开发高效的阴极催化剂对Li-O₂电池的应用有很大的促进作用。本文采用水热退火和NaBH4还原后处理的方法合成了核-壳型MoS₂ x@CNTs复合材料，将缺陷的MoS₂纳米片均匀地包覆在三维碳纳米管(CNT)网上。结果表明，它对LOBs的氧还原和析氧反应均具有良好的双功能催化活性。一方面，表面工程策略可以有效构建含硫空位MoS₂纳米片上的电荷重新分布，显著促进了Li-O₂催化动力学;另一方面，导电、高比表面积的CNT网络有利于传质，为复合阴极提供足够的自由空间，适应循环过程中放电产物可逆形成和分解所引起的体积变化。更重要的是，独特的核壳结构不仅可以将缺陷的MoS₂纳米片完全覆盖在CNTs表面，避免CNTs与电解质的接触，明显抑制副反应，还可以实现更多活性位点的暴露，实现其催化性能。该工作为新型催化剂的研究提供了思路，并为LOBs催化剂结构工程提供了巨大的潜力。
 
  
图1 (A)不同复合材料OTC吸附量的时间变化规律;(B) OTC暴露于γCD-GO@Fe NPs 120分钟前后的HPLC图谱。
 
  
图2 (A) γCD-GO@Fe NPs、GO@Fe NPs和GO的拉曼光谱;(B) γCD-GO@Fe NPs、GO@Fe NPs和GO的XRD谱图。
 
  
图3 GO@Fe NPs(A)和γCD-GO@Fe NPs(B)的SEM图像，以及GO@Fe NPs(C)和γCD-GO@Fe NPs(D)的EDS谱图;γCD-GO@Fe NPs (E)的TEM图像和γ CD-GO @Fe NPs (F)的粒径分布直方图。
 
  
图4 γCD-GO@Fe NPs (A)和GO@Fe NPs (B)的全测XPS剖面;以及C 1s (C)和Fe 2p (D)的扩展和反卷积光谱扫描。
 
  
图5 γCD-GO@Fe NPs (a)、GO@Fe NPs (b)和γ- CD (c)的FT-IR谱图。
 
 
图6所示 GO@Fe NPs (A)和γCDGO@ Fe NPs (B)的氮吸附-解吸等温线及其相应的孔径分布。
 
  
图7 环糊精存在下绿茶生成GO@Fe NPs机制的示意图。
 
       相关科研成果由福建师范大学Li Gan和Zuliang Chen等人于2021年发表在Journal of Colloid and Interface Science (https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.11.049)上。原文：Cyclodextrin modified green synthesized graphene oxide@iron nanoparticle composites for enhanced removal of oxytetracycline。

转自《石墨烯研究》公众号