦的Si(111)表面上产生官能团的纳米图案。这种模型表面特别有趣,因为它们使得能够获得表面化学反应的基本知识。关键字硅表面,氢终止,有机官能化,自组装单层,表面激活,纳米图案缩写SI,硅; Sio 2,氧化硅;山姆,自组装的单层; XPS,X射线光电子光谱; FT-IR,傅立叶变换红外; AFM,原子力显微镜; nn,最近的邻居; nnn,下一个最近的邻居; RT,室温; TFT,薄膜晶体管; ALD,原子层沉积; MPA,甲膦酸; ODPA,八烷基膦酸; DFT,密度功能理论; KMC,动力学蒙特卡洛; ML,单层; H,氢; T-bag,通过聚集和生长束缚;哦,羟基; UHV,超高真空; MOF,金属有机框架; SURMOF,表面金属有机框架; lbl,逐层; PL,光致发光; F,氟;