制备贵金属气凝胶的新型冻融方法

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2020年5月14日

作为一种新型多孔材料，贵金属气凝胶(NMAs)因其欧洲杯足球竞彩自支撑结构、高比表面积、众多的光学和催化活性位点等综合特性而备受关注，使其在各个领域的表现都令人瞩目。然而，目前的制备方法存在制备周期长、杂质不可避免、多尺度结构不可控等问题，阻碍了其基础研究和应用研究。

杜然博士自2017年以来一直是德国德累斯顿大学洪堡大学的研究员。最近，他们与德累斯顿化学家Jan-Ole Joswig博士和Alexander Eychmüller教授合作，制作了一种新颖的冻融方法，能够获得各种多尺度结构的贵金属气凝胶，作为乙醇电氧化的卓越光电催化剂，促进了燃料电池的应用。他们的研究现已作为封面故事发表在著名杂志上Angewandte Chemie国际版．

杜然和他的团队在他们之前的工作中发现了贵金属凝胶不同寻常的自愈特性。受到这一事实的启发，一种冻融方法被开发出来，作为一种无添加剂的方法，直接破坏各种稀金属纳米颗粒溶液(浓度为0.2-0.5 mM)的稳定性。冻结时，局部溶质浓度急剧升高，盐析效应加剧，形成大团聚体;同时，它们被就地形成的冰晶塑造成微米级的形状。解冻后，由于其自愈特性，聚集体沉淀并组装成整体水凝胶。经纯化干燥，得到洁净的水凝胶和相应的气凝胶。

由于其层次性的多孔结构、清洁度和催化/光学性能的结合，所得的金钯(Au-Pd)气凝胶显示出令人印象深刻的光驱动光电催化性能，在乙醇氧化反应中，提供的电流密度比商业碳上钯(Pd/C)高6.5倍。

“目前的工作提供了一个新思路，直接从稀释前驱体溶液中创造干净和层次结构的凝胶材料，它应该适应各种材料系统，以提高催化和其他领域的应用性能”，欧洲杯足球竞彩假定化学家杜然。