1D-гетероструктурные нанонити на основе смешанного карбида кобальта-молибдена для эффективного электролиза воды

Главная

Наука

Публикации в ведущих журналах

Информация о материале: Опубликовано: 17 января 2025

В журнале Small (ИФ 13.0) опубликована статья с участием сотрудников Института Губанова А.И. и Костина Г.А.

“1D Co₆Mo₆C-Based Heterojunctional Nanowires from Pyrolytically “Squeezing” PMo₁₂/ZIF-67 Cubes for Efficient Overall Water Electrolysis", X. Zhang, A. Wu, D. Wang, Y. Xie, A. I. Gubanov, G. A. Kostin, C. Tian // Small 2025, 2409703. DOI: 10.1002/smll.202409703. Посмотреть статью

Схема получения гетероструктурных нанонитей на основе Сo₆Mo₆C

Пиролиз МОКП ZIF-67 с включением фосфорномолибденовой кислоты приводит к образованию нановолокон на основе карбида кобальта-молибдена - эффективных катализаторов электролиза воды.

В работе реализован синтез новых гетероструктурных нановолокон на основе Co₆Mo₆C (1D Co/Co₆Mo₆C) с диаметром около 50 нм и отношением длины к диаметру около 20. Процесс образования нановолокон основан на пиролитическом «сжатии» кубического предшественника PMo₁₂/ZIF-67. Полученные 1D Co/Co₆Mo₆C проявляет высокую каталитическую активность в реакции выделения водорода (η₁₀= 31 мВ) и реакции выделения кислорода (η₁₀= 210 мВ) в 1 М KOH. Катализатор также демонстрирует хорошую производительность в реакции выделения водорода в 1 М фосфатно-солевом буферном растворе, превосходя Pt/C при плотности тока >42 мА см⁻².

Продемонстрировано образование галогенных связей C–I···Cl в ряду полусэндвичевых комплексов благородных металлов [M(p-cym)(bpmI)Cl]Cl (M = Ru2+, Os2+) и [M(Cp*)(bpmI)Cl]Cl (M = Rh3+, Ir3+) с бис(4-иодпиразол-1-ил)метаном (bpmI) в качестве N,N-донорного лиганда. Дискретные комплексы образуют полимерные цепи посредством галогенных связей C–I···Cl между атомами иода в молекуле бис(4-иодпиразол-1-ил)метана (донор галогенной связи) и анионами Cl− (акцептор). Установлено, что на прочность галогенных связей Cl···I в изоморфных парах комплексов металлов второго и третьего переходных рядов влияет наличие сольватных молекул, участвующих в образовании водородных связей с акцептором галогенной связи (анионами Cl−), а не природа металла в самих донорах галогенной связи. Нековалентный характер межмолекулярных взаимодействий в комплексах подтвержден квантово-химическими расчетами. Полученные результаты демонстрируют возможность использования лигандов, являющихся одновременно донорами галогенной связи для получения на основе дискретных координационных соединений двумерных и трехмерных супрамолекулярных ансамблей с повышенной термической и гидролитической стабильностью.