基于金属—有机框架材料的电催化水氧化研究

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日益严重的能源与环境问题极大的推动了绿色能源技术的发展。电催化分解水制氢气(H_2)和氧气(O_2),是将其他形式的能源转化为化学能储存起来的有效方式之一。然而,作为电催化分解水反应重要的半反应之一的水氧化反应(OER),因其涉及到四个电子/质子的转移,具有较高的反应能垒,为整个水分解反应的控速步骤。因此,开发廉价、高效的水氧化电催化剂是实现大规模电解水制氢的关键。贵金属基催化剂具有良好的电催化性能,被认为是最有效的OER电催化剂,但有限的储量和高昂的成本限制了其大规模的应用。过渡金属基金属-有机框
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3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBO)作为重要的有机合成中间体,广泛应用于农药、医药、香料、建筑材料等领域,可通过甲醛与异丁烯经Prins缩合反应制得。本论文以MCM-41为载体,制备不同金属改性的催化剂用于催化甲醛与异丁烯进行Prins缩合反应制备MBO。系统研究了单一金属和双金属修饰的MCM-41催化剂的结构、酸性质与Prins缩合反应性能之间的关系,并进一步考察了催化剂的稳定性与再生性能。主要
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化石能源产生的各种环境问题以及其不可持续性,迫使人们开始寻找清洁可再生能源。氢能作为一种理想的二次能源,具有燃烧性能好、发热值除核燃料外最高、燃烧后产物清洁等特点,因此被认为是化石燃料的理想替代品,而高效稳定的制氢技术是推广氢气使用的关键。制氢技术中水分解制氢,完全没有碳排放,是最理想的制氢手段,但现阶段存在着低效率的问题。因此,开发高效、稳定的氢析出反应电催化剂是关键。目前,铂族金属及其合金依然
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利用光电化学池实现太阳能分解水制氢是一种将太阳能转化为化学燃料的潜在方式。在全分解水反应中,水氧化是公认的热力学和动力学瓶颈,因此,构建高效的光阳极体系至关重要。Fe_2O_3是一类传统的光阳极,具有带隙窄、理论光电流大、光稳定性好、丰度高等优点,但是由于其空穴扩散距离短、电荷输运性能差、催化反应动力学慢等缺点极大地限制了其光电催化性能。为了提升Fe_2O_3光阳极的性能,本文在Fe_2O_3基底
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比较了九种不同配方醇胺溶液对CO_2的吸收解吸性能。其中,N-乙基乙醇胺(EMEA)+二乙氨基乙醇(DEEA)+哌嗪(PZ)和2-氨基-2-甲基-1,3丙二醇(AMPD)+哌嗪(PZ)+水(H_2O)两种溶液的吸收解吸的稳定性最佳,溶剂的两次平均解吸率在94.00%以上。对溶液进行144 h热降解和96 h氧化降解,结果表明热降解后的EMEA+DEEA+PZ溶液的吸收解吸性能稳定性较高,溶液平均吸
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三苯二噁嗪衍生物因其具有可见光区域强吸收、突出的荧光特性、良好的热稳定性以及化学稳定性等优点,在有机染料领域有很好的应用,但少有研究者将其应用于有机光电领域,其主要原因是三苯二噁嗪作为受体材料表现出一定的局限性。首先,三苯二噁嗪因其本身的大共轭平面,在电池活性层中表现出强烈的分子自聚集倾向,易形成分子堆积;其次,三苯二噁嗪分子间具有强烈的π-π相互作用,易形成激基缔合物,导致激子容易被捕获而难以扩
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随着二十一世纪人类社会对于能源的需求不断增加,大量化石能源被消耗,引发了空气污染和全球气候变暖等严峻的环境问题。开发高效清洁的绿色能源成为解决环境和能源问题的有效途径。水资源在地球储量极其丰富,利用太阳能、风能、潮汐能生产的绿色电力电解水得到氢气有助于摆脱化石能源的依赖。电解水过程中的水氧化反应涉及到四个电子和质子的转移过程,动力学过程缓慢,极大的限制了电解水的反应速率。因此,深入研究水氧化反应机
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