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    北京同步輻射1W1B-XAFS實驗站用戶成果再創佳績
    2021-12-21|文章來源:多學科中心 |【
     

      截至2021年12月初,1W1B-XAFS實驗站已經發表用戶文章383篇,其中一區文章338篇,并與能源、材料等領域用戶合作在《科學》(SCIENCE)雜志上發表三篇文章。

      北京同步輻射裝置1W1B-XAFS實驗站一直是機時最緊張、用戶需求最迫切、也是成果產出最優秀的實驗站。近年來,線站工作人員為了提高運行效率,除了及時進行設備更新和維護外,還在設備自動化和用戶操作友好等方面做了諸多改進。近年來,課題組逐步累積并發展了多種實驗方法,例如時間分辨的QXAFS方法、薄膜掠入射GI-XAFS方法、XRD-XAFS聯用方法,以及近期備受關注的電化學原位XAFS方法等等,極大地拓展實驗站的應用范圍,吸引了更廣泛的用戶群體。除了緊張繁忙的開放運行工作,課題組持續與用戶開展密切交流與合作,提出合理的實驗方案,協助用戶切實解決實驗中的關鍵科學問題,有力推進在能源、環境和功能材料等重要前沿科研領域取得一些突破性進展,對于我國的可持續能源發展與雙碳目標的實現具有積極意義。

      例如,在太陽能光伏技術領域,線站通過XAFS方法表征鈣鈦礦電池材料的前驅體溶液,協助研究人員從原子局域配位結構上發現了制備鈣鈦礦電池材料的溶劑工程與鈣鈦礦電池的高效穩定性之間的關聯(Science 371,1359–1364 (2021))。這一研究結果表明XAFS方法在太陽能光伏技術領域帶來了新的認識維度和視角,能夠對新型電池材料的制備與性能優化進行指導。

      再有,線站工作人員與用戶合作,通過XAFS表征了雜原子沸石分子篩中超微孔結構和雜原子鐵的狀態,發現+3價Fe元素與O元素可以構成有利于CO2高效捕集的四面體結構(Science 373, 315–320 (2021))。這一結果也證實了同步輻射XAFS方法在發現CO2高效捕集材料中的重要作用。

      在燃料電池催化劑制備領域,通過XAFS表征證實了Pt和碳載體中摻雜的硫原子之間存在強鍵合作用,這種鍵合作用在極大程度上抑制了合金顆粒在高溫下的燒結,從而能夠在高溫下形成平均尺寸小于5納米的金屬間化合物催化劑(Science 374, 459–464 (2021))。這些研究結果也證實了同步輻射XAFS方法是深入剖析核心催化劑的必要手段。

      上述優秀成績的取得,離不開線站全體成員的辛勤付出,國家重點研發計劃、國家自然科學基金、院修購課題等多個項目支持,以及其他線站的幫助。實驗站將繼續努力,通過與國內外用戶的深入合作,不斷推進同步輻射裝置技術水平和用戶群體科研成果的共同提升,服務好國家重大需求和科研進步。

     


     
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