Всн 14278тм т1: 14278 тм-т1 — Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38

Опубликовано в Разное
/
27 Янв 1972

Содержание

Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38-750 КВ

Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38-750 КВ

Скачать PDF

Документ:ВСН № 14278тм-т1
Название:Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,38-750 КВ
Начало действия:1994-06-01
Дата последнего изменения:2006-10-16
Вид документа:ВСН
Область применения:Настоящие нормы устанавливают ширину полос земель и площади земельных участков, предоставляемых для электрических сетей напряжением 0,38-750 кВ, в состав которых входят воздушные и кабельные линии электропередачи, трансформаторные подстанции, переключательные распределительные и секционирующие пункты.
Разработчики документа: Энергосетьпроект(12), Сельэнергопроект Минэнерго СССР(7), Оргэнергострой(55),

Постраничный просмотр! Все страницы Отдельные страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
ами 110/35

36,0

7. Блок линия-трансформатор с 6 ячейками 110 кВ

 

20,0

8. Четырехугольная с 9 ячейками 110 кВ

34,5

9. С полуторным присоединением с 12 ячейками 330 кВ и 9 ячейками 110 кВ и двумя синхронными компенсаторами

69,0

10. Четырехугольник с 10 ячейками 220 кВ и 8 ячейками 110кВ

115,0

11. Трансформатор-шины с 10 ячейками 500 кВ и 15 ячейками 220 кВ; 2 группы автотрансформаторов и 2 синхронных компенсатора

180,0

12. С полуторным присоединением с 15 ячейками 500 кВ, 10 ячейками 220 кВ и 8 ячейками 110 кВ; вариант расположения оборудования ОРУ 500 кВ в один ряд; две группы автотрансформаторов 500/220 и один автотрансформатор 500/110

255,0

13. С полуторным присоединением с 15 ячейками 500 кВ, 10 ячейками 220 кВ и 11 ячейками 110 кВ; вариант расположения оборудования ОРУ 500 кВ в два ряда; две группы автотрансформаторов 500/220 и один трансформ


Все страницы Постраничный просмотр:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

как соединить кабель в земле?

14278тм-т1

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

НОРМЫ ОТВОДА ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,38-750 кВ

Дата введения 1994-06-01

РАЗРАБОТАНЫ институтом «Энергосетьпроект» (ответственные исполнители Мурашко Н.В. и Хотинский В.Г.) с участием институтов «Сельэнергопроект» (ответственные исполнители Елин H.И., Шестопалов В.И. и Ломоносов Ю.А.) и «Оргэнергострой» (ответственные исполнители Коган Е.Н. и Войнилович Н.А.) по договору N 517-93-95 от 29.03.93 г. с Российским акционерным обществом энергетики и электрификации «ЕЭС России».
ВНЕСЕНЫ институтом «Энергопроект»

СОГЛАСОВАНЫ: Зам. председателя Комитета РФ по земельным ресурсам и землеустройству С.Л.Громовым. Письмо от 03.12.93 г. N 3-15/1701;
Начальником Департамента электрических сетей РАО «ЕЭС России» О.А.Никитиным, 1993 г.
УТВЕРЖДЕНЫ Руководителем Департамента электроэнергетики Минтопэнерго РФ И.А.Новожиловым 20.05.1994 г.
ВЗАМЕН СН 465-74

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы устанавливают ширину полос земель и площади земельных участков, предоставляемых для электрических сетей напряжением 0,38-750 кВ, в состав которых входят воздушные и кабельные линии электропередачи, трансформаторные подстанции (в дальнейшем — подстанции), переключательные распределительные и секционирующие пункты.

1.2. При выборе, предоставлении и использовании земель для электрических сетей должны соблюдаться Земельный кодекс РСФСР, Положение о порядке возмещения убытков собственникам земли, землевладельцам, землепользователям, арендаторам потерь сельскохозяйственного производства и другие нормативные акты.

1.3. Полосы земель для воздушных и кабельных линий электропередачи необходимы для временного краткосрочного пользования на период их строительства, а земельные участки для размещения опор воздушных линий электропередачи напряжением выше 1000 В, наземных сооружений кабельных линий электропередачи, подстанций, переключательных, pacпpeдeлитeльныx и секционирующих пунктов — для бессрочного и постоянного пользования.
Земельные участки для монтажа опор воздушных линий электропередачи — для временного краткосрочного пользования.

1.4. Ширина полос земель и площади земельных участков, предоставляемых для электрических сетей напряжением более 750 кВ и опор больших переходов линий электропередачи всех напряжений, а также площади земельных участков подстанций, расположенных на грунте с высоким удельным сопротивлением (более 300 Ом·м) или имеющих устройство выносного контура заземления, определяются проектом, утвержденным Заказчиком в установленном порядке.

1.5. Ширина полос земель и площади земельных участков, предоставляемых во временное краткосрочное пользование, для временных сооружений на период строительства объектов электрических сетей, а также площади земельных участков, предоставляемых в постоянное, бессрочное и во временное краткосрочное пользование при техническом перевооружении, реконструкции, модернизации и расширении линий электропередачи и подстанций, определяются проектом, утвержденным Заказчиком в установленном порядке.

1.6. После завершения строительства объектов электрических сетей земли, предоставленные во временное пользование, должны быть приведены в состояние, в котором они находились до начала строительства.

Связанные с предоставлением земель в постоянное или временное пользование потери и убытки, причиненные землевладельцам, землепользователям и арендаторам, возмещаются в установленном порядке. Средства на возмещение потерь и убытков целесообразно включать в стоимость сооружаемого объекта.

НОРМЫ ОТВОДА ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

2.1. Площадь земельных участков , м, предоставляемых под опоры (включая оттяжки) воздушных линий электропередачи в постоянное (бессрочное) пользование, определяется по формуле:

,

где: — площадь земли, занимаемая одной опорой в границах ее внешнего контура (включая оттяжки), м/шт;

— количество опор, шт.;
— площадь полосы земли вокруг внешнего контура опоры (включая оттяжки) шириной 1 м, на землях сельскохозяйственного назначения при установке регилей с глубиной заложения до 0,8 м ширина полосы должна приниматься равной 1,5 м; м/шт.

Для трехстоечных и портальных (двухстоечных) свободно стоящих опор линий электропередачи напряжением 500 и 750 кВ:
— площадь земли, занимаемая одной стойкой в границах ее внешнего контура, м/шт;
— количество стоек, шт.
Для трехстоечных и портальных опор с оттяжками линий электропередачи напряжением 500 и 750 кВ допускается определение площади земель , предоставляемых под опоры в постоянное (бессрочное) пользование, по формуле:

,

где =1,5 м — радиус круга с центром в месте закрепления стоек и оттяжек в земле;
— количество стоек и мест закрепления оттяжек в земле.
Укрупненные величины площадей земельных участков, предоставляемые в постоянное пользование под различные типы унифицированных опор воздушных линий электропередачи, которые рекомендуются для использования при выборе трассы, выполнении технико-экономических обоснований и других предпроектных разработках, приведены в приложении.

Земельные участки для размещения опор воздушных линий электропередачи напряжением 0,38-1,0 кВ и опор линий связи, обслуживающих электрические сети, в постоянное пользование не предоставляются.

2.2. Ширина полос земель для линий электропередачи, сооружаемых на землях, покрытых лесом, должна приниматься по согласованию с организациями и лицами, во владении которых находятся эти земли, с учетом требований «Правил устройства электроустановок», предъявляемых к ширине просек для линий электропередачи.

2.3. Ширина полос земель, предоставляемых на период строительства воздушных линий электропередачи, сооружаемых на унифицированных и типовых опорах, должна быть не более величин, приведенных в табл.1.

Таблица 1

Примечание: 1) в скобках указана ширина полос земель для опор с горизонтальным расположением проводов;

2) для ВЛ 500 и 750 кВ ширина полосы 15 м является суммарной шириной трех раздельных полос по 5 м.

С учетом условий и методов строительства ширина полос может быть определена проектом, утвержденным заказчиком в установленном порядке, как расстояние между проводами крайних фаз (или фаз, наиболее удаленных от ствола опоры) плюс два метра в каждую сторону.
Для воздушных линий электропередачи напряжением 500 и 750 кВ предоставление земли на период строительства производится тремя раздельными полосами шириной по 5 м под каждую фазу.

2.4. Ширина полос земель для линий электропередачи, строящихся на землях населенных пунктов, территориях предприятий, в труднопроходимой местности (в болотах, тундре, пустынях, горных условиях, затапливаемых поймах рек и т.п.) и на неунифицированных или нетиповых опорах, а также для строительства переходов через естественные и искусственные препятствия и временных дорог, необходимых на период строительства, определяется проектом, утвержденным заказчиком в установленном порядке.

Таблица 2

С учетом условий и методов строительства эти площади допустимо определять проектом, утвержденным заказчиком в установленном порядке.
Проектом, утвержденным заказчиком в установленном порядке, также определяются вышеназванные площади для унифицированных и нетиповых опор.

2.6. Полосы земель и земельные участки для монтажа опор воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 кВ, строящихся на землях населенных пунктов и предприятий, на период строительства изъятию не подлежат.

2.7. Наземные кабельные сооружения (вентиляционные шахты, кабельные колодцы, подпитывающие устройства, переходные пункты) на землях сельскохозяйственного назначения, как правило, не размещаются.
Площади земельных участков, предоставляемых для размещения наземных кабельных сооружений, определяются проектом, утвержденным заказчиком в установленном порядке.

2.8. Ширина полос земель, предоставляемых во временное краткосрочное пользование для кабельных линий электропередачи на период строительства, должна приниматься для линий напряжением до 35 кВ не более 6 м, для линий напряжением 110 кВ и выше — не более 10 м.

2.9. Использование земель над кабельными линиями и под проводами воздушных линий по назначению должно осуществляться землевладельцами и землепользователя с соблюдением действующих Правил охраны электрических сетей.

2.10. Ширина полос земель и площади земельных участков, предоставляемых во временное пользование для капитального ремонта линий электропередачи, определяются документацией на проведение соответствующих работ, утвержденной заказчиком в установленном порядке.

НОРМЫ ОТВОДА ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ

3.1. Площади земельных участков, отводимых для подстанций, распределительных и секционирующих пунктов с высшим напряжением от 6 до 20 кB, должны быть не более значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

Тип подстанций, распределительных и секционирующих пунктов

Площади отводимых земельных участков
в м

1. Мачтовые подстанции мощностью от 25 до 250 кВ·А

2. Комплектные подстанции с одним трансформатором мощностью от 25 до 630 кВ·А

3. Комплектные подстанции с двумя трансформаторами мощностью от 160 до 630 кВ·А

4. Подстанции с двумя трансформаторами закрытого типа мощностью от 160 до 630 кВ·А

5. Распределительные пункты наружной установки

6. Распределительные пункты закрытого типа

7. Секционирующие пункты

Примечания: 1. Площади определены с учетом размеров заземляющих устройств и дополнением 1 м от них во все стороны. Для комплектной подстанции с выносным разъединителем (на концевой опоре) учитывался участок расположения опоры с разъединителем и ее заземляющего устройства.

2. Площади не учитывают земельные участки для размещения концевых опор воздушных линий электропередачи напряжением 6-20 кВ и до 1 кВ.

3. Площади указаны для типовых конструкций. Для нетиповых конструкций значения площадей определяются проектом, утвержденным в установленном порядке, в котором содержится обоснование отказа от типовых конструкций.

4. Мачтовые и комплектные (КТП) подстанции 35/0,38 кВ требуют отвода земельного участка в 50 м.

3.2. Площади земельных участков, отводимых для подстанций и переключательных пунктов с различными схемами электрических соединений распределительных устройств с внешним напряжением 35 до 750 кВ, должны быть не более значений, приведенных в таблицах 4 и 5.

Таблица 4

После того как Вы соедините оголенные жилы скруткой либо пайкой, необходимо качественно заизолировать место соединения. На сегодняшний день существует несколько основных способов изоляции проводников – с помощью изоленты, термоусадки либо даже специальными колпачками СИЗ. Далее мы расскажем читателям Сам Электрика, как изолировать провода в стене, под водой и даже под землей.

Меры предосторожности

Для начала поговорим о том, какие правила нужно соблюдать при изоляции жил своими руками. Во-первых, категорически запрещается изолировать провода под напряжением. Вы должны обязательно отключить автоматический выключатель в распределительном щитке. Во-вторых, для защиты места соединения необходимо использовать только материалы, соответствующие ГОСТам для изоляций и оболочек. Простыми словами – не используйте полиэтиленовые пакеты, скотчи и прочий мусор. Например, для всеми любимой ПВХ-изоленты есть ГОСТ 16214-86, которому она должна соответствовать, и ТУ, построенные на его основе.

Мы крайне не советуем использовать в качестве изоляции скотч, т.к. данный материал не обладает достаточными изоляционными свойствами. Сейчас мы рассмотрим, как правильно изолировать провода в домашних условиях, а также предоставим к Вашему вниманию самые надежные изолирующие материалы.

Обзор изолирующих материалов

На сегодняшний день для изоляции оголенных жил рекомендуется использовать такие материалы, как:

  • ПВХ изолента. Обладает хорошей эластичностью. Используется чаще всего и во многих случаях из практики – начиная от монтажа в распределительной коробке, заканчивая под капотом в автомобиле. Бывает разных цветов, благодаря чему удобно делать цветовую маркировку проводов.
  • ХБ изолента. Хлопчатобумажный материал считается устаревшим. Неплохо подходит для изолирования соединений вблизи источников сильного тепла. Преимущество ХБ-изоленты в том, что она более устойчива к низким температурам при монтаже, но при длительном использовании может набирать влагу.
  • Термоусадочная трубка (ТУТ). Термоусадка является одним из наиболее современных и надежных изолирующих материалов. Ее рекомендуется использовать, если нужно заизолировать место соединения электрических проводов не только в доме, но и в земле, а также в машине. При этом если использовать термоусадку в несколько слоёв или совместно с изолентой, то такое соединение может какое-то время работать даже под водой.
  • Колпачки СИЗ. Это ни сколько способ изоляции, сколько способ соединения. Он не обеспечивает защиту от проникновения влаги, но сжимает скрученные провода, что удовлетворяет требованиям к соединению проводов (п. 2.1.21, Глава 2.1 ПУЭ). Поэтому колпачки СИЗ отлично подходят, если длина оголенного участка жилы не превышает длину сиза или дальше вы собираетесь изолировать жилы термоусадкой или изолентой.

Вот мы и предоставили наиболее надежные и популярные среди электриков изоляционные материалы. Далее мы расскажем, как правильно изолировать оголенные контакты изолентой, термоусадкой и специальными колпачками.

Видео обзор существующих способов изоляции

Инструкция по использованию изоляторов

Ну вот мы и подошли к основному вопросу статьи – технологии изоляции проводов своими руками. Так как материалов существует несколько, остановимся на каждом и расскажем, как самому изолировать оголенные жилы.

Если Вы используете изоленту, для начала нужно сделать хорошую скрутку проводов. Если провода многопроволочные, рекомендуется дополнительно пропаять их для более надежного соединения. Далее скрутка загибается в одну из сторон, как показано на фото, после чего изолента накручивается на оголенный участок минимум в 2 слоя. Такая методика часто используется в квартире, даже опытными электриками. Изоленту можно применять при соединении проводников в распределительной коробке, люстре, при переносе розетки и даже под штукатуркой, если место соединения находится в монтажной коробке. О том, какая изолента лучше для электропроводки, мы рассказали в отдельной статье.

Термоусадкой изолировать оголенные жилы также не сложно. Главное запомните важный нюанс – трубка должна быть надета на один из проводников до их сращивания. После пайки либо скрутки надеть кембрик (его еще так называют) у Вас не получится. Когда контакты будут соединены, трубку нужно натянуть на оголенное место соединения, после чего нагреть строительным феном. О том, как пользоваться термоусадкой, мы подробно рассказали в отдельной статье: https://samelectrik.ru/termousadochnaya-trubka.html.

Если фена нет под рукой, допускается нагревание обычной зажигалкой, главное следите, чтобы термоусадка герметично стянулась на кабеле. Использовать трубку ТУТ рекомендуется при погружении проводника в воду (к примеру, если поврежден кабель питания на глубинном насосе). Помимо этого термоусадка используется при прокладке кабеля под землей, если нужно соединить подземную проводку. Также рекомендуется изолировать провода данным материалом в ванной, деревянном доме, бане либо на улице, чтобы надежно защитить место соединения от воды.

Что лучше: термоусадка или изолента

Колпачки СИЗ лучше применять при монтаже электропроводки в доме и квартире. СИЗы компактные и позволяют быстро заизолировать скрутку. Все что нужно – накрутить колпачок на провода до упора, как показано на фото ниже.

Если нужно защитить скрутку тонких проводов, к примеру в наушниках, применять изоленту не целесообразно, т.к. она не будет плотно прилегать. В этом случае обойтись без изоленты можно, используя обычный суперклей. Все, что нужно сделать — аккуратно капнуть клеем на оголенный участок мелких проводников. В электросети 220 Вольт такой способ использовать не рекомендуется, т.к. клей, собственно, как и силиконовый герметик, быстро отвалится. Кстати, клеящим пистолетом также не стоит изолировать жилы, по аналогичной причине.

Для дополнительной изоляции кабеля от кролика, кошки либо щенка в доме (домашние любимцы любят грызть провода), рекомендуется использовать оловянную фольгу. Об остальных способах защиты электропроводки от животных, читайте в соответствующей статье!

Вот мы и предоставили все существующие способы изоляции оголенных жил своими руками. Как Вы видите, самостоятельно изолировать провод под водой, в стене и земле не так уже и сложно, главное правильно выбрать материал для изоляции. Напоследок рекомендуем Вам во влажных помещениях и на открытом воздухе дополнительно защищать электропроводку гофрой, которая еще больше защитит место соединения, чтобы не попала вода на оголенные контакты.

Ошибка: 404 — Мамонское муниципальное образование

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом. Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом. Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом.Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом. Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом. Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом. Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен.

Произвольный текст, который дает понять посетителю сайта, какую информацию данный блок содержит и чем будет полезен. Данную область можно редактировать через систему управления сайтом.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Ультрастабильные наночастицы Au на диоксиде титана посредством стратегии инкапсуляции в окислительной атмосфере

Физическая и химическая природа инкапсулирующего слоя

Катализаторы были приготовлены методом осаждения-осаждения (DP) с последующей модификацией меламином и предварительной обработкой при 600 ° C в N 2 атмосфера и дальнейшее прокаливание при 800 ° C на воздухе. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения (HRTEM) (рис. 1) показала изменение морфологии НЧ Au в процессе синтеза.Для свежеприготовленного Au / TiO 2 средний размер частиц золота составлял около 3,5 нм после предварительной обработки при 250 ° C на воздухе (рис. 1а и дополнительный рис. 1а). После модификации меламином (обозначенным как Au / TiO 2 @M) размер частиц увеличился до 3,6 нм. Однако на поверхности наночастиц золота не наблюдалось меламина, что отличалось от предыдущей работы (рис. 1б и дополнительный рис. 1б) 23 . При прокаливании при 600 ° C в атмосфере N 2 в течение 3 ч (обозначено как Au / TiO 2 @ M-N) наблюдалось изменение границы раздела, что свидетельствует об изменении взаимодействия между НЧ Au и носителем (рис.1в). Между тем размер наночастиц Au увеличился с 3,6 до 6,7 нм (дополнительный рис. 1в). К удивлению, после прокаливания при 800 ° C на воздухе (обозначенного как Au / TiO 2 @ MN-800) было обнаружено, что наночастицы Au были покрыты верхним слоем, который должен быть из TiO 2 , как меламин. полностью разложился в этом состоянии (рис. 1d и дополнительный рис. 2). Между тем, размер наночастиц золота составлял всего около 7,5 нм, что указывает на надежный устойчивый к спеканию нанокатализатор Au (дополнительный рис.1г). Стоит отметить, что более мелкие наночастицы золота также могут быть инкапсулированы аналогично тому, как и более крупные (дополнительный рис. 3). Однако трудно наблюдать морфологию и инкапсуляцию золота, когда размер наночастиц Au меньше 2 нм. И было подсчитано, что более 90% наночастиц Au было инкапсулировано на основе распределения частиц по размерам. Для сравнения, для катализатора Au / TiO 2 без модификации меламином после предварительной обработки при 800 ° C (обозначается как Au / TiO 2 -800) катализатор серьезно спекается с размером частиц около 32.6 нм и никакого покровного слоя не наблюдалось (дополнительный рис. 4).

Рис. 1: HRTEM анализ.

— изображение Au / TiO HRTEM 2 . b HRTEM изображение Au / TiO 2 @M. c HRTEM изображение Au / TiO 2 @ M-N. d HRTEM изображение Au / TiO 2 @ M-N-800. Масштабная линейка соответствует 5 нм. Дополнительные результаты для этих образцов можно найти на дополнительных рисунках. 1–3.

Приведенные выше результаты были дополнительно исследованы с помощью дифрактограмм рентгеновских лучей (XRD).Как показано на дополнительном рис. 5, не было никаких дифракционных пиков, приписываемых наночастицам Au для Au / TiO 2 и Au / TiO 2 @M, что позволяет предположить, что наночастицы Au были распределены равномерно, что согласуется с результатами ПЭМ. После прокаливания дифракционные пики Au (111) при 38,2 ° и Au (200) при 44 ° наблюдались для Au / TiO 2 @MN, Au / TiO 2 @ MN-800 и Au / TiO 2 -800, особенно для двух последних. Кроме того, также была проанализирована кристаллическая структура TiO 2 (дополнительная таблица 1).И анатаз был идентифицирован как первичная фаза для Au / TiO 2 , Au / TiO 2 @M и Au / TiO 2 @ M-N. После прокаливания при 800 ° C анатаз полностью превратился в рутил в Au / TiO 2 -800. Однако для образца Au / TiO 2 @ M-N-800 все еще существовал 12% анатаз, что означает, что фазовое превращение анатаза в рутил задерживалось в некоторой степени. Ингибирование может быть приписано усиленному взаимодействию между Au и опорой в соответствии с недавними сообщениями 23 .

Для определения химического состава покровного слоя в Au / TiO 2 @ M-N-800 образец был исследован методом спектроскопии потерь энергии электронов (EELS). На рисунке 2b и дополнительном рисунке 6b показаны очевидные сигналы L-края Ti в аморфном верхнем слое, демонстрирующие инкапсуляцию Ti-содержащим покрытием. Хотя в области верхнего слоя не наблюдалось сигналов C или N, доказывая, что состав верхнего слоя был чистым TiO x (дополнительные рисунки 7, 8). (Примечание: сигналы C и N в EELS расположены при 280 и 400 эВ соответственно).С другой стороны, XPS-спектры N 1 s в Au / TiO 2 @M определенно продемонстрировали, что меламин адсорбируется на Au / TiO 2 (дополнительный рис. 9). И уменьшение интенсивности РФЭС N 1 с в Au / TiO 2 @MN можно приписать карбонизации меламина, и сигнал РФЭС N 1 с не наблюдался в Au / TiO 2 @ MN-800 которые показали, что меламин полностью разложился. Результаты EELS также показали, что частицы Ti на верхнем слое существовали со степенью окисления Ti 3+ (область II), в то время как частицы на носителе имели степень окисления Ti 4+ (область III), соответственно, в соответствии с предыдущими отчетами. (Рис.2c и дополнительный рис. 6c) 28,46,55 . Однако в XPS-спектрах Ti 2 p (дополнительный рис.10) восстановленные частицы Ti 3+ не наблюдались, в отличие от случая классического SMSI, что может быть связано с меньшим количеством TiO x видов 51,56 . Анализ EELS катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 определенно продемонстрировал наличие и состав верхнего слоя на наночастицах Au. Насколько нам известно, об этом явлении никогда раньше не сообщалось, поскольку было общепризнано, что наночастицы золота могут быть инкапсулированы TiO x только в восстановительных условиях при высокой температуре (классический SMSI), что несовместимо с условиями, изложенными в этой работе. 28,37,38,39 .

Рис. 2: Анализ спектроскопии потерь энергии электронов.

— изображение Au / TiO HRTEM 2 @ M-N-800. b и c Подгонянные спектры EELS от 450 до 480 эВ. Из спектров вычитали фон. Масштабная линейка соответствует 5 нм. Дополнительные результаты EELS можно найти на дополнительных рисунках. 6–8.

Изменения структуры Au во время обработок

Чтобы определить, есть ли изменение адсорбции и / или перенос электронов между золотом и носителем, были исследованы измерения адсорбции CO с помощью инфракрасной спектроскопии диффузного отражения (DRIFTS) in situ.Как показано на рис. 3, две полосы были обнаружены на Au / TiO 2 при 2174 и 2104 см, -1 , соответственно. Первый был приписан газообразному CO, так как пик быстро уменьшался и полностью исчез при продувке He (дополнительный рис. 11a, b). Последнее связано с адсорбцией CO на металлических наночастицах Au 57 . При модификации меламином полоса поглощения СО сместилась в красную область до 2098 см. –1 , отнесенная к Au δ– , и сопровождалась уменьшением интенсивности. Красный сдвиг адсорбции CO может быть связан с переносом электронов от меламина к Au, и, следовательно, интенсивность адсорбции снизилась, поскольку CO было трудно адсорбировать на Au δ− , и не было изменений в морфологии структуры Au НПС 28 .Однако после предварительной обработки при 600 ° C в потоке N 2 полоса 2098 см -1 сместилась в синий цвет до 2106 см -1 и сопровождалась уменьшением интенсивности. Сдвиг полосы адсорбции CO в синий цвет может быть объяснен акцептом электронов от НЧ Au к меламину из-за карбонизации меламина. Кроме того, уменьшение интенсивности можно приписать увеличению размера частиц. После прокаливания при 800 ° C полоса адсорбции 2106 см −1 сместилась в синий цвет на 2116 см −1 , что свидетельствует о гораздо большем положительном заряде поверхностных частиц Au, что может быть связано с переносом электрона от Au. НЧ для TiO 2 носитель, поскольку меламин полностью разложился при этой высокой температуре.Примечательно, что 2116 см -1 не является полосой газовой фазы CO, поскольку она все еще существовала при продувке He, в то время как полоса газообразного CO (2174 см -1 ) быстро уменьшалась через 30 с и полностью исчезла в течение 2 минут. (Дополнительный рис. 11c, d), предполагая, что эта полоса является пиком адсорбции CO на Au δ + , поскольку CO-Au δ + довольно стабильна 53,58 . Уменьшение интенсивности можно приписать потере центров адсорбции CO в результате инкапсуляции наночастиц Au TiO x вместо спекания наночастиц Au, поскольку средний размер наночастиц Au только увеличился с 6.7-7,5 нм, что хорошо согласуется с результатами просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM). Для сравнения, полоса адсорбции при 2090 см -1 и потеря адсорбции CO наблюдались для Au / TiO 2 -800, что было приписано серьезному спеканию наночастиц Au, ведущему к уменьшению центров адсорбции, что согласуется с результатами ПЭМ ВР. . Красное смещение произошло из-за уменьшения количества положительно заряженных частиц Au, в соответствии с предыдущим отчетом 27 . Хотя никаких очевидных изменений в энергии связи Au 4 f не наблюдалось, можно предположить, что обработка меламином и последующие кальцинации не оказали значительного влияния на степень окисления поверхности Au (дополнительный рис.12).

Рис. 3: Анализ DRIFTS.

Спектры DRIFT адсорбции CO на Au / TiO 2 , Au / TiO 2 @M, Au / TiO 2 @MN, Au / TiO 2 @ MN-800 и Au / TiO 2 -800.

Для дальнейшего исследования взаимодействия между наночастицами Au и TiO 2 , XAFS-спектры Au L III -edge были собраны на серии образцов, чтобы проследить координационную среду и валентное состояние золота. Как показано на рис. 4а, мы показали нормированные XANES-спектры Au L III -edge, записанные на серии образцов Au / TiO 2 .Интенсивность белой линии была намного сильнее для Au / TiO 2 и Au / TiO 2 @M, чем для других образцов, что объяснялось наличием Au 3+ 59 . Более того, интенсивность белой линии Au / TiO 2 @ M-N-800 была сильнее, чем Au / TiO 2 @ M-N и Au / TiO 2 -800, что указывает на гораздо больший положительный заряд на золоте. В преобразованиях Фурье k 3 -взвешенных EXAFS-колебаний (рис. 4b) была проведена подгонка двух оболочек.В первой оболочке координационное число Au-Au1 увеличилось с 5,9 до 8,4, а средняя длина связи Au-Au1 увеличилась с 2,82 до 2,85 Å, когда температура предварительной обработки увеличилась с 250 до 800 ° C. В то время как для Au / TiO 2 -800 координационное число и средняя длина связи Au-Au1 составляли 9,8 и 2,86 Å соответственно, что намного ближе к таковому у фольги Au, что предполагает, что d-орбиталь Au почти полностью занята. , в хорошем соответствии с результатами XANES. Более того, было обнаружено, что включение дополнительных оболочек Au – O снизит качество результатов подгонки, что может быть связано с увеличением размера наночастиц Au.Кроме того, двухслойный анализ данных области узкого окна для Au / TiO 2 @ M-N-800 с использованием параметров рассеяния Au – Au и Au – Ti дал хороший результат подгонки. Наилучшее соответствие было получено с расстоянием связи Au-Au1 2,85 Å ( N = 8,4) и расстоянием связи Au – Ti 2,79 Å ( N = 5,6). Ожидаемое расстояние Au – Ti 2,79 Å было аналогично таковому для фазы сплава AuTi 60 . Результаты подгонки обобщены в дополнительной таблице 2, а кривые в пространстве k показаны на дополнительном рис.13. И предыдущие исследования катализаторов Pt / TiO 2 и Rh / TiO 2 в состоянии SMSI предоставили прямые доказательства наличия связи Pt – Ti и связи Rh – Ti на расстоянии 2,76 и 2,56 Å соответственно 61 , 62 . Следовательно, не было никаких сомнений в том, что состояние инкапсуляции привело к структурной реорганизации носителя TiO 2 по соседству с НЧ Au. И эта реорганизация поддержки возникла только там, где были Au NP, и произошла инкапсуляция.В противном случае реорганизации не произойдет.

Рис. 4: Анализ рентгеновской абсорбционной спектроскопии.

a Нормализованные спектры XANES на Au L III -ребер Au фольги, Au / TiO 2 , Au / TiO 2 @M, Au / TiO 2 @MN, Au / TiO 2 @ MN-800, Au / TiO 2 -800. b Фурье-преобразование k 3 -взвешенных EXAFS-спектров Au фольги, Au / TiO 2 , Au / TiO 2 @M, Au / TiO 2 @MN, Au / TiO 2 @ MN-800 и Au / TiO 2 -800.

Каталитические характеристики в серии реакций

Окисление CO было выполнено как типичная реакция зонда из-за его большого значения в фундаментальных исследованиях, особенно его поведения в зависимости от размера. 63 . Как показано на рис. 5а, Au / TiO 2 показал самую высокую активность с Т50 (достигается температура 50% конверсии) -2,1 ° C. После прокаливания при 800 ° C Au / TiO 2 @ M-N-800 проявил гораздо более высокую активность по сравнению с Au / TiO 2 -800, явно демонстрируя сильное влияние размера частиц на каталитические характеристики.Согласно активной кривой, Т50 был определен как 32 ° C для Au / TiO 2 @ M-N-800. В то время как для Au / TiO 2 -800 активность была незначительной при температуре ниже 220 ° C с T50, равным 245 ° C. На основании результатов исследования ПЭМ и DRIFTS низкая активность Au / TiO 2 -800 была приписана серьезному спеканию наночастиц Au. Однако для Au / TiO 2 @ M-N-800 это произошло из-за инкапсуляции Au наложением TiO x , что привело к частичному уменьшению доступных активных центров.Для исследования кинетики вышеуказанных катализаторов удельные скорости реакции и частота переключения (TOF) были определены при 25 ° C. Для катализатора Au / TiO 2 скорость реакции и TOF составляли 0,536 моль CO ч -1 г Au -1 и 0,12 с -1 , соответственно, в хорошем соответствии с приведенными выше результатами. . В то время как для Au / TiO 2 @ M-N-800 скорость реакции была вызвана трехкратным уменьшением с 0,536 до 0,186 моль CO ч -1 г Au -1 .Что касается Au / TiO 2 -800, спекание наночастиц Au снизило скорость реакции примерно в 90 раз с 0,536 до 0,006 моль CO ч -1 г Au -1 .

Рис. 5: Оценка нанокатализаторов Au / TiO 2 в окислении CO и моделирование реакции контроля выбросов CO.

a Кривые окисления CO Au / TiO 2 , Au / TiO 2 @ MN-800 и Au / TiO 2 -800 с сырьевым газом, содержащим 1 об.% CO / 1 об.% O 2 /98 об.% He при 33.3 мл мин. −1 . b Конверсия CO от 0 до 800 ° C с 1-м по 10-м циклами на катализаторе Au / TiO 2 @ MN-800 на десять циклов воспламенения-тушения с сырьевым газом, содержащим 1 об.% CO / 1 об.% O 2 /98 об.% He при 33,3 мл мин. −1 . c Длительная смоделированная реакция контроля выбросов CO при 400 ° C на Au / TiO 2 @ M-N-800 с объемной скоростью 220 л ч -1 г cat -1 . Состав реакционного газа: 1.6 об.% CO, 1 об.% O 2 , 0,01 об.% Пропена, 0,00852 об.% Толуола, 10 об.% Воды и уравновешены He. d HRTEM изображение Au / TiO 2 @ M-N-800 после моделирования реакции контроля выбросов CO при 400 ° C в течение 10 дней. Масштабная линейка соответствует 5 нм.

Кроме того, активность Au / TiO 2 @ M-N-800 также сравнивалась с активностью катализаторов Au / TiO 2 в классическом состоянии SMSI до и после прокаливания. Было показано, что T50 Au / TiO 2 -H500 и Au / TiO 2 -H500-O400 составляет -19.5 и 16,5 ° C, а соответствующий размер частиц составлял примерно 3,2 и 4,2 нм соответственно (дополнительные рисунки 14–16). Результаты HRTEM показали, что наночастицы Au были инкапсулированы верхним слоем TiO x в Au / TiO 2 -H500, который подвергся повторной обработке после дальнейшего прокаливания в условиях окисления, что согласуется с нашим предыдущим отчетом 28 . Следует отметить, что наложенный слой TiO x в классическом SMSI был намного тоньше, чем наложенный меламином слой в этой работе.После прокаливания при 800 ° C на воздухе в течение 3 часов T50 Au / TiO 2 -H500–800 и Au / TiO 2 -H500-O400–800 составлял 191 и 168 ° C, а размер частиц — 28,6. и 27,2 нм, соответственно, в которых не наблюдалось перекрытия и наночастицы Au серьезно спекались (дополнительные рисунки 17, 18). Следовательно, верхний слой, образованный в условиях восстановления, подвергнутый повторной обработке в условиях окисления (классический SMSI), может объяснять спекание Au в Au / TiO 2 -H500–800, что приводит к недопустимому влиянию на каталитические свойства и свойства стабильности основного металла. .И T50 Au / TiO 2 @ MN-800 был намного ниже, чем у Au / TiO 2 -H500–800, демонстрируя превосходную стойкость к спеканию и превосходство Au / TiO 2 @ MN- 800 по сравнению с Au / TiO 2 -H500–800. Для сравнения, удельная скорость и / или TOF указанных выше катализаторов и некоторых заявленных катализаторов перечислены в дополнительной таблице 3. Насколько нам известно, впервые сообщается, что наночастицы золота могут быть инкапсулированы диоксидом титана в окислительной среде. атмосфера при высокой температуре, в отличие от условий, требуемых для классических SMSI.Хотя полученный Au / TiO 2 @ MN-800 не превосходит современные, он по-прежнему сопоставим с Au / TiO 2 -HAP-800 и Au / TiO 2 -SiO 2 -800 катализаторов, которые на сегодняшний день являются наиболее стойкими к спеканию катализаторами.

Реакционная стабильность катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 была испытана с окислением CO при 400 ° C с высокой объемной скоростью 500 л ч -1 г cat -1 . Как показано на дополнительном рис.19, конверсия увеличилась с 79,1 до 90,1% в течение 100 часов испытания вместо дезактивации, демонстрируя превосходную стойкость к спеканию и стабильность. Изображения HRTEM использованного катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 показали, что верхний слой все еще покрывает наночастицы золота, что объясняет выдающуюся стабильность (дополнительный рис. 20c, d). И повышение активности во время реакции может быть связано с тем, что было доступно гораздо больше активных центров, поскольку верхний слой на использованном катализаторе был не таким плотным по сравнению со свежим катализатором (дополнительный рис.20д, е). Эффективность рециркуляции Au / TiO 2 @ M-N-800 была также исследована с помощью последовательных 10 циклов зажигания-гашения до 800 ° C. Рисунок 5b показывает, что катализатор показал небольшое снижение активности после 10-го цикла. Изображения HRTEM использованного катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 продемонстрировали, что верхний слой TiO x все еще присутствует на наночастицах Au, что дает стойкий к спеканию нанокатализатор Au (дополнительный рис. 21). Было признано, что вода ускоряет спекание наночастиц золота.Поэтому реакцию конверсии водяного газа (WGS) проводили на катализаторе Au / TiO 2 @ M-N-800 при 500 ° C с объемной скоростью 18 л ч -1 г cat -1 . Как и ожидалось, конверсия почти поддерживалась на уровне 45% в течение 90-часового испытания, что дополнительно подтверждает превосходную стабильность катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 (дополнительный рисунок 22). ПЭМ-изображение использованного катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 показало, что размер частиц наночастиц Au не изменился. Изображения HRTEM продемонстрировали, что наночастицы золота все еще были инкапсулированы верхним слоем TiO x после реакции, что приводило к сверхстабильным наночастицам золота (дополнительный рис.23). Для дальнейшей оценки стабильности Au / TiO 2 @ MN-800 в присутствии воды и других газов, моделирование выбросов CO было выполнено при 400 ° C с газовой смесью сырья, содержащей 1,6 об.% CO, 1 об.% O 2 , 0,01 об.% Пропена, 0,00852 об.% Толуола, 10 об.% Воды и сбалансировано He. Рисунок 5c показал, что конверсия CO Au / TiO 2 @ M-N-800 увеличилась с 90,3% до 92,5% во время испытания в течение 10 дней, демонстрируя отличную долговечность. ПЭМ-изображение использованного катализатора Au / TiO 2 @ M-N-800 показало, что средний размер наночастиц Au равен 7.3 нм, почти как со свежим катализатором (дополнительный рис. 24а, б). Изображения HRTEM (рис. 5d и дополнительный рис. 24c) выявили все еще существование верхнего слоя TiO x на наночастицах Au после реакции в течение 10 дней, что означает, что вода и другие газы в реакции почти не влияли на TiO. Наложение x . И увеличение активности во время реакции может быть связано с гораздо более доступными активными центрами (дополнительный рис. 24d – f). Однако для катализатора без инкапсуляции реакционная способность непрерывно снижалась из-за агрегации наночастиц Au 27,30 .Следовательно, инкапсуляция Au покрывающим слоем TiO x играет решающую роль в влиянии на каталитические характеристики.

Связь инкапсуляции, вызванной меламином, с поведением SMSI

Выше мы продемонстрировали инкапсуляцию наночастиц Au с помощью TiO x в окислительных условиях, вызванных меламином, в то время как предварительная обработка высокотемпературным восстановлением является необходимым условием для инкапсуляции наночастиц золота по TiO x в классическом SMSI.Более того, этот вид инкапсуляции может не относиться к классическому SMSI, так как средний размер Au NP увеличивается с 3,5 до 7,5 нм, в то время как средний диаметр Au NP остается практически неизменным в классическом SMSI. Следовательно, механизмы образования этих двух видов наложения различны. Процесс образования классического оверлейного слоя SMSI и покрывающего слоя TiO x , индуцированного меламином, можно проиллюстрировать на рис. 6. Чтобы исследовать, будет ли покрывающий слой отступать, образец Au / TiO 2 @ MN-800 был дополнительно прокален на воздухе. атмосферы при 400 ° C, 500 ° C и 600 ° C в течение 3 часов соответственно.Результаты HRTEM показали, что наночастицы Au все еще были инкапсулированы верхним слоем TiO x , который отличался от классического SMSI, в котором верхний слой TiO x отступал при дальнейшем нагревании в условиях окисления (дополнительные рисунки 25–27) 28,37,38,55 . Более того, инкапсулирующий слой TiO x , индуцированный меламином, является пористым и проницаемым для реагентов и очень стабилен в условиях окислительной реакции, что может минимизировать диффузию реагентов на поверхности Au и значительно повысить устойчивость к спеканию и каталитические характеристики Au. .

Рис. 6: SMSI и структура и поведение наложенного слоя TiO x , индуцированного меламином.

a Голые наночастицы Au на TiO 2 . b Au / TiO 2 катализатор, который образует непроницаемый верхний слой SMSI TiO x после обработки 10 об.% H 2 / He при 500 ° C. c SMSI TiO x верхний слой отступает в условиях окисления при 400 ° C, что почти аналогично таковому в a . d Модифицированный меламином катализатор, который образует проницаемый верхний слой TiO x после обработки N 2 при высокой температуре (600 ° C) с последующей обработкой воздухом при 800 ° C. e Стабильный покрывающий слой TiO, индуцированный меламином x в условиях воздуха, изменяет каталитическое поведение наночастиц золота.

Как показано на рис. 1с и дополнительном рис. 28, инкапсуляция не происходила при прокаливании в потоке N 2 при 600 ° C.И никакого покровного слоя не наблюдалось, даже прокаливания в N 2 при 800 ° C (дополнительный рис. 29), что указывает на то, что инкапсуляция не может происходить, только прокаливание в N 2 , приведенном ниже. Как показано на дополнительных рис. 30–31, когда образец Au / TiO 2 @M нагревали непосредственно на воздухе при 600 или 800 ° C без предварительной обработки в атмосфере N 2 , наложения не наблюдалось, что указывает на необходимость предварительной обработки в N 2 . Дополнительные рис. 32–33 показали, что верхний слой также не может образоваться при прокаливании на воздухе при 500 или 600 ° C после предварительной обработки в N 2 , что означает необходимость более высокой температуры отжига.Для катализатора Au / TiO 2 без модификации меламином и предварительной обработки в условиях, аналогичных условиям для Au / TiO 2 @ MN-800 (обозначается как Au / TiO 2 -N-800), покровного слоя не наблюдалось. вместо спекания наночастиц Au, что указывает на значительную роль меламина в формировании верхнего слоя TiO x (дополнительный рис. 34). Чтобы определить, можно ли распространить инкапсуляцию на другие родственные материалы, два катализатора (обозначенные как Au / анатаз @ MN-800 и Au / рутил @ MN-800) были приготовлены тем же методом, что и Au / TiO 2 @ MN- 800.Как показано на дополнительных фиг. 35–36, на обоих катализаторах наблюдался верхний слой TiO x , что свидетельствует об общем явлении инкапсуляции между Au и этими двумя носителями из диоксида титана. Более того, аналогичные инкапсуляции могут быть также получены на коллоидных наночастицах Au, нанесенных на TiO 2 (обозначается как C – Au / TiO 2 @ MN-800) и коммерческом золотом катализаторе RR2Ti (обозначается как RR2Ti @ MN-800), что позволяет предположить универсальность этой стратегии и обеспечение широкого распространения способа, который позволяет рационально проектировать устойчивые к спеканию золотые катализаторы с помощью стратегии инкапсуляции наложения TiO x (дополнительные рис.37–38).

Стоит суммировать механизм и влияние адсорбата меламина на формирование верхнего слоя TiO x и стабилизацию наночастиц Au. Результаты HRTEM и EELS подтверждают роль меламина в обеспечении образования верхнего слоя TiO x . На основании идентификации Ti 3+ в покровном слое с помощью EELS мы выдвигаем гипотезу о вероятном механизме передачи электронов от НЧ Au к TiO 2 под действием меламина при высокой температуре отжига в окислительных условиях, что приводит к восстановление Ti 4+ до Ti 3+ и частичный положительный заряд на золоте в соответствии с результатами DRIFTS.Между тем, результаты подгонки EXAFS подтверждают наличие связи Au – Ti в состоянии инкапсуляции, что может привести к миграции диоксида титана на наночастицы Au, термодинамически выгодные 46,56 , аналогично классическому SMSI, в котором Pt – Ti и Rh – Ti Связь наблюдаются после предварительной обработки восстановлением при высокой температуре. Однако конкретный эффект меламина в переносе электронов все еще неясен, и предстоит еще много работы. И необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить реальную движущую силу такого типа инкапсуляции.

Размерные эффекты лиганда в кристаллах двумерных гибридных перовскитов галогенида меди

  • 1.

    Mao, L. et al. Структурное разнообразие гибридных перовскитов бромида свинца, излучающих белый свет. J. Am. Chem. Soc. 140 , 13078–13088 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 2.

    Катан, К., Мерсье, Н. и Эвен, Дж. Квантовые и диэлектрические эффекты ограничения в низкоразмерных гибридных перовскитных полупроводниках. Chem. Ред. 119 , 3140–3192 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 3.

    Гранчини, Г. и Назееруддин, М. К. Размерный подбор гибридных перовскитов для фотовольтаики. Nat. Rev. Mater. 4 , 4–22 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 4.

    deQuilettes, D. W. et al. Рекомбинация носителей заряда в галогенидных перовскитах. Chem. Ред. 119 , 11007–11019 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 5.

    Cheng, P. et al. Контроль размерности лигандов в металлогалогенных перовскитах. ACS Energy Lett. 4 , 1830–1838 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 6.

    Дэй, П., Гиллеспи, Р. Дж. И Дэй, П. Соединения органо-неорганического слоя: физические свойства и химические реакции. Philos. T. R. Soc. А 314 , 145–158 (1985).

    Google Scholar

  • 7.

    Митци, Д. Б., Чондудис, К. и Каган, К. Р. Дизайн, структура и оптические свойства органо-неорганических перовскитов, содержащих олиготиофеновый хромофор. Inorg. Chem. 38 , 6246–6256 (1999).

    CAS Статья Google Scholar

  • 8.

    Митци Д. Б., Филд К. А., Харрисон В. Т. и Гулой А. М. Проводящие галогениды олова со слоистой структурой перовскита на органической основе. Nature 369 , 467–469 (1994).

    CAS Статья Google Scholar

  • 9.

    Calabrese, J. et al. Получение и характеристика слоистых соединений галогенида свинца. J. Am. Chem. Soc. 113 , 2328–2330 (1991).

    CAS Статья Google Scholar

  • 10.

    Страус, Д. Б. и Каган, К. Р. Электроны, экситоны и фононы в двумерных гибридных перовскитах: соединяющие структурные, оптические и электронные свойства. J. Phys. Chem. Lett. 9 , 1434–1447 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 11.

    Gao, Y. et al. Молекулярная инженерия квантовых ям органо-неорганических гибридных перовскитов. Nat. Chem. 11 , 1151–1157 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 12.

    Исихара, Т., Такахаши, Дж. И Гото, Т. Оптические свойства, обусловленные электронными переходами в двумерных полупроводниках (C n H 2n + 1 NH 3 ) 2 ПБИ 4 . Phys. Ред. B 42 , 11099–11107 (1990).

    CAS Статья Google Scholar

  • 13.

    Хонг Х., Исихара Т. и Нурмикко А. В. Эффект диэлектрического ограничения экситонов в слоистых полупроводниках на основе PbI 4 . Phys. Ред. B 45 , 6961–6964 (1992).

    CAS Статья Google Scholar

  • 14.

    Willett, RD, Gómez-García, CJ & Twamley, B. Дальний порядок в слоистых солях перовскита — структура и магнитные свойства [(CH 3 ) 2 CHCH 2 NH 3 ] 2 CuX 4 (X = Cl, Br). Eur. J. Inorg. Chem. 2012 , 3342–3348 (2012).

    CAS Статья Google Scholar

  • 15.

    Cortecchia, D. et al. Бессвинцовый MA 2 CuCl x Br 4– x гибридные перовскиты. Inorg. Chem. 55 , 1044–1052 (2016).

    CAS Статья Google Scholar

  • 16.

    Kamminga, M. E. et al. Эффекты удержания в низкоразмерных гибридах перовскита йодида свинца. Chem. Матер. 28 , 4554–4562 (2016).

    CAS Статья Google Scholar

  • 17.

    Gong, X. et al. Электрон-фононное взаимодействие в эффективных эмиттерах перовскитового синего цвета. Nat. Матер. 17 , 550–556 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 18.

    Jang, SE, Kim, MJ & Lim, AR Структурная геометрия слоистого типа перовскита (CH 3 CH 2 CH 2 NH 3 ) 2 Монокристалл CuCl 4 вблизи фазового перехода температуры. AIP Adv. 8 , 105324 (2018).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 19.

    Li, X. et al. (C 6 H 5 CH 2 NH 3 ) 2 CuBr 4 : бессвинцовый высокостабильный двумерный перовскит для солнечных батарей. ACS Appl. Электрон. Матер. 1 , 2709–2716 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 20.

    Маронджиу Д., Саба М., Куочи Ф., Мура А. и Бонджованни Г. Роль экситонов в трехмерных и двумерных перовскитах галогенидов свинца. J. Mater. Chem. C 7 , 12006–12018 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 21.

    Маук, К. М., Тисдейл, В. А. Экситоны в двумерных органо-неорганических галогенидных перовскитах. Trends Chem. 1 , 380–393 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 22.

    Поляков А.О. и др. Сосуществование ферромагнитного и сегнетоэлектрического порядка в органо-неорганическом гибриде на основе CuCl 4 . Chem. Матер. 24 , 133–139 (2012).

    CAS Статья Google Scholar

  • 23.

    Nugroho, A.A. et al. Орбитальное упорядочение перекрестного типа в слоистом гибридном органо-неорганическом соединении (C 6 H 5 CH 2 CH 2 NH 3 ) 2 CuCl 4 . Phys. Ред. B 94 , 184404 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 24.

    Tsai, H. et al. Высокоэффективные двумерные перовскитные солнечные элементы Раддлесдена – Поппера. Природа 536 , 312–316 (2016).

    CAS Статья Google Scholar

  • 25.

    Zhang, S.-F., Chen, X.-K., Ren, A.-M., Li, H. & Bredas, J.-L. Влияние органических спейсеров на динамику носителей в двумерных гибридных свинцово-галогенидных перовскитах. ACS Energy Lett. 4 , 17–25 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 26.

    Yin, J. et al. Настройка динамики охлаждения горячих носителей путем ограничения диэлектрической проницаемости в двумерных гибридных кристаллах перовскита. ACS Nano 13 , 12621–12629 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 27.

    Leveillee, J. et al. Настройка электронной структуры в слоистых гибридных перовскитах с замещением органических спейсеров. Nano Lett. 19 , 8732–8740 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 28.

    Ghosh, D., Neukirch, A. J. & Tretiak, S.Оптоэлектронные свойства двумерных бромидных перовскитов: влияние спейсерных катионов. J. Phys. Chem. Lett. 11 , 2955–2964 (2020).

    CAS Статья Google Scholar

  • 29.

    Meyers, D. et al. Физика Чжан-Райса и аномальные состояния меди в перовскитах, упорядоченных в A-позиции. Sci. Отчет 3 , 1834–1834 (2013).

    CAS Статья Google Scholar

  • 30.

    Meyers, D. et al. Конкуренция между тяжелым фермионом и взаимодействием Кондо в изоэлектронных перовскитах с упорядочением в A-узле. Nat. Commun. 5 , 5818 (2014).

    CAS Статья Google Scholar

  • 31.

    Santoso, I. et al. Выявление локальной спиновой поляризации синглета Жанга-Райса в слабо дырочно допированных купратах с использованием оптической проводимости высоких энергий. Phys. Ред. B 95 , 165108 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 32.

    Arramel et al. Электронная модуляция в сайт-селективном заполнении квазидвумерной треугольной решетки Cs 2 CuCl 4-x Br x перовскит, исследованный с помощью поверхностно-чувствительной характеристики. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 12 , 4114–4122 (2020).

    CAS Статья Google Scholar

  • 33.

    Grioni, M. et al. Исследование валентных состояний меди с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии CuL 3 . Phys. Ред. B 39 , 1541–1545 (1989).

    CAS Статья Google Scholar

  • 34.

    Chen, C. T. et al. Электронные состояния в La 2-x Sr x CuO 4 + δ , исследованные с помощью поглощения мягкого рентгеновского излучения. Phys. Rev. Lett. 66 , 104–107 (1991).

    CAS Статья Google Scholar

  • 35.

    Bianconi, A. et al. Линейно поляризованная CuL 3 -краевая структура рентгеновского поглощения Bi 2 CaSr 2 Cu 2 O 8 . Phys. Ред. B 44 , 10126–10138 (1991).

    CAS Статья Google Scholar

  • 36.

    Карниато С., Луо Ю. и Агрен Х. Теоретическое исследование ближнего края спектра поглощения рентгеновского излучения фталоцианина меди Cu L . Phys. Ред. B 63 , 085105 (2001).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 37.

    Stepanow, S. et al. Гигантская анизотропия спина и орбитального момента монослоя Cu-фталоцианина. Phys. Ред. B 82 , 014405 (2010).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 38.

    ван дер Лаан, Г., Паттрик, Р. А. Д., Хендерсон, К.М. Б. и Воган, Д. Дж. Вариации состояния окисления в медных минералах, изученные с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии Cu 2 p . J. Phys. Chem. Твердые тела 53 , 1185–1190 (1992).

    Артикул Google Scholar

  • 39.

    Харрисон, Дж. Ф. Структура метилена. В соотв. Chem. Res. 7 , 378–384 (1974).

    CAS Статья Google Scholar

  • 40.

    Ган, Л., Ли, Дж., Фанг, З., Хе, Х. и Йе, З. Влияние длины органического катиона на рекомбинацию экситонов в двумерных слоистых кристаллах гибридного перовскита иодида свинца. J. Phys. Chem. Lett. 8 , 5177–5183 (2017).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 41.

    Cortecchia, D. et al. Широкополосное излучение в двумерных гибридных перовскитах: роль структурной деформации. J. Am. Chem.Soc. 139 , 39–42 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 42.

    Straus, D. B. et al. Более длинные катионы увеличивают энергетический беспорядок в экситонных 2D гибридных перовскитах. J. Phys. Chem. Lett. 10 , 1198–1205 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 43.

    Liu, G. et al. Влияние органической цепи на оптические свойства двумерных органо-неорганических гибридных перовскитов иодида свинца. ACS Appl. Электрон. Матер. 1 , 2253–2259 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 44.

    Quarti, C., Marchal, N. & Beljonne, D. Настройка оптоэлектронных свойств двумерных гибридных перовскитных полупроводников с разделителями алкильных цепей. J. Phys. Chem. Lett. 9 , 3416–3424 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 45.

    Махешвари С., Савенидже Т. Дж., Рено Н. и Грозема Ф. С. Расчетный дизайн двумерных перовскитов с функциональными органическими катионами. J Phy Chem C 122 , 17118–17122 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 46.

    Маджет, М. Э., Бердиёров, Г. Р., Ашхаб, С. Влияние органических прокладок на электронные, оптические и транспортные свойства двумерных слоистых перовскитов с галогенидом свинца. Comput. Матер. Sci. 169 , 109130 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 47.

    Браун М., Туффенцаммер В., Вахтель Х. и Вольф Х. С. Настройка уровней энергии в слоистых перовскитах на основе хлорида свинца и передача энергии между органической и неорганической плоскостями. Chem. Phys. Lett. 303 , 157–164 (1999).

    CAS Статья Google Scholar

  • 48.

    Смит М. Д., Коннор Б. А. и Карунадаса Х. И. Настройка люминесценции слоистого галогенидного перовскита. Chem. Ред. 119 , 3104–3139 (2019).

    CAS Статья Google Scholar

  • 49.

    Naradipa, M. A. et al. Спин-коррелированные плазмоны при комнатной температуре, управляемые электронными корреляциями в бессвинцовых 2D-гибридных органо-неорганических перовскитах. J. Phys. Chem. C 124 , 14272–14278 (2020).

    CAS Статья Google Scholar

  • 50.

    Тойодзава Ю. Экситонные неустойчивости деформируемой решетки от автолокализации до фазового перехода. Acta Phys. Pol. 87 , 47–56 (1995).

    CAS Статья Google Scholar

  • 51.

    Донер, Э. Р., Джаффе, А., Брэдшоу, Л. Р., Карунадаса, Х. И. Собственное белое излучение слоистых гибридных перовскитов. J. Am. Chem. Soc. 136 , 13154–13157 (2014).

    CAS Статья Google Scholar

  • 52.

    Смит М. Д., Джаффе А., Донер Э. Р., Линденберг А. М. и Карунадаса Х. И. Структурные причины широкополосного излучения слоистых гибридных перовскитов Pb – Br. Chem. Sci. 8 , 4497–4504 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 53.

    Zolfaghari, P., de Wijs, GA & de Groot, RA Электронная структура органо-неорганических гибридных соединений: (NH 4 ) 2 CuCl 4 , (CH 3 NH 3 ) 2 CuCl 4 и (C 2 H 5 NH 3 ) 2 CuCl 4 . J. Phys. Конденс. Иметь значение. 25 , 295502 (2013).

    CAS Статья Google Scholar

  • 54.

    Крессе, Г. и Фуртмюллер, Дж. Эффективность неэмпирических расчетов полной энергии металлов и полупроводников с использованием базисного набора плоских волн. Comput. Матер. Sci. 6 , 15–50 (1996).

    CAS Статья Google Scholar

  • 55.

    Крессе, Г. и Фуртмюллер, Дж. Эффективные итерационные схемы для ab initio расчетов полной энергии с использованием базисного набора плоских волн. Phys. Ред. B 54 , 11169–11186 (1996).

    CAS Статья Google Scholar

  • 56.

    Blöchl, P.E. Метод расширенных волн с проектором. Phys. Ред. B 50 , 17953–17979 (1994).

    Артикул Google Scholar

  • 57.

    Аркенбаут, А. Х. Органические-неорганические гибриды: путь к растворимой магнитной электронике. Кандидатская диссертация. Гронингенский университет (2010).

  • 58.

    Stöhr, J. Спектроскопия NEXAFS . Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH (1992).

  • 59.

    Yu, XJ, Diao, CZ, Venkatesan, T., Breese, MBH & Rusydi, A. Линия пучка мягкого рентгеновского ультрафиолета (SUV) и дифрактометр для резонансного упругого рассеяния и отражения ультрафиолетового и вакуумного ультрафиолета на сингапурском синхротронном источнике света. Rev. Sci. Instrum. 89 , 113113 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 60.

    Yu, X. et al. Новый мягкий рентгеновский аппарат SINS для исследования поверхности и наноразмеров в SSLS. J. Electron. Spectrosc. 144–147 , 1031–1034 (2005).

    CAS Статья Google Scholar

  • 61.

    Yu, X. J., Chi, X., Wee, A. T. S., Rusydi, A. & Breese, M. B. H. Программа на основе сценария LabVIEW для автоматизации экспериментов в приложениях синхротронного излучения. Rev. Sci. Instrum. 90 , 103902 (2019).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 62.

    Кон, В. и Шэм, Л. Дж. Самосогласованные уравнения, включая обменные и корреляционные эффекты. Phys. Ред. 140 , A1133 – A1138 (1965).

    Артикул Google Scholar

  • 63.

    Хоэнберг, П. и Кон, В. Неоднородный электронный газ. Phys. Ред. 136 , B864 – B871 (1964).

    Артикул Google Scholar

  • 64.

    Кресс, Г. и Жубер, Д. От ультрамягких псевдопотенциалов до метода расширенных волн проектора. Phys. Ред. B 59 , 1758–1775 (1999).

    CAS Статья Google Scholar

  • 65.

    Пердью, Дж. П., Берк, К. и Эрнцерхоф, М. Обобщенное приближение градиента стало проще. Phys. Ред.Lett. 77 , 3865–3868 (1996).

    CAS Статья Google Scholar

  • 66.

    Дударев, С. Л., Боттон, Г. А., Саврасов, С. Ю., Хамфрис, К. Дж. И Саттон, А. П. Спектры потерь энергии электронов и структурная стабильность оксида никеля: исследование LSDA + U. Phys. Ред. B 57 , 1505–1509 (1998).

    CAS Статья Google Scholar

  • 67.

    Пабст И., Фьюсс Х. и Бэтс Дж. У. Структура тетрахлоркупрата монометиламмония при 297 и 100 К. Acta, Cryst, C 43 , 413–416 (1987).

    Артикул Google Scholar

  • 68.

    Стедман, Дж. П. и Уиллетт, Р. Д. Кристаллическая структура (CH 5 NH 3 ) 2 CuCl 4 . Inorg. Чим. Acta 4 , 367–371 (1970).

    CAS Статья Google Scholar

  • 69.

    Кимишима, Ю. Последовательные фазовые переходы в 2D-XY ферромагнетике (C 6 H 5 CH 2 NH 3 ) 2 / CuCl 4 . Jpn. J. Appl. Phys. 26 , 867 (1987).

    CAS Статья Google Scholar

  • % PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2021-06-30T11: 42: 02-07: 002021-06-30T11: 42: 02-07: 002021-06-30T11: 42: 02-07: 00Microsoft® Word для Microsoft 365application / pdf

  • Bill Hemsley
  • uuid: 59ccd2df-1a94-7d42-85d4-05ad3a2d2d64uuid: 10926edd-8fd1-7648-b467-f6df2c407bde Microsoft® Word для Microsoft 365 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 65 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / StructParents 119 / Type / Page >> эндобдж 66 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / StructParents 120 / Type / Page >> эндобдж 67 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / StructParents 121 / Type / Page >> эндобдж 68 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / StructParents 122 / Type / Page >> эндобдж 69 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 123 / Type / Page >> эндобдж 80 0 объект > поток HW ۊ # 7 z! H; = 60L2cB> U Ւ C´-ΑN] t wO {0`; 5wZi = 0`ʉuy * 9`56a {: _ t ~; UHS, \ «; u¹ȜR 育? km4ZE_vy9biG ^ v2 / b] CinWy0 {? $ m ~ Ba ‘~ Q, ft [l} m> 6eJ) / 6P ܧ F! 1 \ Z = YLc; ll? R nNJ, dxI @ ^ # o | L ty & 98YUE3 = P; an, & `i (AlY & $ E +) 2lB, B @, LUW.

    Оставить комментарий