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近日，先進院材料所材料界面研究中心在二維過渡金屬氧化物制備領域取得重要進展。相關成果以“Facile Mass Production of Self-Supported Two-Dimensional Transitional Metal Oxides for Catalytical Applications”（簡易宏量制備適用于電催化應用的自支撐二維過渡金屬氧化物）為題發(fā)表在化學領域重要期刊Chemical Communications (化學通訊)上。論文第一作者是康翼鴻博士，通訊作者是喻學鋒研究員。論文合作者還包括中心Seeram Ramakrishna院士和朱劍豪院士等。

二維過渡金屬氧化物具有高比表面積、高穩(wěn)定性、活性位點多等優(yōu)勢，近年來受到廣泛關注，在能源催化領域展現出巨大的應用價值。但是傳統(tǒng)的制備“自上而下”或者“自下而上”的方法都過于復雜，需要大量的化學試劑和大量的熱能，既不經濟也不環(huán)保，無法真正實現大規(guī)模制備，限制了二維過渡金屬氧化物的工業(yè)應用。

基于此，團隊打破傳統(tǒng)思維，利用化學腐蝕的原理，在不添加任何化學試劑的情況下，在室溫條件下，僅僅利用過渡金屬粉末和水反應，即合成了自支撐的二維過渡金屬氧化物納米片結構。并通過掃描電子顯微鏡、投射電子顯微鏡、X射線光譜儀、拉姆光譜儀等一系列表征手段揭示了二維層狀過渡金屬自組裝的機制。同時，利用電化學工作站測試分析發(fā)現，通過該方法制備的自支撐的二維過渡金屬氧化物具有非常好的氧還原性能和極高的穩(wěn)定性，可以媲美目前報道的最好的非貴金屬催化劑，甚至在高電流密度的情況下比貴金屬催化劑性能還要優(yōu)異。該方法提供了一種非常簡便的，適用于多種過渡金屬的二維材料制備方法，為二維材料的大規(guī)模應用提供了新思路。

上述工作得到了國家自然科學基金、深圳市基礎研究項目、深港創(chuàng)新圈等項目支持。

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