光谱仪器专家+应用鼎力支持 | 看TableXAFS谱仪双管齐下助力科研论文发表

—— 成果01 ——

随着无线通信和电磁技术的快速发展，电磁辐射污染已不可避免的成为了人们亟待解决的问题，开发先进的电磁波（Electromagnetic wave, EMW）吸收材料是解决这一问题的关键，同时材料的轻质化和超薄化也是研究者们追究的主要目标。为此，安徽大学张惠教授团队通过奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）以及相变工程手段合成制备了氮掺杂碳中空微球封装的Ni/Ni2P异质结构（Ni/Ni2P/CNs），展现出了优异的电磁波吸收性能。在本工作中，研究者们使用创谱仪器在安徽大学交付的TableXAFS-500谱仪对材料的结构和化学状态进行了表征与分析。

如图1a所示的材料与标准样品的XANES谱图表明Ni/Ni2P/CNs中Ni的价态介于0价与2价之间，图1b所示的傅立叶变换EXAFS谱图进一步证实了样品中存在Ni-P配位环境以及异质结结构的形成。总的来说，本研究为高性能电磁波吸收材料的合理设计以及实现传导损耗和极化损耗平衡下的介电极化增强提供了新思路。研究成果以论文的形式发表在期刊《Journal of Materials Chemistry A》上，题为“Optimizing dielectric polarization for electromagnetic wave attenuation via an enhanced Maxwell–Wagner–Sillars effect in hollow carbon microspheres”

图1 (a) Ni/Ni2P/CNs与标准样品的Ni K-edge XANES谱图；(b) FT-EXAFS谱图、

—— 成果02 ——

电催化亚硝酸根（NO2-）还原不仅有助于消除亚硝酸盐对水体的污染，同时可以合成具有高附加值的化学品—氨（NH3），然而复杂的反应过程和较高的反应能垒对催化剂的性能提出了一定的挑战。为此，安徽大学陈平教授课题组通过退火、还原、电化学沉积方法制备了如图2a所示的Co3O4-x/Co纳米复合材料。得益于Co纳米颗粒与富含氧空位的Co3O4-x间的协同作用，Co3O4-x/Co展现出了优异的电催化性能，氨产率为0.628 mmol h-1 cm-2（-1.1 V vs. RHE），法拉第效率为97 %（-0.8 V vs. RHE）。在本工作中，研究者们使用创谱仪器在安徽大学交付的TableXAFS-500谱仪对催化剂的价态及配位环境进行了表征。

如图2b所示，Co3O4-x/Co的XANES谱图接近于标准的Co3O4，表明Co的平均化学态介于+2价与+3价之间。图2c所示的傅立叶变换EXAFS谱图也表明样品中存在第一壳层Co-O与第二壳层Co-Co的配位环境，且由于氧空位的存在其配位数偏低。这一结果同样得到了图2d所示的样品小波变换谱图的证实。该研究成果以 “A Co3O4-x/Co nanocomposite with synergistically enhanced electrochemical activity for reduction of nitrite to ammonia” 为题发表在《Electrochimica Acta》上。

图2 (a) 催化剂的制备示意图；(b) Co3O4-x/Co与对比样品的Co K-edge XANES谱图；(c) FT-EXAFS谱图；(d) 小波变换谱图。