原位加熱樣品桿中國(guó)用戶 2023 科研成果精選

為了更好地邁向未來，我們精心挑選了 2023 年（截止于 12 月 10 日）使用原位加熱樣品桿在納米技術(shù)領(lǐng)域取得的科研成果文獻(xiàn)。這些文獻(xiàn)來自安徽大學(xué)，北京工業(yè)大學(xué)，清華大學(xué)和南昌大學(xué)等，為我們開辟了更廣闊的研究視野，揭示了創(chuàng)新領(lǐng)域的新篇章！

文獻(xiàn) 1

作者：安徽大學(xué) 葛炳輝等

題目：Approaching Elaborate Control of the Nano‐Products of Carbothermal Reduction Reaction Through In Situ Identification.

期刊：Small 19(15): 2206404.

摘要：從原子層面理解化學(xué)反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)具有特定成分/結(jié)構(gòu)產(chǎn)物的定制化設(shè)計(jì)和合成。通過直接監(jiān)測(cè)反應(yīng)相變并跟蹤原子動(dòng)態(tài)，原位 TEM 技術(shù)使得在原子水平上揭示反應(yīng)動(dòng)力學(xué)成為可能，但卻依舊很有挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于涉及多相和復(fù)雜界面的反應(yīng)，例如廣泛使用的碳熱還原(CTR)反應(yīng)。該工作采用了原位 TEM 來監(jiān)測(cè)還原氧化石墨烯納米片上 Co3O4 納米立方體的 CTR 反應(yīng)。結(jié)合第一性原理計(jì)算，揭示了 CTR 反應(yīng)相變過程中鈷原子的遷移路徑。同時(shí)，原子擴(kuò)散導(dǎo)致了界面邊緣位錯(cuò)/應(yīng)力梯度，這反過來又會(huì)影響反應(yīng)物的形態(tài)變化。至此，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有所需物相和結(jié)構(gòu)的鈷基納米結(jié)構(gòu)的可控合成。該工作不僅提供了對(duì) CTR 反應(yīng)的原子動(dòng)力學(xué)見解，而且還為新能源技術(shù)納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與合成提供了一種新思路。

所使用的系統(tǒng) -Wildfire 加熱桿：使用 Wildfire 原位加熱樣品桿，研究團(tuán)隊(duì)可以在透射電鏡中對(duì)樣品區(qū)進(jìn)行加熱，從而研究不同溫度下的 Co3O4 納米立方體的碳熱還原反應(yīng)。

文獻(xiàn) 2

作者：北京工業(yè)大學(xué) 柯小行等

題目：Novel Approach of Diffusion‐Controlled Sequential Reduction to Synthesize Dual‐Atomic‐Site Alloy for Enhanced Bifunctional Electrocatalysis in Acidic and Alkaline Media.

期刊：Advanced Functional Materials: 2308876.

摘要：活性位點(diǎn)的定制與基底材料密切相關(guān)。雙原子催化劑已經(jīng)在摻雜碳、氧化物和二維材料上實(shí)現(xiàn)，但由于使用金屬作為宿主時(shí)遇到的燒結(jié)、合金化等挑戰(zhàn)，相關(guān)報(bào)道很少。該團(tuán)隊(duì)提出了一種通過多孔結(jié)構(gòu)的兩步熱解將孤立單原子錨定為雙原子位合金的新方法。首先，團(tuán)隊(duì)揭示了鋅和鈷在沸石咪唑酯骨架熱解過程中生成孔隙的作用，并通過第一步熱解實(shí)現(xiàn)了具有自支撐鈷顆粒的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)。然后，第二步熱解，通過分級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)含有目標(biāo)金屬的前驅(qū)體進(jìn)行擴(kuò)散控制還原，從而解決高溫?zé)峤庀聼Y(jié)和合金化的挑戰(zhàn)。使用該法合成的 Ir1Ni1@Co/N-C 雙原子點(diǎn)位合金，在酸性和堿性介質(zhì)中均具有出色的雙功能氧還原/析出反應(yīng)性能，這很少見于報(bào)道。DFT 計(jì)算表明，中間體 OH 和 O 的無吸附能被鈷上的 Ir1 和 Ni1 調(diào)節(jié)至接近 0 eV。這項(xiàng)工作展示了利用多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)建雙原子點(diǎn)位合金的新方法，啟發(fā)了相關(guān)領(lǐng)域的催化劑設(shè)計(jì)。

所使用的系統(tǒng)- Wildfire 加熱桿：使用 Wildfire 原位加熱樣品桿，研究團(tuán)隊(duì)可以在透射電鏡中對(duì)樣品區(qū)進(jìn)行加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了以金屬為宿主的雙原子催化劑的制備。

文獻(xiàn) 3

作者：清華大學(xué) 李亞棟等

題目：Self-carbon-thermal-reduction strategy for boosting the Fenton-like activity of single Fe-N4 sites by carbon-defect engineering.

期刊：Nature Communications 14(1): 7549.

摘要：通過簡(jiǎn)單、可靠的方法對(duì)金屬單原子催化劑進(jìn)行碳缺陷處理，提高其催化活性，并揭示碳缺陷與催化活性的關(guān)系，很有意義但頗具挑戰(zhàn)。該團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種簡(jiǎn)便的自發(fā)碳熱還原方法，對(duì) ZnO-C 納米反應(yīng)器中單個(gè) Fe-N4 位點(diǎn)進(jìn)行碳缺陷處理，作為類芬頓反應(yīng)中苯酚降解的有效催化劑。在合成過程中，碳空位很容易在單個(gè) Fe-N4 位點(diǎn)附近產(chǎn)生，這促進(jìn)了 C-O 鍵的形成，并降低了苯酚降解過程中速率決定步驟的能壘。因此，具有碳空位的催化劑 Fe-NCv-900 比沒有碳空位的 Fe-NC-900 表現(xiàn)出更高的活性，苯酚降解的一級(jí)速率常數(shù)提高了 13.5 倍。Fe-NCv-900 具有高活性(僅 5 分鐘苯酚去除率 97 %)、良好的可回收性、廣泛的 pH 通用性(pH 范圍 3-9)。這項(xiàng)工作不僅為提高金屬單原子催化劑的類芬頓活性提供了合理的思路，而且加深了對(duì)外圍碳環(huán)境如何影響金屬-N4位點(diǎn)的性質(zhì)、性能的基本理解。

所使用的系統(tǒng)- Wildfire 加熱桿：使用 Wildfire 原位加熱樣品桿，研究團(tuán)隊(duì)可以在透射電鏡中對(duì) ZnO-C 納米反應(yīng)器中單個(gè) Fe-N4 位點(diǎn)進(jìn)行碳缺陷處理，并研究其催化活性的變化。

文獻(xiàn) 4

作者：南昌大學(xué) 費(fèi)林峰等

題目：Encapsulated Ag2Se-based flexible thermoelectric generator with remarkable performance.

期刊：Materials Today Physics: 101276.

摘要：柔性熱電發(fā)電機(jī)在為可穿戴電子產(chǎn)品供電方面具有巨大應(yīng)用潛力。該團(tuán)隊(duì)采用一種新型封裝技術(shù)制備的 Ag2Se 基復(fù)合薄膜，具有 25.6 μW·cm-1K-2 的出色室溫功率因數(shù)和約 27 μW·cm-1K-2 的峰值功率因數(shù)(380 K 時(shí))。原位 TEM 結(jié)果證實(shí)，上述性能的微觀起源歸因于 CuAgSe 第二相的出現(xiàn)。此外，新型封裝保證了 Ag2Se 層處于零應(yīng)變狀態(tài)，即使在 3 毫米彎曲半徑下經(jīng)過 2000 次彎曲循環(huán)后，相對(duì)電阻變化也可以忽略不計(jì)（<0.2 %）。由六個(gè) Ag2Se 支腿組裝的封裝柔性發(fā)電機(jī)在 60 K 溫差下的最大功率密度為 130 W·m-2，并且能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。