【摘 要】
:
开发利用氢能源对解决能源危机和环境问题具有非常重要的意义。过渡金属氧化物,如ZnO,由于原料易得、稳定性好、无毒性、成本低,被认为是非常有前景的储氢材料。了解氢物种在ZnO电极表面上的扩散机理是提高产氢效率的关键。本文主要研究了电催化分解水过程中ZnO电极表面以及Au/ZnO电极表面氢物种的行为。(1)ZnO电极。采用循环伏安测试探究ZnO电极表面上的氧化还原行为。在较正的电势下,水还原产生的氢物
论文部分内容阅读
开发利用氢能源对解决能源危机和环境问题具有非常重要的意义。过渡金属氧化物,如ZnO,由于原料易得、稳定性好、无毒性、成本低,被认为是非常有前景的储氢材料。了解氢物种在ZnO电极表面上的扩散机理是提高产氢效率的关键。本文主要研究了电催化分解水过程中ZnO电极表面以及Au/ZnO电极表面氢物种的行为。(1)ZnO电极。采用循环伏安测试探究ZnO电极表面上的氧化还原行为。在较正的电势下,水还原产生的氢物种吸附在电极表面并复合成H2逸出。在较负的电势下,阴极扫描过程中,电极表面的氢物种进入晶格占据间隙位点(Hi)和氧缺陷位(Ho),此外还可与晶格内的氧结合生成水产生额外的氧空位,导致间隙锌迁移聚集形成金属Zn;阳极扫描过程中,Hi和Ho或Zn又重新被氧化。进一步研究了扫描速率、基底等对ZnO电极电催化分解水的影响。在低扫描速率下,氢物种更容易扩散到晶格;FTO和玻碳电极对ZnO电极的影响差别不大。通过XRD、SEM、原位Raman、PL光致发光等手段探究了ZnO电极阴极极化过程中氢物种在ZnO电极表面的行为并提出模型。氢物种首先吸附在ZnO电极表面,然后进入晶格占据间隙位点和缺陷位,随着极化时间的延长,氢物种与氧结合生成水离开电极,间隙锌迁移聚集形成金属Zn。(2)Au/ZnO电极。对Au/ZnO电极进行电化学实验并探究氢物种在Au/ZnO电极表面的行为。阴极扫描过程中,在较正的电势下,氢物种在电极表面吸附;在较负的电势下,氢物种一部分从ZnO扩散到Au上以H2的形式逸出,另一部分进入晶格占据间隙位点和缺陷位,还与晶格内的氧结合生成水,进而形成金属锌。Au/ZnO电极显著增加了催化效率,这是由于Au纳米粒子和ZnO的协同作用,促进了电子空穴的分离。Au/ZnO抑制了 ZnO在阴极极化过程中的结构变化,因为极化过程中部分氢物种从ZnO表面扩散到Au上形成H2逸出。
其他文献
等几何分析利用样条基给出几何模型和分析模型的一致表达,旨在实现计算机辅助设计与计算机辅助工程的无缝结合,为传统分析方法中几何模型与分析模型不一致的问题提出了新的解决途径。等几何分析中的一个基本问题是计算域的体参数化,即如何获得输入模型的体样条表达。对于计算域的体参数化问题,许多工作给出了可行的解决方法。一些方法需要手动指定边界对应,不能自动生成体参数化;另一些方法虽然能够自动生成计算域的体样条表达
评价是人类社会中频繁出现且极其重要的认知活动,人们会根据多方面的因素,包括评价对象自身的属性信息以及相关的旁证数据,对评价对象进行综合评价和排序,而得到的综合评价得分不仅方便人们认识其顺序关系,对比不同评价对象的优劣,还可以为后续的选择决策提供很大的参考意义,这也是统计学中十分经典的研究问题。现有的综合评价方法主要通过依据专家意见或者数据特征来分配指标的权重,然后通过简单映射的打分方式给出评价对象
计算机技术的普及与提升使得各式各样的几何模型在越来越多的场景中被广泛运用。在几何造型、工业制造、艺术创作等领域,曲面变形作为一项强有力的技术工具,成为计算机图形学和数字几何处理领域里多年来关注的一个重点方向。现有算法大多用三角网格离散表示曲面,通过设定控制点为用户提供交互编辑的操纵柄,在满足用户给定约束条件的前提下,优化变形后的曲面。几何模型包含的几何数据自由度较高,在大多数几何处理问题中往往难以
随着环境问题和能源危机的日益严重,开发利用可持续的清洁能源代替传统的化石能源成为现今业界学者关注的热点。电化学裂解水制氢是一种环境友好、生产高纯氢的有效途径。尽管靠滴涂粘结的方法制备的粉末电极在电催化析氢展现出了较好的活性,但是粉体易脱落、活性位点容易阻塞,从而长期稳定性很差,限制了其进一步工业应用。采用相转化流延和无压烧结制备的多孔导电陶瓷不仅拥有极好的耐酸碱稳定性,同时具备机械强度高、有效接触
伴随着人类社会的持续发展,对能源的需求也不断增长。传统化石燃料的不可再生和高污染等特性,使得人们一直迫切渴求新兴能源。其中,具有高能量密度,可再生和环境友好等特点的氢能受到了人们的广泛关注。电解水是制备氢能最有效的手段之一,其原料丰富,产物无污染,使其成为世界各国争相发展的热点领域。传统电解水包括阴极析氢(HER)和阳极析氧(OER)两个半反应,然而,受限于电极反应动力学和热力学的限制,电解水中往
聚烯烃在生产生活中应用极为广泛。新的聚烯烃产品的出现离不开烯烃聚合技术的革新。助催化剂作为绝大多数过渡金属催化体系的必要成分,在其中扮演着非常重要的角色。助催化剂不仅可以活化预催化剂使其成为活性物种,同时还可以与路易斯酸添加剂一样利用自身路易斯酸性对催化体系进行调控,从而增强催化体系的性能。新型高效助催化剂的开发,有利于新催化体系的出现并且使得原有催化体系更加高效。本文从常用的三(五氟苯基)硼烷(
尾丝是肌尾噬菌体用于识别并结合宿主表面受体、起始侵染的重要装置。尾丝的正确折叠和组装通常需要特定的分子伴侣——尾丝组装蛋白(tail fiber assembly protein,TFA)的协助,例如T4噬菌体的尾丝蛋白gp37和gp12三聚体的正确折叠和组装需要分子伴侣gp57a和gp38的协助。尽管TFAs广泛存在于各种噬菌体中,但TFA的三维结构及其促进尾丝组装的分子机理仍不清楚。本文解析了
分子链中同时含有亲水性和疏水性嵌段的两亲性嵌段共聚物在水溶液中可以自组装成胶束、囊泡等纳米组装体,是目前药物输运研究中常用的纳米载体。而基于刺激响应性聚合物构筑的纳米载体,由于能够对生物内源性刺激(如pH、巯基化合物、酶等)和外源性刺激(如温度、光照、超声波等)进行响应而释放药物,在药物载体中有着重要的潜在应用。在本论文的研究工作中,设计合成了可以分别对还原环境和紫外光进行响应的两亲性聚氨酯三嵌段
2020年由新型冠状病毒引起的新冠大流行,给人类带来了巨大的灾难。建立相关模型量化疫情的走向,预测疫情的发展,对于疫情的防控具有重要意义。疫情的发展预测主要依靠数据分析及数学模型仿真。常见的传染病数学模型中,SEIR模型应用最为广泛。SEIR模型通过收集和分析疫情传播数据,将研究人群划分为易感人群、潜伏人群、感染人群和移出人群,从而研究疫情在人群中传播范围、传播速度随时间的变化情况。然而,SEIR
长链非编码 RNAs(Longnon-conding RNAs,lncRNAs)是一类长度大于 200个核苷酸的无传统编码能力的功能分子,已被证明在多种肿瘤的病理和生理过程中发挥重要的调控作用。头颈部鳞状细胞癌(Head and neck squamous cell carcinoma,HNSC)是一种高异质性的恶性肿瘤,患者5年生存率仅为40-50%,并且在临床上缺乏有效的诊断和预后标志物,其诊