石墨烯限制的超快辐射加热用于克服元簇催化剂中亚纳米尺寸和高金属负载之间的权衡
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2023-06-15 16:17:40
摘要 这项研究由田中群教授(厦门大学)和 Kostya S. Novoselov 教授(新加坡国立大学)领导。韩业闯博士(第一作者)和田中群教授基于石墨烯的超...
这项研究由田中群教授(厦门大学)和 Kostya S. Novoselov 教授(新加坡国立大学)领导。韩业闯博士(第一作者)和田中群教授基于石墨烯的超快激光-热转换能力和不透水、柔性的特性，构思了这个想法，并选择石墨烯作为扩散约束纳米反应器，用于高温反应。在一次纳秒激光照射脉冲中，他们发现石墨烯的照射区域达到了惊人的 10^9 °C/s 的高加热/冷却速率，并将这种加热方法命名为石墨烯限制超快辐射加热 (GCURH)(见图以下)。此外，通过与 Jun Yi 博士(共同第一作者)和 Kostya S. Novoselov 教授的合作，
鉴于金属原子的热激活超快扩散、碰撞和结合是合成新兴亚纳米金属团簇的基本过程，并且没有任何方法可以在不影响金属负载的情况下实现亚纳米金属团簇的动力学可控合成。韩业闯博士和庞贝贝博士(共同第一作者，中国科学技术大学)证明，动力学驱动的 GCURH 方法能够合成金属负载量高达 27.1 wt% 的亚纳米 Co 簇催化剂在微秒内热解钴基金属有机框架，代表了报道文献中最高尺寸负载组合之一和最快的 MOF 热解速率。
总的来说，这项工作为克服金属团簇催化剂中超小尺寸和高负载量之间的权衡提供了一种通用策略，并为即将到来的团簇催化剂工业应用带来了巨大希望。
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