【摘 要】
：
二氧化硫（SO2）是一种由化石燃料燃烧产生的有毒气体,是导致呼吸系统疾病和酸雨的主要大气污染物。为缓解SO2带来的不利影响,除了需要减少化石燃料的大规模使用,开发去除SO2的新技术势在必行。SO2OR这项研究存在的关键问题是阳极电催化剂的选择。目前电催化活性最高的催化剂是贵金属铂,但其价格高昂并且储量较少,在实际应用中十分受限。而近年来研究的用于替代铂的SO2OR催化剂的性能都不理想。必须要找到一
论文部分内容阅读
二氧化硫（SO2）是一种由化石燃料燃烧产生的有毒气体,是导致呼吸系统疾病和酸雨的主要大气污染物。为缓解SO2带来的不利影响,除了需要减少化石燃料的大规模使用,开发去除SO2的新技术势在必行。SO2OR这项研究存在的关键问题是阳极电催化剂的选择。目前电催化活性最高的催化剂是贵金属铂,但其价格高昂并且储量较少,在实际应用中十分受限。而近年来研究的用于替代铂的SO2OR催化剂的性能都不理想。必须要找到一种不仅具有高活性,而且在酸性溶液中具有高稳定性,并且成本低廉的电催化剂。具体两项研究内容如下:1.Pt-free的N-WC纳米阵列用于酸性SO2OR。首先通过水热法在碳纤维纸（CFP）上生长WO3纳米阵列,然后在900°C下将WO3纳米阵列进行还原,使用三聚氰胺作为热挥发性固体C、N源,得到N-WC纳米阵列。对合成条件进行了探究,确定了能够得到最佳SO2OR性能的N-WC纳米阵列的合成条件。纳米阵列的多级结构使得参与催化反应的活性位点数量得到提高。这种N-WC纳米阵列催化剂在酸性SO2OR中表现出很出色的低起始电位、高电流密度增长速度和高耐酸腐蚀的稳定性。N-WC纳米阵列的SO2OR性能较20 wt.%Pt/C更佳,起始电位更低,约在0.52 V（vs.RHE）,电流密度在1.2 V（vs.RHE）达到了250 m A cm-2,是Pt/C电极的1.47倍,并且在50 m A cm-2电流密度条件下具有长达100小时的工作稳定性,电压的最终涨幅仅为0.5%。且稳定性测试之后N-WC纳米阵列的结构和形貌都没有明显变化。这种优异的性能在大量的SO2OR非贵金属催化剂中格外突出,即使与贵金属Pt相比,其SO2OR也毫不逊色。N-WC纳米阵列与Pt/C相比,不仅大大降低了成本,而且性能更加优异,且能够在酸性体系中保持长时间的稳定性。以N-WC纳米阵列为阳极组装的传感器对50-300 ppm的SO2具有较为灵敏的响应,具备进一步研究的价值。N-WC纳米阵列作为一种低成本非贵金属催化剂,有望在酸性电化学氧化去除SO2、SO2传感器、H2生产等领域投入大规模使用。2.Au/M-MnO2催化剂用于酸性SO2OR。首先通过水热法对γ-MnO2进行阳离子掺杂作为载体,之后再用胶体沉积法对其进行金纳米粒子负载。金属阳离子掺杂的MnO2基底使金纳米粒子能够均匀地负载在其上。Au/Co-MnO2在一系列Au/M-MnO2催化剂中表现出最好的SO2OR活性,Vonset在0.6 V（vs.RHE）附近,1.2 V时的电流密度可达100 m A cm-2,且在1 V恒电位测试9000 s后可保持原电流密度的93%,稳定性较好。Au/Co-MnO2的性能是金纳米粒子负载与金属阳离子的掺杂协同作用的结果。一方面是由于对MnO2基底进行了金负载,而金纳米粒子对SO2OR具有良好的本征活性;另一方面金属阳离子的掺杂对催化剂性能的提升有积极影响,且Co2+掺杂的MnO2基底由于形貌上呈现一种不同的毛线球结构,使得金纳米粒子能够尺寸更小、更均匀地负载在其上。
其他文献
作为一种新型钛系负极材料,Li2SrTi6O14近年来得到了研究人员的关注。这是因为,与传统的钛系负极材料Li4Ti5O12相比较,Li2SrTi6O14的平均工作电压（vs.Li/Li+）更低（约1.4V,前者为1.55V）,理论容量更高(约262m Ah·g-1,前者为175m Ah·g-1),具有更大的振实密度和更小的比表面积,此外Li2SrTi6O14材料的原材料成本要远低于Li4Ti5O
印染废水或剧毒小分子源于纺织、医药中间体、皮革和及其他工业生产过程,不仅会导致环境污染,更会引发癌症,甚至危及生命,因此,对含有这类物质的废水进行净化处理刻不容缓。众多方法中,考虑到高效、节能、成本等因素,吸附法是治理此类污染水体最为有效的方法。传统的吸附材料,如活性炭、生物颗粒、金属有机框架、改性二氧化硅、复合纳米颗粒等,均可用于染料和有毒物质的吸附。然而,这些吸附材料在分离效率、吸附能力、避免
膨胀型防火涂料是现代社会钢结构防火的重要手段,但是溶剂型防火涂料存在VOC含量高、涂装效率低和涂膜厚度不均等问题,相比之下粉末涂料具有环保、涂装便捷和经济的特点,所以防火涂料的粉末化是一个很有意义的研究方向。根据经典发泡理论和泡孔生长机理,膨胀防火涂料的膨胀发泡性能与基体树脂的熔体强度息息相关,同时粉末涂料也对基体树脂有易熔融流平固化的要求,所以怎样对基体树脂进行调控使之满足防火涂料膨胀发泡和粉末
充气轮胎作为轮胎市场的主导设计,其易爆胎、不耐刺扎的缺陷使其存在一定的安全隐患。由此,兼顾充气轮胎的优势且抗爆胎的非充气轮胎应运而生。非充气轮胎采用弹性支撑体代替传统气囊结构,疲劳寿命成为这一新结构设计中至关重要的问题。材料疲劳的测试面临着成本高、周期长及复杂热力耦合条件下难以建立定量关系的缺陷。有限元分析法可以有效的解决实验测试的短板,是研究材料热力耦合疲劳的有效手段。本论文基于粘弹性机理和疲劳
醇酸树脂具有生产成本低、漆膜综合性能优良的优点,在涂料用树脂中占有相当大的比重。随着环保法的日益严峻,传统的溶剂型涂料的使用越来越受到限制,取而代之的水性醇酸树脂涂料虽然可以较大程度减少VOC的排放,但是水性醇酸树脂也存在着硬度低、干燥速度慢、耐水及耐盐水腐蚀性能差的缺点。本文旨在制备一种综合性能优良的水性醇酸树脂,为此开展以下几个方面的研究:（1）采用熔融法的合成工艺,以脂肪酸、三羟甲基丙烷（T
光聚合技术是一种新兴的聚合技术,因其能耗低、聚合速度快等优点,在涂料、粘接、微光刻、口腔修复等领域得到了广泛的应用。目前,大多数光聚合反应是在室温下进行,然而,由于光聚合过程速度快,短时间内会大量放热,且聚合体系导热性较差,故在较厚的聚合体系中,热量难以迅速释放,导致体系产生几十甚至上百摄氏度的温升。如此大的温度变化会对聚合体系的基材或周围环境材料产生不利的影响,特别是对不耐高温的生物材料造成破坏
阿尔茨海默症（AD）是一种神经退行性疾病,目前已有多种生物标志物被发现,其中tau蛋白是阿尔茨海默症重要生物标志物之一。tau蛋白异常磷酸化是AD的重要疾病特征,由于没有有效的治病药物,所以只能通过早发现,早预防的方式减少危重症患者,早发现则需要较为准确的检测方法,以免漏诊或误诊,因此建立一种针对tau蛋白的高准确度检测方法非常重要。本研究以纯化重组的全长tau蛋白（441）为研究对象,在试验前将
本文以明胶为助剂设计制备了纳米银,并将其应用到明胶基抗菌膜的制备,为其实际应用奠定了基础。以下为本文主要的研究工作内容:（1）以明胶为分散剂,采用硼氢化钠（Na BH4）为还原剂,氢氧化钠（Na OH）进行p H值调节,对硝酸银（Ag NO3）进行还原制备了纳米银。探究了还原剂硼氢化钠（Na BH4）用量及反应时间对产率的影响,并揭示了其影响规律,找到了制备纳米银的合适条件。（2）以明胶作为分散剂
天然骨的细胞外基质主要由胶原和羟基磷灰石构成,这正是骨植入修复材料倾向于选用磷酸钙陶瓷为主体或改性成分的主要依据。但实际上,天然骨的无机质并非纯的羟基磷灰石,它富含各种微量元素,如Mg、Sr、Cu、Ba等,这些元素在骨的发育过程中发挥重要作用,具有调控成血管、生物矿化、细胞迁移等多重生理功能,因此在研究中常被用来增强骨植入材料的促成骨活性,提高修复效率和功能重建。然而,目前实际在临床应用的诸多骨植