국창과 의

국창과기의 연구개발팀은 최근 20년간의 대과학장치 X선분광학연구경험을 바탕으로 데스크톱 X선흡수분광기 SuperXAFS 계렬제품을 출시하였는데 이 계렬은 고품질의 X선, 뛰여난 에너지해상도 및 초정밀한 련동스캔시스템으로 사용자들에게 동기복사XAFS에 필적하는 실험수치를 제공해주었다.

▲ UOF-TFP의 EXAFS 표징 결과

원자력은 높은 에너지 밀도와 낮은 탄소 오염으로 인해 효과적인 대체 에너지로 간주됩니다.그러나 원자력의 지속 가능한 발전은 여전히 우라늄 부족과 공급망 부족으로 인해 심각한 제약을 받고 있습니다.따라서 오래된 것이나 새로운 원천에서 우라늄을 분리하는 연구를 하는 것은 중요한 의의가 있다.동화이공대학 라봉팀원위치로 파이-멍에를 형성하는 유기배합체와 우라늄을 2차원 우라늄 유기골격구조로 결합해 우라늄의 분리를 제안했다.

연구에서 다섯 가지 유기 배합체를 선별하고 SuperXAFS 데스크탑 X선 흡수 스펙트럼을 이용하여 고품질의 우라늄 L변 EXAFS 데이터를 획득하여 정교한 스펙트럼 의합을 통해 우라늄의 배합 구조를 정량 해석한 결과, 1,3,5-트리메틸기 (H3TFP) 가 우라늄-유기 골격의 좋은 배합체를 구축하는 원인은 우라늄과 H3TFP의 두 개의 평면 결합이 비교적 긴 것으로 나타났다. 이 비교적 긴 평면 키와 비교적 긴 평면 UTU2의 평면 결합이 비교적 긴 것은 우라늄의 평면 결합이 비교적 긴 것이다.이러한 선택적이고 안정적인 배위 구조는 H3TFP가 용액의 우라늄을 모두 흡착할 수 있게 한다.

▲ MPc(M=Fe, Co, Ni)의 EXAFS 표징 결과(파일라인은 테스트 결과, 레드라인은 적합)

전기화학 이산화탄소 환원 반응은 대기 중 과량의 이산화탄소를 메탄산염, 에틸렌, 에탄올 등 부가가치 제품으로 전환시킬 잠재력이 있다.그러나 지금까지 이산화탄소를 효과적으로 활성화하고 탄소사슬을 지속적으로 성장시킬수 있는 전기촉매가 부족하여 반응산물의 선택성이 제한되였는데 그중 산물의 탄소함유수는 최대 4~4에 달하였다.전기화학 직렬 반응을 통해 이산화탄소에서 최대 탄소 산물의 합성을 실현하는 것은 중대한 의의가 있다.복단대학 정경봉 교수팀SuperXAFS 데스크탑 X선 흡수 스펙트럼을 이용하여 고품질의 EXAFS 스펙트럼 테스트를 통해 일종의 금속 프탈레이트(MPc) 재료의 국역 배위 구조를 연구하였다.

연구에서 MPc (M = Fe, Co, Ni) 재료는 [MN4]의 배위 구조를 나타내는데, 이 구조로 인해 NiPc 재료는 브롬 전해액에서 에틸렌을 2-브롬 에탄올로 산화시키고, 반응하는 대전극에서는 FePc가 아질산 뿌리 이온을 암모니아로 환원하여 2-브롬 에탄올과 반응하여 트리에탄올아민을 생성한다.그리고 이 반응을 CO2를 에틸렌으로 환원하는 반응과 결합하면 CO2를 6탄화수소로 환원시킬 수 있다.

▲ 용염전기 각식 전후의 XANES 표징 결과

MXene 소재는 2D 계층 구조, 높은 전도성 및 친수 표면으로 최근 몇 년 동안 에너지 저장 및 변환 분야에서 많은 주목을 받고 있습니다.현재 2차원 MXene에서 자주 사용하는 제조 방법은 불산 또는 불화물-염산 용액 각식법이며, 재료의 전도성에 영향을 주는 -F 관능단을 자주 도입한다;최근 몇 년 동안 보도된 루이스 용염 각식법은 불가피하게 MXene에 금속 잡지가 남아 있으며 후속 응용 또는 표면 변성 과정에서 산화성 산을 사용하여 제거해야합니다.상해응용물리연구소 왕건강 연구원팀용염전기각식방법(MS-E-etching)으로 2차원 층상 소재인 Ti3C2Tx(T=O, S)를 제조하고, SuperXAFS 데스크탑 X선 흡수 스펙트럼의 도움을 받아 정교한 Ti K변 XANES 테스트를 통해 용염전기각식의 반응 기전을 연구했다.

테스트 결과 Ti3C2Tx의 피크가 Ti3AlC2에 비해 고에너지 방향으로 뚜렷하게 오프셋된 것으로 나타나 반응 과정에서 Ti가 산화됐음을 입증했다.스펙트럼 구조에서 분석하면 두 샘플의 봉우리의 근접 특징이 비슷하고 Ti foil 및 TiO2와 차이가 매우 크기 때문에 용염전기 각식 전후 Ti의 국역 구조가 일치한다는 것을 증명할 수 있다.스펙트럼 결과에서 용염전기각식의 기리를 추정할 수 있는 것은 Ti3AlC2가 산화하는 과정에서 Ti-Al 키가 Ti-C 키보다 약하기 때문에 Al 원자가 선택적으로 용염 중의 Cl-와 결합하여 AlCl3를 형성하는 것이다.450 ℃ 에서 AlCl3의 휘발은 Al 원자가 외부로 확산되는 데 동력을 제공한다.이 시스템에 Li2O/Li2S를 계속 추가하면 고온에서 관능단의 대체 반응을 이용하여 -O/-S 등 다양한 관능단을 포함하는 MXene을 얻을 수 있다.이 중 - O 관능단 수식의 Ti3C2는 1M H2SO4 용액에서 우수한 전기화학 성능을 보여준다.