多孔普魯士藍類似物納米籠中原位錨定多金屬磷化物納米顆粒促進析氧催化（PB）

配位聚合物（CP）/框架（CF），包括金屬有機框架（MOF），是一種應用廣泛的多孔材料。因其具有良好的物理、化學性質，如化學組成可調、孔隙率高、比表面積大等優點，引起了人們廣泛的關注。普魯士藍類似物（PBA）是一種**的配位框架材料，可用通式AxM1[M2(CN)6]y·zH2O來表示，其中M1/M2是由氰基連接的過渡金屬，A是嵌入PBA框架間隙的陽離子。普魯士藍（PB）和PBA納米材料在能源儲存與轉化等領域有著良好的應用前景。例如，有研究者發現，在PBA的結構中制造非常規的氰基空位可以提高其析氧反應活性。

過渡金屬磷化物（TMP）是一類具有較高催化活性的非貴金屬電化學催化劑，其可以由PBA或MOF衍生而來。然而，所獲得TMP通常需要較高的煅燒溫度，這不僅會破壞PBA原始的結構并可能導致金屬中心的團聚。因此，制造此類材料，同時還要避免納米顆粒的團聚，并保持其表面活性，仍然是一種挑戰。

近日,某大學通過設計、研究，將一種鎳鈷普魯士藍類似物納米籠作為多金屬磷化物納米粒子（pMP-NP）原位分散和錨定的載體。得益于普魯士藍類似物納米籠多孔的表面，以及PBA與pMP-NP之間的協同作用，使得產物NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA納米籠具有較好的氧析出反應活性。通過對比研究，發現該材料的析氧性能優于NiCoFe-PBA納米立方體，NiCoFe-P納米籠，NiFe-P-NP@NiFe-PBA納米立方體，以及CoFe-P-NP@CoFe-PBA納米盒子。這項研究工作不僅提供了一種在PBA納米籠內原位錨定pMP-NP的合成策略，而且通過分析金屬磷化物與PBA基底之間的電子轉移相互作用，為提高金屬磷化物納米材料的析氧反應活性提供了一種新的見解。

圖一、TMP@PBA復合材料及NiCoFe-P的合成示意圖

（a）磷化反應裝置的示意圖。

（b）采用不同PBA前驅體制備TMP@PBA復合材料以及NiCoFe-P納米籠的合成路線圖。

圖二、NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA多孔納米籠的形貌及組成分析

（a）NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA納米籠的掃描電鏡（SEM）圖。

（b-d）不同角度和倍率的SEM圖。

（e）破碎的NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA納米籠的內部SEM圖。

（f）透射電鏡（TEM）圖。

（g-h）大倍率下的TEM圖。

（i）高分辨TEM圖。

（j-q）EDS元素分布圖。

（r）TMP@PBA和NiCoFe-P的XRD圖。

圖三、多孔納米籠在析氧過程中的機理探討

（a-b）NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA多孔納米籠的TEM圖和三維模型示意圖。

（c-d）NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA多孔納米籠和NiCoFe-P納米籠在析氧反應中的特征對比圖。

（e）在1.0 M KOH中經過連續測試后， NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA多孔納米籠的TEM圖及元素分布圖。

（f）純CoP，以及Co3[Fe(CN)6]2·H2O/CoP復合物在析氧反應過程中不同中間體的結構示意圖。

（g）析氧過程中的吉布斯自由能變化圖。

（h）CoP/Co-PBA復合物的局部電荷密度變化圖。

在多孔NiCoFe-PBA納米籠中原位分散和錨定鎳鈷鐵磷化物納米顆粒。NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA納米籠具有多孔的結構，可以促進氧氣的釋放，并暴露出更多的催化活性位點。此外，實驗和理論研究都表明NiCoFe-PBA納米籠和NiCoFe-P納米顆粒之間存在協同效應，可以進一步增強氧析出活性，使產物NiCoFe-P-NP@NiCoFe-PBA多孔納米籠的催化性能優于NiCoFe-P納米籠、NiCoFe-PBA納米立方體，NiFe-P-NP@NiFe-PBA納米立方體，以及CoFe-P-NP@CoFe-PBA納米盒子。

西安齊岳生物科技有限公司可以提供以下二維納米材料：Mxene、過渡金屬碳化物和氮化物（MXenes）、MAX相陶瓷材料、石墨烯、石墨炔、拓撲絕緣體、過渡族金屬硫化物（TMDs）、六角氮化硼（h-BN）、磷烯、銻烯、鉍烯 智能黑磷水凝膠納米醫藥載體、鈣鈦礦二維材料、二硫化鉬（MoS2）、二硫化鎢（WS2）、黑磷納米材料、C3N4納米片、二維鍺烯量子點、酞菁納米片、卟啉納米片、碳納米管定制。

齊岳供應定制產品：

中空介孔普魯士藍納米粒(HPBs)    

氧化石墨烯/普魯士藍-鈀/聚吡咯納米復合材料    

氧化石墨烯/普魯士藍納米顆粒復合材料    

氧化石墨烯/普魯士藍-殼聚糖納米復合物    

氧化石墨烯/普魯士藍/氨基苝四甲酸納米復合物    

氧化石墨烯/普魯士藍/氨基苝四甲酸復合物(GO/PB/PTC-NH2)    

氧化石墨烯(RGO)/普魯士藍復合材料(RGOPC)    

鋅摻雜的普魯士藍納米顆粒    

微/納米多孔普魯士藍/金復合材料    

透明質酸修飾的普魯士藍納米粒子    

銅鎳鈷多金屬普魯士藍類化合物    

碳納米管-離子液體/聚苯胺-普魯士藍-普魯士藍氧化酶復合材料    

碳納米管/普魯士藍(MWCNTs/PB)納米復合材料    

水凝膠基普魯士藍納米復合材料    

水滑石負載了普魯士藍的復合納米材料,    

雙金屬普魯士藍類似物(PBA)    

雙金屬PBA普魯士藍納米復合材料    

石墨烯-普魯士藍-金納米(rGO/PB/AuNPs)復合材料    

石墨烯/亞甲基藍/普魯士藍復合膜    

石墨烯/普魯士藍類配合物復合氣凝膠    

石墨烯/普魯士藍/殼聚糖復合薄膜    

三維有序多孔碳/普魯士藍納米復合材料    

三維石墨烯復合普魯士藍材料    

三維石墨烯/普魯士藍(rGO/PB)    

氰根橋聯稀土-六氰合鐵(鈷)雜化型普魯士藍類配合物    

氰根橋聯雙核普魯士藍配合物    

氰根橋聯的雜化型普魯士藍類配合物    

嵌段共聚物/普魯土藍納米復合材料    

普魯士藍-氧化石墨烯復合薄膜    

普魯士藍衍生的FeOOH/生物質秸稈復合材料    

普魯士藍修飾的氧化鐵納米粒子    

普魯士藍修飾的鐵蛋白納米顆粒    

普魯士藍修飾玻碳電極    

普魯士藍鐵基合金納米復合材料空心球納米復合材料    

普魯士藍納米立方體-石墨烯復合材料。    

普魯士藍納米立方體/氮摻雜多孔碳復合材料(PB/NPC-600)    

普魯士藍納米空心橄欖    

普魯士藍納米顆粒(PBNPs)    

普魯士藍納米晶的石墨烯復合材料    

普魯士藍粒子納米復合材料    

普魯士藍立方塊/二硫化鉬納米復合材料    

普魯士藍立方塊(PBNC)/二硫化鉬納米復合材料    

普魯士藍類配合物三元復合電極    

普魯士藍類配合物Cu3[Fe(CN)6]2·11.6H2O    

普魯士藍類配合物/碳復合材料    

普魯士藍類配合物/鉑/碳材料    

普魯士藍類納米配合物    

普魯士藍-殼聚糖(PB-CS)膜    

普魯士藍-聚多巴胺-納米鉑多層納米復和材料    

普魯士藍—聚-4-乙烯吡啶—碳納米管(PB/P4VP-g-MWCNTs)復合物    

普魯士藍-金納米復合材料(PB-Au)    

普魯士藍負載多孔陶瓷復合材料    

普魯士藍—二氧化鈦納米管復合材料    

普魯士藍-二氧化硅-石墨烯新型納米材料    

普魯士藍-多壁碳納米管(PB-MWCNTs)    

普魯士藍的納米立方體    

普魯士藍-鉑(PB-Pt)復合材料    

普魯士藍@二氧化錳納米復合材料    

普魯士藍/銀納米線    

普魯士藍/氧化石墨復合材料(PB/GO)    

zl 05.07