【摘 要】
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金属-空气电池和电化学水分解是绿色可再生能源转换和存储的关键。然而,电化学析氢反应(HER),氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的高能势垒且缓慢的动力学导致能量利用率低和输出功率较低。贵金属基电催化剂对HER(Pt)、ORR(Pt)或OER(Ir/RuOx)具有很高的活性,但其稳定性差且成本高,限制了其在工业上的大规模应用。因此,开发地球资源丰富的低成本非贵金属电催化剂迫在眉睫。提高催化剂的
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金属-空气电池和电化学水分解是绿色可再生能源转换和存储的关键。然而,电化学析氢反应(HER),氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的高能势垒且缓慢的动力学导致能量利用率低和输出功率较低。贵金属基电催化剂对HER(Pt)、ORR(Pt)或OER(Ir/RuOx)具有很高的活性,但其稳定性差且成本高,限制了其在工业上的大规模应用。因此,开发地球资源丰富的低成本非贵金属电催化剂迫在眉睫。提高催化剂的电催化活性,可以采取多种有效策略,包括缺陷工程杂原子掺杂、异质结构设计和原子级金属活性位点的构建等,这些
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高分子摩擦材料因其质轻、高强度、耐温、耐腐蚀等优异性能,而广泛应用于高端制造、电子信息、交通运输、建筑节能、航空航天、国防军工等诸多领域。目前,随着高分子摩擦材料应用领域的不断扩大,对高分子摩擦材料的品种和性能已提出了愈来愈高的要求。迄今为止,高分子摩擦材料一直是国内外十分重视的发展领域。摩擦是日常生活和工业中非常普遍的现象,它是在运动接触过程中,由在物体薄表面层上发生的过程所支配的。而摩擦学是研
随着现代社会对能源需求的不断增加,氢被认为是满足未来燃料应用最有前途的能源载体之一。电解水是一种高效清洁的制氢技术,可产生高纯度的氢气。水分解由两个半反应组成:阴极上的氢析出反应(HER)和阳极上的氧析出反应(OER)。但由于实际反应的发生需要较大的过电位,尤其析氧反应涉及复杂的多电子转移步骤,所需电压远高于1.23 V的最小理论值。而性能优良的电催化剂可以通过减少过电位来降低实现水分解所需的能量
聚合物泡沫是以聚合物为基体,气体为分散相(闭孔结构)或共连续相结构(开孔结构)的聚合物复合材料。聚合物泡沫材料的发明和发展背后的基本驱动力是其能够在不影响性能的前提下利用仿生多孔结构降低材料的密度,从而达到轻量化的目的。这类性能优异的聚合物材料在我们的生活中具有广泛的应用领域,如:阻尼材料、隔音材料、风车叶片、飞行器填充材料、汽车减震材料以及产品包装等等。在实际的应用中,不同的应用领域对于泡沫材料
静电纺丝技术是一种可以连续制备直径范围从几十纳米到几微米的纤维的简便方法。与本体材料相比,静电纺纤维具有一些独特的物理性能,例如当纤维直径降低到某一点时,模量会突然增加,这种现象被认为与纤维内部复杂的结构及分子取向相关。然而以往受研究手段的限制,对较细的纤维中的分子取向研究比较困难。本文以聚偏二氟乙烯(PVDF)单根静电纺丝纤维为主要研究对象,利用原子力红外(AFM-IR)光谱技术研究单根纤维中的
从微观尺度上解析高分子链在剪切场中的构象变化和动力学行为可为深刻理解微流体分离及宏观流变行为提供理论基础,并对高分子材料性能参数的“定制化”研究具有重要的指导意义。高分子链链内的刚性调节是影响其构象变化以及动力学行为的一种最基本的变化因素,因此,阐明其对剪切场中高分子链构象变化以及动力学行为的影响规律,一直是高分子科学研究领域的重要课题。随着科学技术的飞速发展,显微技术的提高,观测单个高分子链的形
天然酶在化学与生物应用中是非常有效的催化剂。具有固有酶活性的纳米材料,即纳米酶,因其高稳定性,易于制备,便于储存,低成本以及对生物降解的高耐久性而吸引了众多研究者的注意。然而,纳米酶对比天然酶较差的活性与选择性使得它们难以成为天然酶的优秀替代物。因此,目前迫切需要发展新的策略来设计具有高活性与选择性的纳米酶。此外,纳米酶的设计与发展还需要针对其催化机理进行研究。本论文开展了一系列受天然酶结构的启发
阿尔茨海默病(AD)是一种进行性和不可逆的神经退行性疾病,影响着全球大约五千万人。大量的证据表明,β-淀粉样蛋白(Aβ)的积累和聚集是AD发病机制的中心事件,进而引发氧化应激,突触损伤和神经元丢失等病理过程。因此,Aβ被认为是AD治疗的潜在靶点。无机纳米材料因其具有结构可调、功能多样和良好的理化稳定性等优点,使其在治疗AD方面的应用受到广泛关注。本论文基于AD的病理特性,设计和合成了四类无机纳米材
自Zigler-Natta催化剂被发现以来,过渡金属催化的烯烃聚合在工业界和学术界受到了广泛的关注。20世纪90年代,Brookhart等人发现了具有良好极性官能团耐受性、能够催化烯烃与极性单体共聚的α-二亚胺钯催化剂,大大推动了后过渡金属催化的烯烃聚合领域的发展。该类催化剂具有独特的链行走机理,能够用于产生具有支化结构的聚烯烃材料。然而,早期的研究表明α-二亚胺Pd催化剂的热稳定性较低。在高温聚
微孔有机聚合物(MOPs)不仅具有较大的比表面积可以提供丰富的结合位点,而且含有特定的孔结构以及较均一的孔径分布可以有效进行尺寸排阻,近年来在催化、气体吸附等领域备受关注。但是,MOPs材料的种类有限,并且难以进行功能化修饰,不利于其应用于实际样品的分离分析研究,包括蛋白质组学研究和金属离子的吸附应用。针对这些问题,本论文设计和发展了若干功能化的新型MOPs,这些MOPs材料针对不同类型的分析物具
金属催化剂和有机催化剂被广泛用于烯烃聚合以及开环聚合中。本论文分为四个主要部分。1.研究了樟脑基膦-羰基配体在镍催化的乙烯齐聚反应中的应用。在本节中,我们合成并表征了含联芳基的樟脑基膦-羰基配体及相应的Ni和Pd配合物。通过引入联芳基结构,能够产生Ni-芳基次级作用,增加聚合产物的分子量。樟脑骨架作为给电子基团,使膦和羰基配位基团更富电子。此外,樟脑骨架的刚性桥环结构可有效抑制PC-CO键的旋转,