单原子水滑石基复合材料催化鲁米诺阴极电化学发光行为研究

鲁米诺因其无毒性和高的量子产率成为最常用的电化学发光(ECL)试剂之一。原则上,与阳极ECL相比,鲁米诺阴极ECL有更负的激发电势和更简单的发射机制。然而,由于鲁米诺不能在负电势下被电化学氧化导致其阴极ELY2157299价格CL效率低。所以,目前关于鲁米诺ECL的报道大都集中在阳极上。为了解决此问题,寻找高antibiotic loaded效的电催化剂来提高阴极ECL信号是必要的。近年来,单原子催化剂(SACs)由于高的原子利用率和明确的活性位点在诸多催化领域备受关注。通过调控单原子周围的配位环境和电子结构能够实现对反应机理的认识和高性能单原子催化剂的结构设计。在此,本工作制备了层状双金属氢氧化物(LDHs)负载的单原子金属,围绕单原子催化剂对鲁米诺阴极ECL的催化行为展开研究。深入探究电子-金属和载体之间相互作用(EMSI),通过调控界面电子结构实现了鲁米诺阴极ECL信号增敏,并加深了对金属和载体之间界面效应的理解。此外,利用鲁米诺阴极ECL信号建立了表征单原子金属d带中心位置的新方法。具体Erastin使用方法研究工作内容如下:1、通过在钴铝层状双氢氧化物(Co Al LDH)修饰的铟锡氧化物(ITO)电极上电沉积银,制备了具有Ag-O-Co界面的银单原子催化剂(Ag~s/LDH/ITO)。与LDHs和其他银纳米颗粒的修饰电极(LDH/ITO、Ag~(np)/LDH/ITO、Ag~(np)/LDH/ITO)相比,Ag~s/LDH/ITO显著增强了鲁米诺阴极ECL。通过机理分析,ECL信号的提升归因于Ag-O-Co界面的电子结构增强了氧还原反应(ORR)活性并通过四电子途径充分活化氧气,促进了活性氧自由基(ROSs)的生成。并且,Ag和Co双金属位点的电子分布可以加速界面处电子转移。最终实现了鲁米诺阴极ECL信号的提高。该研究为探索单原子金属与载体之间的界面效应提供了新思路,并为改善鲁米诺阴极ECL开辟了新的途径。2、成功制备了具有不同d带中心Co Al LDH负载的单原子银和金的ITO修饰电极(Ag~s/LDH/ITO、Au~s/LDH/ITO),探究不同d带中心的单原子金属对鲁米诺阴极ECL性能的影响。通过现象对比,Ag~s/LDH/ITO电极上增强的鲁米诺阴极ECL信号约为Au~s/LDH/ITO电极的3.6倍。机理研究表明,由于银单原子的d带中心更接近其费米能级,从而增强了氧气在电极表面的吸附能力和ORR活性,并通过四电子反应途径促进了O_2~(·-)的生成,最终使得鲁米诺阴极ECL信号得到显著提升。本工作建立了鲁米诺阴极ECL性能与单原子金属d带中心的直接联系。并开发了一种通过阴极ECL信号表征单原子金属d带中心位置的新策略。