TableXAFS谱仪是由安徽创谱仪器科技有限公司设计研发的X射线吸收精细结构谱仪。可在实验室实现绝大部分样品的XAFS/XES测试,免去同步辐射光源的机时申请与等候的烦恼,助您实现“想测就测、随时可测”的XAFS自由。自2022年推向市场以来,基于创谱仪器专业的短波光谱仪器开发制造能力,已完成TableXAFS谱仪的批量交付,越来越多的科研工作者们使用TableXAFS谱仪获得了高质量的实验数据,已发表了90余篇高水平论文(IF>10文章59篇),原位XAFS成果近10篇(包括光催化、电催化、热催化、二次电池),交付仪器产出40余篇。用户用的好,是仪器质量过硬,售后完善的最佳证明,同时也是我们始终秉持让短波光谱技术为科学研究提供更先进工具这一理念的最大动力。近期全国多所高校的研究者们使用TableXAFS谱仪获得了高质量的XAFS数据,发表了多篇高水平研究论文,以下为具体内容。成果一:《J. Am. Chem. Soc.》
锰基层状氧化物阴极因其高容量、低成本而受到广泛关注,但其空气稳定性差、相变不可逆、动力学缓慢等缺点制约了其实际应用。温州大学侴术雷教授、肖遥特聘教授、朱燕芳特聘教授团队使用O₃ NaNi₀.₄Fe₀.₂Mn₀.₄O₂@2 mol% Na₀.₄₄MnO₂ (NaNFM@NMO)为原型材料,提出了一种基于将残碱转化为隧道相Na₀.₄₄MnO₂的通用界面重构策略,同时解决了上述问题。本工作中研究者们使用TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500A)对Ni、Fe、Mn等元素的价态与配位环境进行了表征与分析(图1)。该项研究成果以“A Universal Interfacial Reconstruction Strategy Based on Converting
Residual Alkali for Sodium Layered Oxide Cathodes: Marvelous Air Stability,
Reversible Anion Redox, and Practical Full Cell”为题发表在期刊《Journal of the
American Chemical Society》上。
图1 NaNFM 和 NaNFM@NMO 正极材料的结构。(a, b) XRD 图和相应的 Rietveld 精修结果。(c) NaNFM 和 (d) NaNFM@NMO 的 SEM 图。(e) FTIR 图谱结果。(f) NaNFM@NMO 的 HAADF-STEM 和 (g) ABF-STEM 图像。NaNFM@NMO (h) Na, (i) Mn, 和 (j) O的刻蚀深度 XPS。NaNFM@NMO在 (k) Ni K 边, (l) Fe K 边, (m) Mn K 边的 XANES 图和相应的 (n) Ni K 边, (o) Fe K 边, 和 (p) Mn K 边WT-EXAFS 图。
成果二:《Nat. Commun.》
氢能具有绿色无污染、能量密度高等特点,被公认为是航空运输业实现“脱碳”的关键。但是轻质高效安全的机载和氢燃料存储输送系统将是氢能飞机的关键。北京航空航天大学能源与动力工程学院李想副教授、孙轶斐教授、孙也副教授提出了一类新型低成本钴基催化剂(Co-SAs/NPs@NC),其中高度分散的单金属位点与钴纳米颗粒协同促进甲酸脱氢,达到商用Pd/C材料的15倍。本工作中研究者们使用创谱仪器交付在北京航空航天大学分析测试中心的TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500)确认了催化剂中Co位点的单分散形式与颗粒形式共存的结构(图2)。该项研究成果以“Combination of
nanoparticles with single-metal sites synergistically boosts co-catalyzed
formic acid dehydrogenation”为题发表在期刊《(Nature
Communications》上。
图2 Co-SAs/NPs@NC单原子催化剂的谱学表征 (a, b) N1s与Co 2p的XPS谱图。(c) Co
K-edge XANES谱图。(d) Co K-edge FT-EXAFS 谱图。(e) 小波变换图。(f)催化剂在R空间中的拟合结果。
成果三:《Nat. Commun.》
合成气或二氧化碳高效直接转化为轻质芳烃,尤其是高价值产品—对二甲苯(PX),作为传统化石原料合成技术的理想替代路线引起了广泛关注。日本国立富山大学椿范立(Noritatsu Tsubaki)院士、大连理工大学杨国辉教授、中国石油大学(华东)王阳副教授通过有机耦合ZnCr和FeMn(“双擎”)与Z5@SiO2胶囊分子筛,设计了一种动态“双擎”驱动(dual-engine driven, DED)催化剂。DED催化剂1.0%FeMn&[ZnCr&Z5@SiO2]表现出极高的PX时空产率,大约是传统双功能催化剂[ZnCr&Z5](“单擎”)的八倍。DED催化剂同时控制ZnCr生成甲醇和FeMn生成低碳烯烃,生成的甲醇和低碳烯烃在Z5@SiO2上原位协同转化,生成富含PX的芳烃。本工作中研究者们使用创谱仪器TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500A)对催化剂中Cr元素与Zr元素的价态与结构进行了表征与分析(图3)。该项研究成果以“Dual-engine-driven realizing high-yield synthesis of Para-Xylene
directly from CO2-containing syngas”为题发表在期刊《(Nature
Communications》上。
图3 DED催化剂的形貌与结构表征 (a, b)ZnCr组分的HAADF-STEM图像与EDS
mapping图像。(c, d) FeMn组分的HAADF-STEM图像与EDS mapping图像。(e) Cr K-edge XANES谱图。(f) Zn K-edge XANES谱图。(g, h) 分子筛的扫描电镜图像与EDS mapping图像。
成果四:《Angew. Chem. Int. Ed.》
在光电催化领域,开发高性能光电极器件是实现高效太阳能燃料合成的关键挑战之一。浙江大学化学系单冰研究员课题组设计了一种基于有机p-n结(OPN)网络的新型分子光电极OPN-CuCo,用于光电催化硝酸盐还原产氨。本工作中,研究者们使用TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500A)对催化剂中Cu和Co的价态与配位环境进行了表征(图4)。该项研究成果以“Static Organic p-n Junctions in Photoelectrodes for Solar
AmmoniaProduction with 86% Internal Quantum Efficiency”为题发表在期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。
图4 CuCo催化剂的XAFS谱图 (a)
Cu K-edge。(b) Co K-edge。
成果五:《Angew. Chem. Int. Ed.》
由可再生电力驱动的电化学合成过氧化氢,为当前工业中能源密集型的自氧化工艺提供了一种极具吸引力的替代方案。然而,对于这种二电子氧还原反应,尤其是其局域质子效应,仍有许多未知之处有待探索。中国石油大学(华东)的智林杰教授、李忠涛教授和薛松副教授团队设计了一种钴团簇嵌入氧化碳纳米管的复合材料,高局域质子可用性以及双活性位点的协同作用显著提升了Co-OCNT的反应动力学和选择性。在本工作中,研究者们使用TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500A)对催化剂中Co元素的价态与局部配位环境进行了表征(图5)。该项研究成果以“Hydrogen radical enabling industrial-level oxygen electroreduction
to hydrogen peroxide”为题发表在期刊《Angewandte Chemie
International Edition》上。
图5 Co-OCNT的合成与表征 (a) Co-OCNT合成过程与催化反应的示意图。Co-OCNT、Co-CNT和OCNT的 (b) XRD谱图。(c) 拉曼光谱。(d) Co K-edge XANES谱图。(e) O K-edge 谱图。(f) Co K-edge FT-EXAFS 谱图。(g)小波变换图。
成果六:《Angew. Chem. Int. Ed.》
传统MOFs中的金属节点和有机配体通常为饱和配位状态,导致其对锂离子的吸附能(ΔEa)和扩散势垒不够理想,限制了Li的结合位点数量。山东大学吴昊教授、青岛农业大学孙兰菊特聘教授设计了一种缺少桥接功能的配体,来研究MOFs中非桥接缺陷位点在调控储锂性能方面的作用。在本工作中,研究者们使用TableXAFS谱仪(型号:TableXAFS-500A)对MOF材料中V元素的价态与局部配位结构进行了表征与分析,证实了d-MOF材料中非桥接缺陷位点的存在(图6)。该项研究成果以“Design of Ligand-Nonbridging Sites in Metal–Organic
Frameworks for Boosting Lithium Storage Capacity”为题发表在期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。
图6 p-MOF与d-MOF材料的XAFS表征 (a) XANES谱图。(b) FT-EXAFS谱图。(c) 小波变换图。(d) p-MOF和d-MOF的结构模型。