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我校在“取向多晶拓扑化学介观转变机制”研究领域取得新进展

发布日期:2023年07月16日 16:21 来源:科研管理处、化学化工学院 点击次数:

近日,我校化学化工学院胡登卫教授团队完成的研究论文“Oriented Plate-like KNbO3Polycrystals: Topochemical Mesocrystal Conversion, Piezoelectric, and Photocatalytic Responses”在国际著名学术期刊Inorganic Chemistry上发表。该期刊属于中国科学院SCI分区1区Top期刊。这是继题为“Solvothermal Reaction and Piezoelectric Response of Oriented KNbO3Polycrystals”(Inorganic Chemistry 2021, 60, 97−107)研究后又一次在KNbO3取向多晶领域的新进展。我校为上述研究论文第一完成单位。论文第一作者为我校化学化工学院无机化学专业硕士研究生杨旦旦(现为吉林大学2021级博士研究生)。

(Inorganic Chemistry 2023, 62, 26, 10408−10419)

具有钙钛矿结构的KNbO3是无铅压电材料的杰出代表,其二维取向多晶在压电、催化、能量储存与转换等领域具有广阔的应用前景。然而,由于其高纵横比和择优取向性,二维KNbO3取向多晶难以制备。本研究以乙二醇-水为反应媒介,巧妙调配反应体系极性和粘性控制晶体成核速率,使用溶剂热法定向溶解沉积可控制备二维铌酸盐前驱体;再基于拓扑化学介观转变机制,采用煅烧方式处理二维铌酸盐前驱体,制备出具有[110]晶轴的二维KNbO3取向多晶。该二维KNbO3取向多晶由于高度取向,不仅表现出单晶性质,还具有取向纳米晶体的集体内增效应,因而呈现出优异的压电性能和光催化性能。该成果不但进一步补充和发展了拓扑化学介观转变机制理论,还为溶剂热法开发二维取向材料及其在压电和光催化领域的有效应用提供了新策略。(科研管理处、化学化工学院 文、图/周妮妮 审核/王晓玲、胡登卫)

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.3c01286#addtoany