​【VASP计算解读】中科大最新ACS Catalysis：高效界面电荷转移实现近100%选择性太阳能驱动CO2转化

✅研究背景
过渡金属硫族化合物（TMDs）作为光还原CO2的助催化剂，由于其固有的导电性差和层叠结构，性能受到很大限制。

本研究报道了在石墨相氮化碳上合理组装TMDs，可以用作高效高选择性CO2光还原的助催化剂组合。以ReSe2超薄纳米片−石墨相氮化碳（ReSe2/C3N4）复合材料为例，通过准原位X射线光电子能谱和飞秒时间分辨吸收光谱证明了高效的电子转移。

✅VASP解读

差分电荷密度计算：通过计算ReSe2/C3N4复合材料的差分电荷密度，可以直观地观察到电子在复合材料中的分布情况。在文中的图5a中，通过颜色的变化（青色和黄色区域）展示了电子的耗尽和积累，这表明了从C3N4到ReSe2的有效电子转移。

⚡️CO2吸附能计算：DFT计算用于评估CO2分子在C3N4和ReSe2/C3N4复合材料表面的吸附能。吸附能的降低意味着增强了CO2在催化剂表面的吸附，这对于光催化CO2还原反应是有利的。文中指出，ReSe2的引入使得CO2的吸附能从C3N4的-0.22 eV降低到ReSe2/C3N4的-0.26 eV。
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【顶刊速递】中科大最新ACS Catalysis：高效界面电荷转移实现近100%选择性太阳能驱动CO2转化

期刊

Efficient Interfacial Charge Transfer Enables Nearly 100% Selectivity for Solar-Light-Driven CO, Conversion

论文速览

1、过渡金属硫族化合物（TMDs）作为光还原CO2的助催化剂，由于其固有的导电性差和层叠结构，性能受到很大限制。

2、本研究报道了在石墨相氮化碳上合理组装TMDs，可以用作高效高选择性CO2光还原的助催化剂组合。以ReSe2超薄纳米片−石墨相氮化碳（ReSe2/C3N4）复合材料为例，通过准原位X射线光电子能谱和飞秒时间分辨吸收光谱证明了高效的电子转移。

3、原位漫反射红外傅里叶变换光谱和理论计算揭示了ReSe2/C3N4复合材料能够降低COOH*形成能垒，从而促进COOH*的生成。因此，优化的ReSe2/C3N4复合材料展示了98%的CO选择性，以及19.6 μmol·g−1·h−1的CO生成速率。本研究展示了在2D平台上合理设计基于TMDs的助催化剂，实现了高效和高选择性的CO2光还原。
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【低应力热膨胀系数测试方法开发及CoCrFeNiAlx (x = 0, 0.5, 1)热膨胀系数测定】利用放电等离子烧结炉，开发了一种在真空和低应力下测试材料线热膨胀系数的方法，并测试了高熵合金CoCrFeNiAlx (x = 0, 0.5, 1) 30~800℃的平均线热膨胀系数。将圆柱形高熵合金样品放入放电等离子烧结炉的上、下压头之间，压头与试样之间的接触压强为3.1 MPa，匀速升温样品并记录系统位移，采用已知线热膨胀系数的石墨样品对单位温度内的系统位移测试值进行校正，然后计算材料的线热膨胀系数。结果表明：新开发的测试方法可以精确计算出高熵合金的平均线热膨胀系数；CoCrFeNiAlx (x = 0, 0.5, 1)的线热膨胀系数介于10.0~18.9 × 10−6℃−1之间，主要取决于化学成份，并且随着Al含量的增加而减小。#毕业论文# #论文投稿咨询# #学术论文# #期刊论文# #论文写作# #汉斯出版社#

韦家仁, 聂洪波, 罗传, 陈德勇. 低应力热膨胀系数测试方法开发及CoCrFeNiAlx (x = 0, 0.5, 1)热膨胀系数测定[J]. 材料科学, 2024, 14(4): 406-414. https://t.cn/A6TBIrdF
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