Ciência Nacional

Com base em quase 20 anos de experiência em pesquisa em espectroscopia de raios-X de dispositivos científicos, a equipe de pesquisa e desenvolvimento da Guochang Scientific Instrument lançou a série SuperXAFS de espectrômetros de absorção de raios-X de mesa, que oferece aos usuários dados experimentais comparados ao XAFS de radiação sincronizada com raios-X de alta qualidade, excelente resolução energética e sistema de varredura de ligação ultra-preciso.

Caracterização EXAFS de UOF-TFP

A energia nuclear, devido à sua alta densidade energética e baixa poluição de carbono, é considerada uma fonte alternativa eficaz. No entanto, o desenvolvimento sustentável da energia nuclear continua a ser gravemente limitado pela escassez de urânio e pela insuficiência da cadeia de suprimentos. Portanto, é importante realizar pesquisas para separar urânio de fontes antigas ou novas.Equipe de Luofeng da Universidade Politécnica de DonghuaProposta-se a separação do urânio utilizando ligantes orgânicos que formam in situ a conjugação π ligados ao urânio para formar um esqueleto orgânico de urânio bidimensional.

Cinco ligantes orgânicos foram triados no estudo e dados EXAFS de alta qualidade do lado L do urânio foram obtidos usando o espectrômetro de absorção de raios-X de mesa SuperXAFS, e a análise quantitativa da estrutura de apontamento do urânio foi feita por meio de uma adaptação espectrôlica refinada, descobrindo que 1,3,5-trimetilo (H3TFP) é o melhor ligante para construir o esqueleto urânio-orgânico porque o urânio pode formar uma estrutura de apontamento plano estável com o H3TFP, onde o comprimento da chave mais curto é dois enlaces U = O de UO2 e o comprimento da chave mais longo é os seis enlaces U - O planos formados por urânio e H3TFP. Essa estrutura seletiva e estável permite que o H3TFP alcance a adsorção total do urânio na solução.

Caracterização EXAFS de MPc (M = Fe, Co, Ni) (linha traçada é o resultado do teste, linha vermelha é o resultado de ajuste)

As reações eletroquímicas de redução de dióxido de carbono têm o potencial de converter o excesso de dióxido de carbono na atmosfera em produtos de valor agregado como formiatos, etileno e etanol. No entanto, até agora, a seletividade dos produtos de reação foi limitada devido à falta de eletrocatalizadores capazes de ativar eficazmente o dióxido de carbono e a cadeia de carbono em crescimento contínuo, com um número máximo de carbono de quatro. A síntese de CO2 até produtos de carbono por meio de reações em série eletroquímicas é de grande importância.Equipe de professores Zheng Gengfeng da Universidade de FudanUsando o espectrómetro de absorção de raios-X de mesa SuperXAFS, a estrutura de localização local de uma classe de materiais metálicos de talatina (MPc) foi estudada por meio de testes espectrônicos EXAFS de alta qualidade.

O estudo descobriu que o material MPc (M = Fe, Co, Ni) apresenta uma estrutura de apontamento de [MN4], que permite que o material NiPc oxide o etileno em 2-bromoetanol em um eletrólito bromado, enquanto o par de eletrodos em reação reduz os íons raiz nitrato em amônia por FePc e, em seguida, reage com o 2-bromoetanol para produzir a trietanolamina. A combinação dessa reação com a reação de redução de CO2 em etileno pode realizar a redução de CO2 em hexacarbonetos.

▲Resultados da caracterização XANES antes e após a gravura de sal fundido

Os materiais MXene, graças à sua estrutura em camadas bidimensionais, alta condutividade elétrica e superfície hidrofílica, receberam atenção nos últimos anos no armazenamento e conversão de energia. Atualmente, o método comumente usado de preparação de MXene bidimensional é o método de gravura em solução de ácido hidroflúrico ou flúoro-ácido clorhídrico, muitas vezes introduzido o grupo funcional -F que afeta a condutividade do material; Os métodos de gravura de sal fundido de Lewis relatados nos últimos anos inevitavelmente deixam uma revista metálica residual no MXene, que deve ser removida com ácido oxidante durante aplicações posteriores ou modificações de superfície.Equipe de pesquisadores Wang Jianqiang do Instituto de Física Aplicada de XangaiO método de gravura elétrica de sal fundido (MS-E-etching) foi desenvolvido para preparar o material em camada bidimensional Ti3C2Tx (T = O, S) e, com a ajuda do espectrômetro de absorção de raios X de mesa SuperXAFS, o mecanismo de reação à gravura elétrica de sal fundido foi estudado através de um teste XANES de bordo Ti K sofisticado.

Os resultados do teste mostraram que o pico de Ti3C2Tx se desviou significativamente em direção à alta energia em comparação com Ti3AlC2, demonstrando que Ti foi oxidado durante a reação; A análise espectrográfica da estrutura pode ver que as características periféricas dos picos de duas amostras são semelhantes, mas muito diferentes da folha de Ti e do TiO2, demonstrando que a estrutura local de Ti permanece consistente antes e depois da gravação elétrica do sal fundido. O mecanismo da gravação elétrica do sal fundido pode ser deduzido dos resultados do espectrograma durante a fase de oxidação de Ti3AlC2, onde os átomos de Al se ligam seletivamente ao Cl no sal fundido para formar AlCl3, como a ligação Ti-Al é mais fraca do que a ligação Ti-C. A volatilidade de AlCl3 a 450 ° C fornece energia para a difusão externa dos átomos de Al. A continuação da adição de Li2O/Li2S ao sistema permitiu a obtenção de MXene com múltiplos grupos funcionais, como -O/-S, usando a reação alternativa de grupos funcionais a altas temperaturas. O Ti3C2 modificado pelo grupo de função O apresenta excelentes propriedades eletroquímicas em solução 1M H2SO4.