全国服务热线 4000-400-005
高三家长微信群
|
小程序
|
关注我们
登录/注册
请选择高考地区
安徽
北京
重庆
福建
广东
广西
甘肃
贵州
海南
河北
黑龙江
河南
湖北
湖南
江苏
江西
吉林
辽宁
宁夏
青海
陕西
山东
上海
山西
四川
天津
新疆
云南
浙江

我校化学与材料工程学院王舜教授/袁一斐教授团队在国际著名期刊《ACS Nano》上发表学术论文

时间: 2023-01-09 来源: 温州大学本科招生网 浏览量: 3426 收藏
省重点博士点硕士点
浙江省/综合类/公办/浙江省
排名: 第158名
综合指数: 62.92
热度:20502K

基于MnO2的八面体分子筛(OMSs)由于其微孔隧道骨架能够吸附和交换各种离子,特别是阳离子,在去离子、地球化学和储能领域得到了广泛研究兴趣。了解OMS隧道内的阳离子吸附/交换需要原子尺度的探索,这几乎没有报道。近日,温州大学化学与材料工程学院王舜、袁一斐课题组研究了各种阳离子(K+/Ag+/Na+)在OMS隧道空间内以原子尺度的相互作用,不仅精确定位了每种吸附阳离子的晶格位点,而且还展示了单隧道内双阳离子吸附的情况,以及特征性的阳离子排序的特点。此外,与理论母隧道相相比,异质隧道虽然较少,但表现出明显而有序的阳离子调节,突出了隧道异质性在调节OMS理化方面的不可忽视的作用。研究结果阐明了OMS材料中离子吸附过程的纳米级和原子级科学中长期存在的歧义,并有望借助进一步的结构/成分调控,实现在各个应用领域的功能提升。

【文章要点】

1.随着Ag+离子交换时间的增加,K-OMS-2中的Ag+含量逐渐增加,而K+含量逐渐降低,证实了Ag+−K+阳离子直接交换机制的存在。此外,还有另一种具有Ag+在不排出K+的情况下进入K-OMS-2隧道的机制,这可能导致Mn价态的降低。这一机制的发现不仅有助于基本理解OMSs隧道内的间离子反应,而且还指出了通过简单的组成控制可能调节Mn价态和OMSs的电子结构。

2.发现一种可以调控的原子占位模式,例如,经过Ag+−K+交换后,当少量的Ag+进入二氧化锰晶格,Ag+排布具有周期性,而当大量的Ag+进入二氧化锰晶格,这种周期性被破坏。

3.除了常规隧道外,OMS材料还具有少量异构隧道,在Na+−K+交换中,新吸附Na+优先占据在异构2×3和2×4隧道里。有趣的是,研究人员发现2×3隧道被两排Na+原子柱占据,而更大的2×4隧道也被两排Na+原子柱占据,而不是三个或更多。唯一的区别在于Na+的原子距离在这两种类型的异构隧道不同:也就是说,Na+−Na+列距离在2×3隧道是0.33纳米而在2×4隧是0.50纳米。这一观察结果揭示了离子吸附/交换过程中阳离子有序和间距如何受到其隧道宿主尺寸的显著影响。

这一研究结果以“Atomic Mechanisms of Cation Adsorption/Exchange in Octahedral Molecular Sieves”为题发表在国际期刊《ACS Nano》(IF=18.027),温州大学作为第一通讯单位,我院2020级硕士研究生李成航为第一作者,我院袁一斐教授、王舜教授为本文通讯作者。该工作受到国家自然科学基金项目(52002287、52072273)和浙江省高水平人才专项支持计划(2019R52042)的支持。



👇立志愿陪伴高考生及家长度过高考👇

【高考升学群】

群内不定期分享高考升学资讯、教育政策

高考系列直播、择校指南、专业推荐介绍

高考各科提分必备技巧、学习资料共享等

 

长按识别下方二维码

添加豆豆老师

回复“省份/学校名称+高考”

即可加入相对应的升学群

 

★微信搜索小程序:立志愿

🟠【找大学】院校信息,985/211/双一流院校等
🟠【选专业】专业信息,清晰了解专业具体情况
🟠【高考选科】三个维度,帮助考生自主搭配学科
🟠【学业管理】学业剖析,定目标找差距圆梦大学
🟠【一键查询】输入分数,一键查看能上的大学
🟠【智能填报】志愿神器,AI大数据+冲稳保策略
🟠【学业评测】免费测评,五大维度快速认知自我
🟠【直播课堂】填报技巧,支持无限次重复回放
🟠【专业指导】量身定制,不浪费高考每一分
🟠【高考资讯】高招政策,高考实时资讯全掌握
🟠【志愿客服】在线解答,高考咨询一键接招

 

 

免责声明:文章部分文字内容来源于网络,如有侵权,请联系删除,版权归原作者所有。