高熵金属草酸盐的可控构筑及其电化学应用研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hetongzhixia
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统化石燃料的过度消耗为人类的生存和发展敲响了警钟,开发和使用更多绿色无污染的清洁新能源是面向未来的唯一出路。在过去的近二十年时间里,各种新能源的开发以及能源存储技术获得了跨越式发展,如锂离子电池、超级电容器和燃料电池等。这些决定人类未来生活的关键性技术很大程度上依赖于材料的发展。大量的新型材料被应用于能源转化和储能装置中,包括石墨、合金、金属氧化物、硫化物以及MOF材料等。然而,迄今为止没有一种材料堪称完美。就像硬币的两面性,每种材料既有它独特的优势,也必然有掣肘性能发挥的缺陷。取其之长,补己之短,功能化制备是解决材料的木桶效应的最佳手段。过渡金属草酸盐由于晶体结构特殊以及比表面积较大,在电催化以及储能领域有着不错的发挥,低成本和易于合成等特点更有利于其大规模生产应用。然而单金属草酸盐也存在着电导性欠佳等问题。本论文主要针对过渡金属草酸盐的功能化提出了相应的解决方案,包括高熵草酸盐的开发以及草酸盐异质结构的构筑。首先,我们合成了由柠檬酸和聚乙二醇组成的DES,在“无草酸”的溶剂环境中成功合成了一系列一元/二元/三元过渡金属草酸盐;通过对产物的碱性析氧反应(OER)性能测试,证实了草酸盐的多元化制备可以有效提高OER催化活性;同时为高熵草酸盐的合成提供了可能。随后,通过溶剂调控策略,在三种合成的柠檬酸-聚乙二醇、草酸-聚乙二醇和柠檬酸-乙二醇体系中构筑了不同结构和组成的高熵金属草酸盐,并提出筛选的氢键供体和氢键受体在可控构筑中的作用机制;多种结构和组成分析表明了多金属草酸盐的性质,其中包括单一的草酸镍相的形成、从纳米颗粒到纳米片的形貌演变以及Fe、Co、Ni、Cu和Zn 5种金属元素的均匀分布。电化学测试表明所制备的二维高熵草酸盐在超级电容器中具有1137 C g-1(1A g-1)的超高比电容,并且在OER催化中表现出高的活性和稳定性。最后,为了进一步提高离子/电子扩散速率,我们尝试构筑高熵草酸盐异质结构材料。由于铜离子的低还原温度以及单独成相趋势,通过反应温度和时间的调控,制备得到不同形貌和组分的高熵草酸盐@铜纳米晶纵向异质结构。当两相质量比为2:1时,5 nm大小的铜纳米晶均匀生长在高熵草酸盐的片层之上,在OER催化测试中,该异质结表现出更低的Tafel斜率,表明异质结的构筑实现了动力学进程的加速。
其他文献
<正>给药错误(ME)是指医务人员、患者等使用药物时因给药出错导致患者伤害的任何可预防性事件,其与开具处方、配药、给药、用药监督、教育等医疗产品、执业实践及工作流程等因素有关[1]。文献报道[2],每25个药物不良事件中有5个与ME直接相关;用药单每100份中有5.3份发生ME,50%由药物剂量缺失引起,其中15%的剂量错误中13%涉及频率或路线错误。第二受害者是指参与预期外医疗差错,如ME等不良
期刊
学位
将光化学和可逆失活自由基聚合(RDRP)相结合的光诱导活性聚合越来越受到人们的关注。前者在光辐照和温和条件下进行,可有效实现时空控制,在绿色、可持续的化工生产中表现出巨大潜力。RDRP的优势在于能够制备出结构精确的聚合物,具有可预测的链长、低分散性和活性链增长能力,能够满足量身定制的多重需求。目前,半导体作为光介导活性聚合光催化剂的报道已有很多,常见的有石墨相氮化碳和硫化镉,这类材料制备较为简单、
学位
当前我国正处于由高速发展向高质量发展转变的新阶段,意味着新的历史阶段下会有新的任务要求以及政策层面新的调整。对于房地产行业而言,相关部门提出了针对性的调控政策,在这一背景下,监管部门再次强调,要求银行降低其资金流向房地产市场中的比重,此举将使得房地产企业融资更加困难,房地产企业开始转向其他金融机构进行多元化融资。而信托公司在向房地产企业提供融资时必然会充分调研市场,根据项目行业背景、所处的市场环境
学位
糖尿病肾病(DN)是糖尿病所导致的全身性微血管损害中最常见的并发症之一,被认为是糖尿病患者死亡的主要原因,因此早期发现DN对疾病治疗及预防具有重大意义。功能磁共振成像(fMRI)是一种安全、非侵入性的成像方式,能够无创评估肾脏微观结构和功能的变化。本文主要对fMRI在无创评估DN中的应用价值进行综述。
期刊
学位
公募证券投资基金是指向公众投资者公开募集资金的证券投资基金,其主要投资对象为证券。近几年公募证券投资基金发展速度飞快,资金体量大、流动性强、申购赎回门槛低是其主要的特点。通过研究发现,各类公募证券投资基金之间中长期收益率的差异有百分之九十能用基金投资风格的差异性来解释,这样突出显示了各公募证券投资基金投资风格的重要性。文章选择了国内顶尖基金管理公司汇添富旗下的成长焦点混合基金作为研究对象,采用了理
学位
在过去经济腾飞的几十年内,国内外经济环境产生了翻天覆地的变化,银行业也迎来了飞速发展的黄金时期。城市商业银行由于其自身的独特性,被国家赋予服务地方经济的重要职责。随着近些年金融业竞争激烈程度加重,银行业的利润空间逐步被压缩,各类型商业银行纷纷开始了大规模的零售业务转型。本文以城市商业银行作为研究对象,探讨零售业务转型对其经营绩效所产生的影响。本文首先阐述了研究背景及研究意义,通过国内外的文献研究状
学位
近年来,随着社会发展,雾霾等大气污染依然对人体健康造成威胁。PM2.5是雾霾的重要组成部分,提前掌握PM2.5浓度变化趋势对雾霾治理非常关键。然而,由于气候、地理位置等因素的影响,PM2.5预测面临挑战,如何准确、高效地预测PM2.5浓度是当前研究的重点。针对目前PM2.5预测模型重视时间依赖关系忽略空间依赖关系的研究现状,本文提出了基于动态模态分解的PM2.5预测模型和基于长短期记忆(Long
学位
聚酰亚胺(PI)作为21世纪最有潜力的工程塑料之一,由于主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)以及芳香环等刚性结构,其具有优越的机械性能、高低温抗扰度、高绝缘、化学稳定性以及耐紫外辐射等性能,广泛应用于航空航天、电子封装、柔性屏幕、高频变压器以及绝缘材料等领域。在电子封装材料方面,分子链无规排列的聚酰亚胺本身热导率较低(约为0.2 W/m K),远远达不到电子器件的快速散热要求,如何实现有效散热
学位