- A+
第一作者:Xiang-Yu Xiao
通讯作者:黄行九
通讯单位:中科院固体物理研究所
研究内容:
要点一:
要点二:
图1. α-Fe2O3、Au25和Au25/OV-Fe2O3样品的表征。(a) Au25(SG)18的TEM图像和尺寸分布(插图)。(b) Au25、AuCl和金箔在R空间(k3加权)中的Au L2边缘EXAFS光谱的比较。(c) Au25、α-Fe2O3和Au25/OV-Fe2O3的XRD图案。(d-e) Au25/OV-Fe2O3的HAADF图像。(f) 绘制对应于(e)的Fe、O、Au和S的图像。
图2. Au25/OV-Fe2O3的表征和DFT计算。(a,b) α-Fe2O3和Au25/OV-Fe2O3与(a) Fe 2p和(b) O 1s的高分辨率XPS光谱的比较。(c,d) Au25(紫色)和Au25/OV-Fe2O3(黑色)的高分辨率XPS光谱与(c) Au 4f和(d) S 2p的比较。(e) 具有α-Fe2O3(黑色)和Au25/OV-Fe2O3(紫色)的EXAFS的Fe k-边缘。(f) 在含有Au25和Au25/OV-Fe2O3的R空间(k3加权)中EXAFS光谱的Au L2边缘。(g) 合成Au25/OV-Fe2O3前后Au 5d和Fe 3d的状态密度图的变化。(h) Au-Fe键的晶体轨道哈密顿量(COHP)。(i) Au25/OV-Fe2O3的电荷密度差图像。蓝色区域代表电子耗尽,黄色区域代表电子积累。
图3. Au25/OV-Fe2O3的电分析性能。(a) 在As(Ⅲ)浓度为0.01至1 ppb和0.01至0.1 ppb(插图)的条件下,Au25/OV-Fe2O3改性丝网印刷电极上As(Ⅲ)检测的SWASV响应。(b) 在As(Ⅲ)浓度为0.01至1 ppb和0.01至0.1 ppb(插图)的条件下,Au25/OV-Fe2O3上检测峰值电流的校准曲线。(c) 五种修饰电极的灵敏度和检测限的比较。(d) Au25/OV-Fe2O3上六种人机界面(Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅱ)和As(Ⅲ))的灵敏度和检出限的比较。这是从五个不同的电极提取每个组的面板(b)集合中的统计结果。
图4. Au25/OV-Fe2O3对As(Ⅲ)催化机理的研究。(a) O 1s的高分辨率XPS光谱。(b) As的高分辨率XPS光谱。(c) As 2p的高分辨率XPS光谱。(d) Au25/OV-Fe2O3和As/Au25/OV-Fe2O3的EXAFS光谱。(e) α-Fe2O3和Au25/OV-Fe2O3上As(Ⅲ)的归一化和导数归一化(插图)As K边XANES光谱的比较。(f) 在不校正散射相移的情况下,比较Au25、Au25/OV-Fe2O3和As/Au25/OV-Fe2O3之间的Au L2-边缘EXAFS光谱。(g) 两种不同吸附构型的As(Ⅲ)对Au25/OV-Fe2O3吸附前后DOS图的比较。(h) H3AsO3在Au25S18/OV-Fe2O3上的界面吸附构型。(i) 通过As-界面/Au25/OV-Fe2O3的As、Au和S原子的特定切片上的电荷密度差图像。蓝色区域代表电子耗尽,红色区域代表电子积累。
图5. 在As(III)+3e- = As(0)的过程中,在Au25、OV-Fe2O3和A u25/OV-Fe2O3材料上的H3AsO3分子中离解As-O所需能量的比较。
图6. 机理图解。(a) 通过形成Au-Fe、电子补偿(S→Au)和键长缩短(Au-S)来稳定Fe2O3上的Au25。(b) Au25/OV-Fe2O3对As(III)具有优异的催化活性,这归因于界面吸附构型和配体中的电子提供者,S原子对As(III)的还原。
参考文献
Xiang-Yu Xiao, Zong-Yin Song, Per-Hua Li, Shi-Hua Chen, Li-Na Li, Meng Yang, Chu-Hong Lin, and Xing-Jiu Huang. Au25 Nanoclusters Exhibit Superhigh Catalytic Activity in Electrochemical Detection of As(III). Anal. Chem. 2021, 93, 14014−14023.

目前评论:0