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凭借着独特的结构优势,中空的无机微/纳米材料备受研究者瞩目,且被广泛应用于不同领域。在包罗万象的中空结构中,源自二维片状基底的纳米环状结构,在近年跃然成为材料科学领域的研究热点。新奇而有趣的纳米环结构,不仅催生科研工作者猎奇的兴致,同时也推动了合成技术的革新。与传统的完整六方形纳米片相比,LDH纳米环显现出更大的比表面积、更高的化学可适性以及更多的活性位点,这将促使LDH的电化学催化活性的改善。尽管如此,除了早年首创性地报道LDH纳米环的合成之外,截止目前仍尚未有研究工作继续关注LDH纳米环的合成路径。是(的),找到一种简易、高效、低成本的绿色合成方法,对于LDH纳米环材料的发展十分必要,同时也非常富有挑战性。 为解决上述困难,相应的研究投入及取得的进展列出如下: 1.利用较高浓度的碱液,可以刻蚀或溶出LDH纳米片中稳定性差的元素,例如Al。经过碱刻蚀,纳米片层产生随机分布的小孔。受之启发,提出一种通过简易的尿素水热法,在LDH生长过程中直接利用刻蚀作用制取纳米环的策略。调控反应要素,成功制备出MgAl LDH纳米环,CoAl纳米环和NiFeAl LDH纳米环。通过追踪CoAl LDH纳米环的形貌变化过程,并采取了详尽的表征,阐释了由纳米片演化为纳米环的机理,为合成更多种类的LDH纳米环开辟了道路。 2.基于所合成的LDH纳米环,以CoAl LDH纳米环为例,对其超电容性能、OER和ORR性能都进行了实验探究,发现在ORR过程中,起峰位点在0.88V附近,极限电流与20%wt.Pt/C相当,性能比片状结构提升明显。经过表征分析,推断性能的提升源自于由片状变成环状之后活性位点暴露量增多。