(Electro)catalytic oxidation of sulfide and recovery of elemental sulfur from sulfide-laden streams
本文提出Mo和聚苯胺共掺杂的MnxOy/TiO2纳米管阳极，用于碱性浓缩硫化物溶液的高效稳定电化学脱硫，并通过甲苯溶解阳极表面元素硫层实现纯硫的快速回收。
2024-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
How and why electrostatic charge of combustible nanoparticles can radically change the mechanism and rate of their oxidation in humid atmosphere
由于电荷-偶极相互作用，带静电的气溶胶纳米颗粒强烈吸引周围的极性气体分子。在潮湿的空气中，周围的水蒸气分子朝向带电的可燃纳米颗粒的大量静电吸引和加速导致这些纳米颗粒被加速的水蒸气分子而不是非极性氧分子强烈静电水合和优先氧化。特别地，通过在水蒸气分子的平均自由程距最小带电铁金属纳米颗粒的距离处包围水蒸气分子而获得的静电加速可以使这些极性分子相对于纳米颗粒的氧化活性增加一百万倍。带电金属纳米颗粒的强烈静电水合将纳米颗粒的基于氧化物的壳转化为基于氢氧化物的电解质壳，将这些纳米颗粒转化为金属/空气核-壳纳米电池，通过颗粒内场和电子电子发射周期性地短路。数万亿纳米粒子-纳米电池内的部分同步击穿将带电纳米粒子-纳米电池-球形闪电-变成强大的射频气溶胶发生器。带电可燃纳米颗粒的静电水合和电荷催化氧化也有助于纳米颗粒表面附近的可燃气体的演化和周期性自燃的自振荡热循环过程。所描述的效果可能是感兴趣的某些纳米工艺的改进和更好地理解球闪电现象。
2010-08-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.plasm-ph
On the voltage-controlled assembly of NP arrays at electrochemical solid/liquid interfaces
纳米等离子体超材料领域的研究正朝着越来越有趣和潜在有用的应用方向发展。本工作从纯理论的角度解决了纳米粒子在电化学固液界面自组装的问题。我们进行了一个简化的，全面的分析在不同条件下的纳米粒子阵列和组装的稳定性。从金属纳米颗粒和电极之间的静电相互作用的Poisson-Bjerrum模型，以及相应的范德华相互作用的Hamaker-Lifshitz模型，我们得出一些结论，关于在电极上建立带电纳米颗粒阵列的可能性和拆卸它们，受到施加电压的变化。由于这种类型的系统已被证明，最近，提供非平凡的电可调谐的光学响应，这样的分析是至关重要的，以回答这个问题，这种情况下的电化学等离子体是否是可行的。
2018-10-11 physics.chem-ph
Electronic model of a volcano-shaped size dependence in CO oxidation by gold nanoparticles
基于催化作用的电子理论、金属团簇的Jeltron模型和过渡金属形成键的d带模型，提出了金纳米粒子在CO氧化中的催化活性与火山型尺寸的理论模型.通过在反应的3步机理中引入电子阶跃，考虑了金纳米粒子催化CO氧化反应的一般机理，即通过解离吸附氧分子和与气相中CO分子的相互作用，得到了反应的动力学过程，对应于中间体的弱化学吸附态和强化学吸附态之间的跃迁.通过引入弱和强化学吸附中间体（O，CO2）的分数对金属团簇的费米能级与中间体的反键能级的指数依赖关系，得到了金纳米颗粒尺寸对反应速率的火山型依赖关系.通过在金属催化剂的费米能级中引入附加能量项，考虑了反应速率对载体的依赖性。
2020-01-08 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Solvent Engineered Synthesis of Layered SnO Nanoparticles for High-Performance Anodes
电池是电化学能量存储的最丰富的形式。锂离子和钠离子电池占电池市场的很大一部分，但高性能的电化学活性物质仍需要为这些技术而发现和优化。最近，氧化锡（II）（SnO）已经成为非常有前途的电池电极。在这项工作中，我们提出了一种简便的合成方法来生产SnO纳米粒子，其尺寸和形状可以通过改变溶剂的性质来定制。我们研究了湿化学合成条件和所得层状纳米粒子形态之间的复杂关系。此外，高层次的电子结构理论，包括分散校正占范德华力，以提高我们的理解的基础化学机制。确定的电子真空排列和表面能，允许的预测的crystallically青睐的晶体形状（武尔夫建设）和表面加权功函数。最后，将合成的纳米材料作为锂离子电池阳极进行测试，证明从特定合成条件获得的形态的电化学性能显著增强。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mixed platinum and zirconia powder as electrocatalyst for hydrogen evolution and oxidation reaction
本研究提出Pt@ZrO2陶瓷基电催化剂，在碱性条件下对析氢和氢氧化反应表现出优于Pd@ZrO2的活性与稳定性，通过降低电荷转移电阻和促进Volmer步骤实现高效催化，为氢能应用提供经济替代方案。
2025-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Reactive self-heating model of aluminum spherical nanoparticles
铝-氧反应在许多高能高压发生系统中是重要的。最近的实验表明，纳米结构的铝纳米粒子的氧化发生在几微秒。这种快速反应不能用传统的扩散机制来解释。采用Cabrera-Mott移动边界机制，考虑自热效应，建立了球形铝纳米粒子的快速氧化模型。在我们的模型中，电势解非线性泊松方程。与库仑势相反，一个“双层”型的解决方案的潜在的和自加热导致增强的氧化速率。在2000 ℃的最高反应温度下，我们的模型预测的总体氧化时间尺度在微秒范围内，与实验证据一致。
2012-12-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Near 100% CO Selectivity in Nanoscaled Iron-Based Oxygen Carriers for Chemical Looping Methane Partial Oxidation
化学链甲烷部分氧化为甲烷的利用提供了一种能量和成本有效的途径。然而，在最先进的化学循环系统中有相当多的CO2联产，导致增值燃料或化学品的生产率下降。在这项工作中，我们发现，在甲烷部分氧化反应中，使用氧化铁纳米粒子，尺寸为2~8 nm的作为氧载体，可以显着抑制CO2的副产物。为了在高温下稳定这些纳米颗粒，它们被嵌入有序的透气中孔二氧化硅基质中。我们在750 ° C至935 ° C的循环氧化还原系统中实验获得了接近100%的CO选择性，这是比常规氧载体系统显著更低的温度范围。密度泛函理论计算阐明了这种选择性的起源，并揭示了甲烷吸附能随纳米颗粒尺寸的增加而降低。这些计算还表明，纳米颗粒表面的低配位晶格氧原子显着促进Fe-O键断裂和CO的形成。我们设想，嵌入式纳米结构的氧载体有可能作为一个通用的材料平台，在高温下实现100%的氧化还原反应的选择性。
2019-06-26 physics.chem-ph
Computational investigation of the plasmonic properties of TiN, ZrN, and HfN nanoparticles: The role of particle size, medium, and surface oxidation
第4族过渡金属氮化物（TMN）纳米颗粒（NP）在可见光和近红外范围内显示出强的等离子体响应，表现出高熔点和显著的化学稳定性，因此是基于Au和Ag的等离子体应用的潜在地球丰富的替代物。然而，需要详细了解TMN NP属性和等离子体响应之间的关系，以最大限度地发挥其效用。在这项研究中，局域表面等离子体共振（LSPR）的频率，带宽，和消光的氮化钛（TiN），氮化锆（ZrN），氮化铪（HfN）纳米颗粒的粒径，表面氧化，周围介质的折射率的函数，使用有限元法（FEM）进行了检查。随着颗粒尺寸、氧化层厚度和介质折射率的增加，LSPR频率线性红移，相关的半高宽（FWHM）线性增加。我们发现，表面氧化对TMN纳米粒子的等离子体性质的影响是强烈的尺寸依赖性与显着的LSPR红移，强度降低，并扩大在小纳米粒子相比，较大的纳米粒子。此外，HfN、ZrN、TiN以及Au纳米颗粒用于窄带应用-光热治疗（PTT）和宽带应用-太阳能转换的性能和效率被详细研究。结果表明，纳米粒子的窄带和宽带光热性能强烈地依赖于粒子的尺寸，表面性质和窄带吸收的情况下，激发波长。
2020-06-27 physics.app-ph physics.chem-ph
Carbon States in Carbon-Encapsulated Nickel Nanoparticles Studied by Means of X-Ray Absorption, Emission, and Photoelectron Spectroscopies
利用光电子能谱、X射线吸收谱和X射线发射谱对碳包覆镍纳米粒子的电子结构进行了表征。实验谱与在密度泛函理论框架下计算的态密度进行了比较。已经发现Ni纳米颗粒的碳壳是具有显著（约6%）量的斯通-威尔士缺陷的多层石墨烯。实验结果表明，通过提供至少两年的抗氧化屏障，金属纳米颗粒免受环境降解的影响。在空气中暴露2年导致Ni@C纳米颗粒的碳壳仅被氧化，其具有官能团的覆盖。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Suppression of Phase Separation in LiFePO4 Nanoparticles During Battery Discharge
使用一种新的电化学相场模型，我们质疑的共同信念，LixFePO4纳米粒子分离成富锂和锂贫相在电池放电。对于小电流，亚稳分解或成核导致移动相边界。高于临界电流密度（在塔菲尔制度中），失稳消失，并且颗粒均匀填充，这可以解释纳米LiFePO4阴极的优异倍率性能和长循环寿命。
2011-08-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Wafer-Scale Fabrication of Hierarchically Porous Silicon and Silica Glass by Active Nanoparticle-Assisted Chemical Etching and Pseudomorphic Thermal Oxidation
许多生物材料表现出多尺度多孔性，具有小的、主要是纳米级的孔以及大的、宏观的毛细管，以同时实现优化的质量传输能力和具有大的内表面的轻质结构。在人造材料中实现这样的分层孔隙率通常需要复杂且昂贵的自上而下的处理，这限制了可扩展性。在这里，我们提出了一种方法，该方法结合了基于金属辅助化学蚀刻（MACE）的自组织孔隙率和电子衍射诱导的大孔隙率，用于合成具有双峰孔径分布的单晶硅，即，具有1微米直径的六边形排列的圆柱形大孔，其由被60 nm宽的中孔穿过的壁隔开。MACE过程主要由金属催化的还原-氧化反应引导，其中银纳米颗粒（AgNPs）充当催化剂。在这个过程中，AgNP充当自推进粒子，不断沿着其轨迹去除硅。高分辨率X射线成像和电子断层扫描揭示了由此产生的大开口孔隙率和内表面，用于高性能能量存储、收集和转换或片上传感器和执行器的潜在应用。最后，分层多孔硅膜可以通过热氧化转化为分层多孔无定形二氧化硅，这种材料由于其多尺度人工血管化而对光流体和（生物）光子应用特别感兴趣。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Carbon Monoxide Adsorption and Carbon Monoxide Oxidation Studies on Thiolate Supported Gold Nanoclusters Dispensed on Metallic Oxides
硫醇盐保护的金纳米团簇代表原子上明确定义的催化活性中心，具有解析的晶体结构，能够产生均匀和明确的表面。通过FT-IR光谱与动力学研究的表征的相关性提供了对金簇活性的深入了解，并测试了它们的利用率，以弥合基于有机金属络合物的均相催化和基于纳米颗粒的多相催化之间的差距，以及体相晶体结构模型催化和现实世界催化之间的差距。
2018-10-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Enhanced ammonia electro-oxidation reaction on platinum-iron oxide catalyst assisted by MagnetoElectroCatalysis
本研究针对氨污染治理需求，合成铂-氧化铁磁性纳米颗粒作为电催化剂，借助交变磁场的 Néel 弛豫局部加热效应提升氨电氧化反应效率与稳定性，验证了磁电催化的协同作用，为环境修复及可持续能源领域的电化学反应增强提供了新方向。
2025-05-19 physics.chem-ph
Atomic and electronic structures of stable linear carbon chains on Ag-nanoparticles
在这项工作中，我们报告的X射线光电子（XPS）和价带（VB）光谱测量的无表面活性剂的银纳米粒子和银/线性碳链（Ag@LCC）结构的脉冲激光烧蚀（PLA）在水中制备。我们的测量结果表明，显着的氧化，只有在表面上的银纳米粒子与许多共价碳-银键，但只有可忽略不计的碳-氧键的痕迹。理论模型还提供了证据，证明线性碳链与纯的和部分氧化的银表面之间形成了牢固的碳-银键。理论和实验的电子结构的比较也提供了证据的存在下，非氧化的线性碳链的银表面。为了评估化学稳定性，我们研究了氧化物种（水和氧气）的物理吸附的能量学，发现这种吸附比线性碳链的吸附更优选在氧化或原始银表面上，这使得LCC氧化的初始步骤在能量上是不利的。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A criticial view on e$_g$ occupancy as a descriptor for oxygen evolution catalytic activity in LiMn$_2$O$_4$ nanoparticles
研究了LiMn $_2$ O $_4$纳米粒子的表面电子结构和组成对电催化析氧反应的影响。扫描透射电子显微镜（STEM）电子能量损失谱（EELS）研究结合基于密度泛函理论（DFT）的EEL谱的模拟揭示了原始纳米颗粒中具有降低的平均Mn氧化态和增加的Mn浓度的4 nm厚的表面层。这归因于Mn $^{2+}$部分取代Li $^+$在尖晶石晶格的四面体位点，伴随着Mn 3d-态填充八面体配位Mn。在电催化OER循环期间，该近表面四面体Mn被浸出，从而增加八面体配位Mn的氧化态。使用旋转环-盘电极（RRDE）为基础的检测O和Mn在OER过程中，我们表明，氧的释放保持不变，而Mn $^{2+}$被删除，揭示近表面四面体配位Mn对OER活性的LiMn $_2$ O $_4$没有影响。这是令人惊讶的，因为Mn在八面体位点中的e $_g$占据（其广泛用作OER活性的描述符）在循环期间在表面层中显著变化。事实上，e $_g$排空不相关的OER活动在这里表明，八面体阳离子价不是一个基本的活动措施，无论是因为活性表面状态不受四面体锰或因为其他细节的能带结构或金属-氧键合特性，更强烈地调节OER的限速步骤。
2020-07-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Partial oxidation of Step-Bound Water Leads to Anomalous pH Effects on Metal Electrode Step-Edges
设计用于燃料电池和电解槽等应用的更好的多相催化剂需要从机理上理解电催化反应及其活性对操作条件（如pH）的依赖性。迄今为止，对铂表面电化学性质的意外pH依赖性的令人满意的解释仍然难以捉摸，先前的解释诉诸于多种物质的复杂共吸附，并导致有限的预测能力。这种知识差距表明，这些催化剂的基本性质尚未被理解，限制了系统的改进。在这里，我们使用密度泛函理论（DFT）分析吸附时的电荷和自由能的变化，以建立水吸附在铂阶边缘在很宽的电压范围内，包括双层区域，吸附时约0.2个电子的损失。我们将展示如何解释这种尚未报道的净表面电荷的变化，由于这种水的异常pH值的变化的氢欠电位沉积（Hupd）和零总电荷（PZTC）在已发表的实验数据中观察到的电位。水的这种部分氧化不限于铂金属台阶边缘，并且我们报道了水在常用催化金属（包括铜、银、铱和钯）的金属台阶边缘上的电荷，说明水的这种部分氧化广泛地影响金属电极的反应性。
2016-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The role of surface spin polarization on ceria-supported Pt nanoparticles
本文通过第一性原理模拟首次揭示CeO₂-(111)表面自旋极化可降低氧空位形成能、增强氧化物可还原性，并显著降低CO氧化反应活化势垒，同时增强Pt纳米颗粒与二氧化铈表面氧的键合。
2021-10-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Insight into the structure-property relation of UO2 nanoparticles
在pH 8-11的还原条件下，通过铀（IV）的快速化学沉积制备了尺寸为2-3 nm的高度结晶的UO 2纳米颗粒（NPs）。然后通过显微镜和光谱技术表征颗粒，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）、在UM 4边缘处的高能分辨率荧光检测（HERFD）X射线吸收光谱和在UL 3边缘处的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）光谱。这项研究的结果表明，尽管U（IV）是新鲜制备的UO 2纳米颗粒的主要氧化态，但它们随着时间的推移和在X射线束下氧化为U4 O 9，表明U（IV）在这些条件下的高反应性。此外，发现纳米颗粒的氧化过程伴随着它们的尺寸增长到6 nm。我们在这里强调的主要区别和UO 2 NPs的性质与PuO 2，ThO 2和CeO 2 NPs的相似之处。
2021-02-23 physics.chem-ph
Insights into Polymer Electrolyte Stability and Reaction Pathways: A first-principle calculations study
本研究通过密度泛函理论计算，探究四种潜在聚合物电解质单体的电化学行为与分解路径，测定其在不同离子附近的氧化还原电位及重组能，揭示其环境敏感性与C-O键断裂规律，为相关电解质设计提供理论参考。
2024-08-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Alkaline CO electro-oxidation: Mechanistic Differences between Copper and Gold Single Crystals and Peculiarities of various Copper Facets
理解CO电氧化对于设计用于电化学氧化复杂有机分子的催化剂至关重要。地球上丰富的铜（Cu）最近被证明具有高的碱性CO电氧化活性，可与先前广受赞誉的金（Au）相媲美。在这里，我们结合单晶旋转圆盘电极（RDE）实验和从头计算微动力学模型来了解铜和金表面上的潜在反应机制。Cu（111）具有比Au（111）低0.27 V的过电位和相当的CO氧化电流密度，表现出小面依赖的活性。使用Koutecky-Levich分析和DFT为基础的微观动力学建模，我们确定的限速途径是朗缪尔-欣谢尔伍德铜，而Eley-Rideal金。此外，我们还提出了四个Cu面（111，100，110和211）的显着变化的RDE响应和Cu（111）和Au（111）的长期稳定性分析。我们发现一个组合的复位反应配置文件有助于铜保持其高活性，并构成了强大的竞争，昂贵的金催化剂。
2021-10-18 physics.chem-ph
An Atomic-Scale View of CO and H2 Oxidation on a Pt-Fe3O4 Model Catalyst
金属-载体相互作用经常被用来解释分散在可还原的金属氧化物载体上的金属纳米颗粒的增强的催化活性，但原子尺度的机制很少有人知道。在这里，我们使用扫描隧道显微镜研究Pt 1 -6/Fe 3 O 4模型催化剂暴露于CO，H2，O2，及其混合物，在550 K。CO在簇周边提取晶格氧以形成CO2，在金属氧化物表面产生大孔。H2和O2在金属簇上解离并溢出到载体上。前者产生表面羟基，其与载体反应以解吸水，而原子氧与本体中的Fe反应以产生新的Fe 3 O 4（001）岛。铂的存在是至关重要的，因为它催化已经发生在裸露的氧化铁表面上的反应，但在更高的温度下。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Spaced TiO$_2$ Nanotube Arrays Allow for High Performance Hierarchical Supercapacitor Structure
在这项工作中，我们描述了氮化分级TiO $_2$纳米管作为超级电容器电极的合成和电化学性能。分级TiO $_2$纳米结构是通过在自组织间隔TiO $_2$纳米管上控制的逐层TiO 2纳米颗粒装饰形成的。这些结构然后在NH $_3$气氛中在升高的温度下退火，以将材料转化为氮化物结构-这大大增强了它们的电子传输特性。分级结构的面电容可以通过改变修饰的TiO $_2$纳米颗粒层的数量来调节。分级结构的电容增强达到最大值时，通过纳米颗粒沉积的表面积是最高的，通过氮化的导电性进行优化。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Size, nanostructure, and composition dependence of bimetallic Au-Pd supported on ceria-zirconia mixed oxide catalysts for selective oxidation of benzyl alcohol
本研究制备不同温度氧化的铈锆负载Au-Pd双金属催化剂，探究其结构组成对苯甲醇选择性氧化的影响，发现Au@Pd类纳米结构及金属间相互作用对催化活性的关键作用。
2024-02-02 physics.chem-ph
On the Structural Origin of the Catalytic Properties of Inherently Strained Ultrasmall Decahedral Gold Nanoparticles
一个新的机制，反应性的多孪晶金纳米粒子从其固有的应变结构提供了一个令人惊讶的小金纳米粒子的催化活性的进一步解释。原子缺陷结构的表面应变和定量分析的原子柱位移的十面体结构中观察到的像差校正透射电子显微镜显示的平均膨胀的表面最近邻距离为5.6%，与许多应变超过10%。密度泛函理论计算得到的改性金d-带状态预测显着增强的一氧化碳氧化活性。这些新的见解对纳米粒子在化学过程技术中的应用具有重要意义，包括多相催化。
2017-05-16 physics.chem-ph
Magnetic field-enhanced oxygen reduction reaction for electrochemical hydrogen peroxide production with different cerium oxide nanostructures
本研究首次将2000 Oe连续磁场用于负载不同形貌氧化铈的碳基两电子氧还原反应，大幅提升过氧化氢选择性与反应性能，揭示了相关磁学作用机制，为电化学产过氧化氢提供了创新思路。
2025-05-19 physics.chem-ph
Electrocatalytic Hydrogen Peroxide Generation Using WO$_3$ Nanoparticle-Decorated Sodium Niobate Microcubes
该研究通过 RRDE 评估不同 WO$_3$ 负载量的 NaNbO$_3$@WO$_3$/C，发现 5% 样品以近二电子 ORR 显著促进 H$_2$O$_2$ 原位电生成。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Laser-induced periodic surface structured electrodes with a 45 % energy saving in electrochemical fuel generation through field localization
自由基的电化学氧化还原是一种绿色环保的燃料生产方法。然而，这些反应由于电催化剂周围的低局部自由基浓度而遭受缓慢的动力学。大的电极电势可以通过提高电催化剂位点周围的自由基浓度来提高燃料产生效率，但这是以电力为代价的。在这里，我们报告了约45%的能量节省，以实现每平方厘米10毫安的电化学制氢速率，通过局部电场诱导增强的试剂浓度（LEFIRC）在激光诱导的周期性表面结构（LIPSS）电极。利用有限元模型模拟了电场的空间分布，以了解LIPSS几何参数对电场局部化的影响。当LIPSS图案化电极被用作基底以支撑Pt-C和RuO 2电催化剂时，HER和OER的过电位分别降低了40%和25%。此外，LIPSS图案化电极在显著降低的能量下操作的能力也在包括碱性、酸性、中性和海水的一系列电解质中得到证明。重要的是，当将两个LIPSS图案化电极作为阳极和阴极组装到电池中时，其需要330 mVs的较低电势，与由原始电极制成的类似电池相比具有增强的稳定性，以驱动10 mA/cm 2的电流密度。这项工作展示了电极表面图案化的物理和通用方法，以提高电催化燃料产生性能，并可应用于任何金属和半导体催化剂的电化学反应范围。
2021-12-13 physics.chem-ph
Nanoparticle-enhanced Multifunctional Nanocarbons as Metal-ion Battery and Capacitor Anodes and Supercapacitor Electrodes -- Review
随着可再生能源成为满足全球需求的关键能源，电化学储能装置成为高效储能和可靠供电不可或缺的能源。电极材料是决定器件储能容量和功率输出的关键因素。碳基材料正在成为电极的可行候选材料，但其低能量密度阻碍了先进储能材料的发展。碳结构的纳米颗粒修饰是提高碳基电极电荷存储性能的最有前途和最容易实现的策略之一。通过金属、金属氧化物、氮化物、碳化物、磷化物、硫属化物和碳纳米颗粒组分的修饰导致原始和掺杂碳结构的结构和电子性质、孔细化、电荷储存和电荷转移动力学的显著增强，从而使它们的性能有望用于下一代能量储存装置。本文综述了纳米颗粒修饰的纳米碳在电池、超级电容器和金属离子电容器中的应用。对纳米颗粒修饰的纳米碳电极的元素组成、结构、相关的物理化学性质和性能关系进行了批判性分析，以告知下一代先进储能材料、设备和系统的未来发展。
2022-04-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Multi-band metasurface-driven surface-enhanced infrared absorption spectroscopy for improved characterization of in-situ electrochemical reactions
本研究开发了可重复、光谱可调的铂纳米槽多波段超构表面SEIRAS平台，实现41倍信号增强，原位检测到两种CO吸附构型，明确碱性环境下CO₂还原中铂表面CO桥位构型无显著作用。
2023-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Experimentally Probing 'Hydrophobic' Water at the Gold Electrode/Aqueous Interface
在水相电化学反应机理的定量描述，需要在电极/水界面的局部水结构的实验表征及其随电位变化的演变。在电化学条件下通过实验获得这样的洞察力是一项艰巨的任务。在这里，我们的特点是潜在的依赖结构的一个亚群体的界面水，有一个OH基团指向金工作电极，使用界面特定的振动光谱在薄膜电化学电池。这种“游离-OH”基团是可观察到的扩展疏水界面的分子水平。这种“自由-OH”在所有电位下仅与Au表面弱相互作用，具有当接近零电荷电位时变窄的取向分布，并且在金电极的氧化上消失。
2017-11-04 physics.chem-ph
Enhanced ambient stability of exfoliated black phosphorus by passivation with nickel nanoparticles
自2D bP被发现以来，其环境不稳定性一直是阻碍其在化学、物理和材料科学中广泛应用的一个挑战。为了克服这一缺点，已经进行了许多研究。在这里，我们显示了一个相关的增强环境稳定性在几层的bP装饰与镍纳米粒子相比，原始的bP。详细地，通过TEM（透射电子显微镜）、拉曼光谱和高分辨率X射线光电子发射和吸收光谱准确地研究了在黑暗中暴露于环境条件的Ni官能化材料的行为。这些技术提供了一个形态学和定量的洞察力的氧化过程中发生的bP薄片的表面。在Ni NPs的存在下，2D bP到磷氧化物的衰减时间比原始bP慢三倍以上，表明在观察的二十个月内改善的结构稳定性。
2019-08-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
