【摘 要】
：
随着现代化进程的不断推进,开发高效且绿色环保的新型清洁能源用于部分替代化石能源已成为多个领域内的研究重点。在众多新能源中,氢气因具备高能量密度、环境友好（燃烧产物仅为水）以及可利用电能和化学能之间的能量转换进行过剩能量的储存与释放等优点而成为领域内的重点研究能源。目前,常见通过电解水的方法获得氢气,但是水分解过程中H-O键的断裂需要克服较高能垒,因此,需要在电解过程中加入合适的电催化剂以实现高效且
论文部分内容阅读
随着现代化进程的不断推进,开发高效且绿色环保的新型清洁能源用于部分替代化石能源已成为多个领域内的研究重点。在众多新能源中,氢气因具备高能量密度、环境友好（燃烧产物仅为水）以及可利用电能和化学能之间的能量转换进行过剩能量的储存与释放等优点而成为领域内的重点研究能源。目前,常见通过电解水的方法获得氢气,但是水分解过程中H-O键的断裂需要克服较高能垒,因此,需要在电解过程中加入合适的电催化剂以实现高效且低成本制氢。对应,本论文的主要研究内容为:从分子的结构设计出发,合成了以过渡金属钴为中心体的咔咯大环配合物并用作电催化剂,研究了在大环外围的结构上引入不同官能团时,对应产物的电催化析氢的性能区别,具体内容如下:1.首先,通过“一锅两步法”合成了10-（4-苯甲酸甲酯基）-5,15-二（五氟苯基）咔咯,以此为底物,以创新、低成本和高产率的方法合成了10-（4-羧基苯基）-5,15-二（五氟苯基）咔咯,并制备了对应的金属钴咔咯1和2。通过一系列的表征手段包括:紫外-可见光谱、核磁共振、高分辨质谱和X射线光电子能谱等对产物进行了结构确认。2.分别在有机相和混合水相中对金属咔咯1和2进行电化学析氢性能研究:有机相（N,N-二甲基甲酰胺DMF为溶剂,过氯酸四丁基胺为支持电解质,以醋酸为质子源）中,随着体系酸度逐渐增大,金属咔咯1和2对应体系中的峰电流密度在不断增大;同时CoII/I电对处出现了正移现象:由-1.54到-1.41 V（vs.Ag/Ag NO3）,伴随着循环伏安（CV）曲线逐渐不可逆,上述现象均表明金属咔咯1和2具备催化电析氢性能。推测在不同酸度条件下,金属咔咯1和2的产氢机理为两条路线:低酸度下进行EECC路线:[CoIII-PPh3]失去轴向配体并结合两电子后形成[CoI]2–,随后结合一个质子形成[CoIII-H]–,再次质子化后释放H2并结合轴向配体回到[CoIII-PPh3]状态;高酸度下为ECEC路线:同理形成[CoIII-H]–后,经历一电子还原为[CoII-H]2–,质子化后放出H2,回到[CoII]–继续催化循环。在混合水相体系（乙腈—水,以水为质子源）中,对金属咔咯1和2进行相同的电产氢性能测试。进行2分钟控制电势电解测试时,过电势为838 m V（vs.Ag/Ag Cl）时,1和2对应的转化频率（TOF）分别为291.8和190.5 h-1;电解1小时,1和2对应产生氢气量为3.34和1.47 m L,对应TOF分别为507.4和237.3 h-1;电解8小时,对应TOF分别为1758和1623 h-1,电流随时间变化曲线均变化稳定;结合与其他10号位上具有不同或相同取代基的A2B钴咔咯进行横向性能对比结果,可得咔咯1和2的电催化析氢活性较好,进行长时间电解水时电催化同样表现稳定。
其他文献
近年来,地方政府为了促进区域内经济增长,大量举债,导致当前我国地方政府债务增长迅速、规模庞大,同时也存在着管理不规范、透明度不高、体制机制不健全等问题,债务风险日益突出,尤其是隐性债务风险的不断累积,更可能导致债务风险与金融风险相互扩散,引发系统性金融风险。近年来,地方政府债务问题已成为影响我国经济、金融健康发展的风险隐患之一。习近平总书记在2017年召开的全国第五次金融工作会议上进一步明确,要处
专用指令集处理器（Application Specific Instruction Set Processor,ASIP）是针对特定的应用而设计的,具有通用处理器的灵活性和专用集成电路的性能优势。但现在A SIP的设计缺少软件工具支持,在设计初期阶段,ASIP的指令系统和微结构并未完全确定,无法构造出较为完善的软件支撑环境,难以评估软件的性能。同时,手工构造的少量测试案例难以对复杂的微处理器逻辑进
随着供应链融资的飞速发展,越来越多关于供应链的新兴融资方式也开始增多,其中具有代表性的供应链金融资产证券化（ABS）为中小型企业融资开辟了一条道路,极大地推动了新的供应链融资模式的形成。虽然供应链ABS融资起步时间较晚,但发展潜力巨大,在不改变企业资本结构的基础上帮助大型企业、各融资平台等核心企业提高了资金的利用效率,并直接或间接地以供应链条为上下游企业提供融资便利。鉴于首创股份于2019年发行了
非易失性内存（Non-Volatile Memory,NVM）的非易失性使得内存中的数据能够持久存储,然而这也给内存安全机制的设计带来了新的挑战。数据持久存储要求NVM系统能够实现安全元数据的崩溃一致性,保障用户数据和安全元数据之间的匹配。现有关于安全元数据崩溃一致性保障的工作要么会引起额外的NVM写,要么会损害系统的可靠性,对于写昂贵和错误率较高的NVM而言是不友好的。为了在不损害系统可靠性的前
本文研究在完备的金融市场中,单个风险资产与无风险资产之间的最优投资停时问题。本文采用的效用函数具有逆完全单调的特征,这类效用函数几乎包含了所有最优投资问题中的效用函数,具有很强的广泛性。本文运用动态规划原理,将最优投资停时问题转化为HJB变分方程求解,即自由边界问题。再运用对偶控制方法,等价得到一个线性偏微分方程的对偶自由边界问题。根据完全单调函数的性质,本文将这类逆完全单调效用函数涉及到的部分函
随着全球工业信息化技术的飞速发展,正在建设的各种信息化系统已成为各国关键基础设施,并被广泛用于石化、烟草、火力、电力、医药和汽车等与我们生活息息相关的工业领域中。所以这些工业设施中的控制系统是否能够安全稳定的运行,不仅关系到我们的日常生活,更关系到国家的工业发展。如何更好地保障工控系统网络安全稳定运行,已成为工业行业发展需要考虑的重要问题。防火墙作为一种网络或系统之间强制实行的访问控制机制,是网络
研究背景和目的镜像神经元系统（mirror neurons system,MNs）是一类在观察和执行相关动作时均能放电的神经元的集合。动作观察（action observation,AO）是基于MNs理论提出的新型神经康复技术,其核心理念是使患者观察目标导向动作来刺激相应的MNs,积极调动MNs与指向动作的共同脑区,自上而下激活受损脑区的功能恢复。目前脑卒中后吞咽障碍严重影响患者生活质量,而现有临
在衰老和神经退行性病变过程中,记忆丢失或认知缺陷是最具代表性的症状之一,而蛋白聚集、氧化胁迫等应激反应则是最重要的分子机制之一,因此,了解学习记忆能力的变化规律及其影响因素对人类健康至关重要。本文以秀丽线虫为模型,探讨了这些胁迫对学习记忆能力的潜在影响。首先,通过对野生型N2秀丽线虫进行终身追踪分析,发现其学习记忆能力随着衰老进程逐渐下降。然后,通过比较秀丽线虫蛋白聚集模型的学习记忆能力,发现在衰
为了阐明甲烷在Ni基催化剂上的脱氢机理,以及探究Fe掺杂抑制碳在催化剂表面沉积的微观机理,本文利用密度泛函理论和周期性边界模型分别研究了甲烷及其解离物种在Ni3Fe双金属催化剂上的吸附情况,并通过寻找甲烷分步解离反应的各个过渡态,得出各步基元反应的反应能垒和速率常数,初步揭示了Ni3Fe双金属催化剂上甲烷脱氢反应的机理和Fe掺杂对Ni基催化剂催化活性的影响,此外还通过O的预吸附模型和甲烷干重整实验
上世纪90年代发布实施以TCP协议为基础的HTTP1.0/1.1协议,成为了当前互联网的Web访问、文件传输的主流协议。然而随着互联网的发展,网络环境复杂,丢包和延时的影响日益突出,TCP协议设计本身存在的高握手延迟,队头阻塞等问题开始影响传输性能。为了解决TCP协议存在的问题,2003年提出了高速传输协议Highspeed TCP,2005年提出了Fast TCP协议,但未能满足大部分网络情况。