原位加熱樣品桿中國用戶 2023 科研成果精選（上）
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)可實現(xiàn)具有特定成分/結(jié)構(gòu)產(chǎn)物的定制化設(shè)計和合成。通過直接監(jiān)測反應(yīng)相變并跟蹤原子動態(tài)，原位 TEM 技術(shù)使得在原子水平上揭示反應(yīng)動力學(xué)成為可能，但卻依舊很有挑戰(zhàn)，特別是對于涉及多相和復(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)合第一性原理計算，揭示了 CTR 反應(yīng)相變過程中鈷原子的遷移路徑。同時，原子擴(kuò)散導(dǎo)致了界面邊緣位錯/應(yīng)力梯度，這反過來又會影響反應(yīng)物的形態(tài)變化。至此，已經(jīng)實現(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 CTR 反應(yīng)的原子動力學(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)隊可以在透射電鏡中對樣品區(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現(xiàn)，但由于使用金屬作為宿主時遇到的燒結(jié)、合金化等挑戰(zhàn)，相關(guān)報道很少。該團(tuán)隊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現(xiàn)了具有自支撐鈷顆粒的分級多孔結(jié)構(gòu)。然后，第二步熱解，通過分級結(jié)構(gòu)對含有目標(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，這很少見于報道。DFT 計算表明，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。這項工作展示了利用多孔結(jié)構(gòu)構(gòu)建雙原子點位合金的新方法，啟發(fā)了相關(guān)領(lǐng)域的催化劑設(shè)計。
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)隊可以在透射電鏡中對樣品區(qū)進(jìn)行加熱，進(jìn)而實現(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：通過簡單、可靠的方法對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)隊報告了一種簡便的自發(fā)碳熱還原方法，對 ZnO-C 納米反應(yīng)器中單個 Fe-N4 位點進(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 Fe-N4 位點附近產(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，而且加深了對外圍碳環(huán)境如何影響金屬-N4位點的性質(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)隊可以在透射電鏡中對 ZnO-C 納米反應(yīng)器中單個 Fe-N4 位點進(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)。原位 TEM 結(jié)果證實，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，相對電阻變化也可以忽略不計（<0.2 %）。由六個 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。
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)隊可以研究所準(zhǔn)備的新型封裝 Ag2Se 基復(fù)合薄膜柔性電池在不同溫度的性能表現(xiàn)。
