單原子聚吡咯水凝膠
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-23
單原子聚吡咯水凝膠的實例教程
【摘要】
調節單原子催化劑
(SAC) 的位點密度有可能顯著提高電催化性能，例如氧還原反應 (ORR)。然而，由個體和相互作用位點控制的催化行為特別難以捉摸，尚待理解。
最近
，
四川大學
肖丹教授
/德克薩斯大學奧斯汀分校
余桂華教授
團隊
共同
證明了
分離的 Fe-N4 SAC 的 ORR 活性在位點間距離下增強到亞納米級的起源
。當位點間距離小于約 1.2 nm 時，
相鄰 Fe-N4 部分之間的強相互作用會改變電子結構，導致固有 ORR 活性增加。
位點性能的顯著改善一直持續到鄰近的 Fe 原子接近約 0.7 nm，低于該值時本征活性略有降低。本研究強調了確定用于 ORR 的 Fe-N4 催化劑中位點間距離效應的基本機制的重要性，這可能會促進密集填充的 SAC 的全部潛力。
相關論文以題為
Understanding the inter-site distance effect in single-atom catalysts for oxygen electroreduction
發表在《
Nature Catalysis
》上。
【圖文解析】
制備聚吡咯
(PPy) 水凝膠并將其浸入不同濃度的乙酰丙酮鐵 Fe(acac)
3
溶液中（10 個樣品）
。前體被熱解并在酸中處理以在 N 摻雜的碳上產生孤立的 Fe 原子。由于凝膠材料的溶脹性質，鐵源很可能通過三維通道進入整個 PPy 框架。通過電感耦合等離子體質譜法 (ICP-MS) 檢查了催化劑組中 Fe (wt%) 的含量，發現從 0.18 ± 0.08% 到 8.02 ± 0.84%。
展開 《PNAS》西安交通大學盧同慶、哈佛大學鎖志剛院士：用于傷口閉合的水凝膠-網狀復合材料
2.
《Joule》東華大學武培怡：雙網絡水凝膠熱電池具有非凡的韌性和高功率密度，可實現連續熱量收集
3.
《Nature Catalysis》四川大學肖丹/德州大學余桂華:單原子聚吡咯水凝膠!
4.
《Science》下一代可穿戴電子設備！指尖上的創可貼，血糖指數不用愁！
5.《AFM》東華大學葉長懷/朱美芳院士：超強/高電導芳綸納米纖維/PVA/納米銀水凝膠
6.
《AFM》上交大崔文國，蘇州大學顧勇/陳亮：明膠氧化葡聚糖+生物活性玻璃納米顆粒，一體化協助骨折固定和愈合
7.
《Adv. Mater.》浙江大學陳東/高翔：有吸引力的 Pickering 乳液凝膠
8.《AFM》華中師大朱成周、武漢工程文靜：PdBi單原子合金氣凝膠用于高效乙醇氧化
9.《AM》長春應化所賀超良、陳學思院士：兩性離子水凝膠包MOF膠囊，pH 響應自分解，用于高效口服 Exendin-4 遞送
版權聲明：「高分子材料科學」
旨在分享學習交流高分子聚合物材料及科研等領域的研究進展和新聞。編輯水平有限，上述僅代表個人觀點，詳見原文。投稿，薦稿或合作請后臺聯系編輯。感謝各位關注！
展開 圖6，具有觸覺離子凝膠機械感受器的人在回路機器人系統。
a) 經橈動脈截肢者的照片，使用柔軟的假手與觸摸皮膚相結合，與蛋糕等易碎物體相互作用。b）在沒有觸覺反饋和單級反饋的情況下操作蛋糕時感覺假手的壓力響應的比較。c) 連續按壓蛋糕時的多級觸覺反饋。d) 展示感覺假手區分不同形狀物體（成熟番茄、亞急性楊桃和多刺菠蘿）的能力。
【總結】
作者提出了一種基于軟超電容離子水凝膠的觸覺皮膚，能夠為可穿戴電子設備和假肢機器人提供壓力感應。該
觸摸皮膚可實現強大的機器人應用并實現卓越的傳感性能——包括高靈敏度和分辨率、快速響應速度和廣泛的檢測范圍。
機器人皮膚可以為工業機器人和經橈動脈截肢者提供實時的感官反饋，有利于靈巧的操作和與外部環境的安全交互。
此外，由于其多功能材料結構，皮膚可以與更有效的觸覺反饋方法（如電和振動刺激）相結合。使用超電容離子電子材料作為新型電子皮膚，為下一代人機界面、假肢和其他智
能機器人系統提供了新的可能性。
參考文獻：
doi.org/10.1002/adma.202102069
經典導讀：
1.《PNAS》西安交通大學盧同慶、哈佛大學鎖志剛院士：用于傷口閉合的水凝膠-網狀復合材料
2.
《Joule》東華大學武培怡：雙網絡水凝膠熱電池具有非凡的韌性和高功率密度，可實現連續熱量收集
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