调节氧化镉-炭黑界面高效电催化CO2还原生成CO

通过调节氧化镉与炭黑之间的界面实现了高效电化学二氧化碳还原. 不同氧化镉和炭黑含量的 CdO/CB复合材料利用超声处理方法制备. 采用X射线衍射、 X射线光电子能谱和透射电子显微镜对所得复合材料进行表征, 揭示了其结构组成和形貌. 用H型电解池对CdO/CB复合材料电催化二氧化碳还原的性能进行测试发现, CdO质量分数为20%的CdO/CB 可在-1.0 V(vs. RHE)电位下获得高达92.7%的总法拉第效率, 而纯CdO在相同条件下的法拉第效率仅为69.5%. CO的法拉第效率最高可达87.4%. 进一步的对比实验和动力学研究结果表明, CdO/CB具有更高的电催化CO₂还原性能源于复合材料中氧化镉与炭黑之间的界面和高接触面积. 此外, CdO/CB可在至少10 h的二氧化碳电还原反应中保持稳定的CO法拉第效率.     

两例新的镧系金属-有机框架化合物高效去除Cs+离子研究※

¹³⁷Cs具有强放射性和较长半衰期, 一旦从核废液中泄露将对人类健康和环境造成很大危害. 由于¹³⁷Cs⁺的高溶解性、易迁移性和废液中干扰离子的影响, 从复杂的放射性废液中有效去除¹³⁷Cs⁺仍然是一个挑战. 本研究通过溶剂热法合成了两例新的三维微孔镧系金属-有机框架化合物(Me₂NH₂)_0.5(H₃O)_0.25Na_0.25Ln(OH)(stp)•0.25H₂O (FJSM-LnMOF; Ln=Eu, Tb; H₃stp=2-磺酸基对苯二甲酸), 它们具有良好的水稳定性和一定的耐酸碱性. FJSM-EuMOF和FJSM-TbMOF对Cs⁺离子吸附具有快速的动力学和高的吸附量(q_m^Cs分别为229.25和211.28 mg/g). 它们对Cs⁺离子具有良好的选择性(K_d^Cs值高达2.18×10³ mL/g). 即使在Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺离子干扰的情况下, 它们仍然表现出对Cs⁺离子的选择性吸附性能. 我们成功获得了Cs⁺吸附产物的单晶结构, 通过单晶结构分析结合X射线光电子能谱(XPS), 红外(IR), 扫描电镜能量色散谱(EDS)和元素分析(EA)等多种表征方法, 证实了FJSM-EuMOF对Cs⁺离子的吸附为离子交换的机理. 结果表明, FJSM-EuMOF对Cs⁺离子的高效吸附主要源于镧系金属-有机阴离子框架中有机配体上的 COO^–和 $\text{SO}_{3}^{}$官能团对Cs⁺离子强的作用力以及通道内存在易交换的[Me₂NH₂]⁺阳离子和[H₃O]⁺离子. 这项工作表明, 镧系金属-有机框架化合物在放射性铯的修复中具有潜在的应用价值.     

近期热点文章

正关键词:电化学发光波导·单晶分子线·光输运W. Guo, H. Ding, P. Zhou, Y. Wang, B. Su. Electrochemiluminescence Waveguide in Single Crystalline Molecular Wires, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59,6745-6749.将电极表面局域电化学发光扩展至非导电区是实现电化学发光单细胞无电扰动分析的关键.浙江大学苏彬教授课题组制备了一种铱金属配合物单晶分子线,能够沿着分子线长轴方向传导其自身产生的电化学发光信号.以微区刻蚀电极为基底,     

Pressure-dependent terahertz optical characterization of heptafluoropropane

Heptafluoropropane(HFP), as the best alternative to halon fire-suppression agents, is now a widely used fire extinguishing agent. The current studies of HFP, concentrating on the extinguishing mechanisms of flames and decomposition products, in general deal with the destructive and high temperature cases. In this paper, terahertz time-domain spectra are used to characterize HFP at different pressures. Optical parameters of HFP, such as absorption coefficient, refractive index, and relative permittivity, and their relationship with concentration of samples, are discussed. The absorption peak of HFP at 0.3 THz depends strongly on the applied pressure, and the corresponding parameters increase almost linearly with increasing HFP concentration. The present study lays a foundation for future extensive applications.     

内冷调控高效吸附式空气取水

本文提出采用内冷的吸附式空气取水策略解决干旱地区水资源短缺问题。基于空气温湿度特性,由于内冷效应的影响,掠过吸附剂的相对湿度得到提高,针对具有S型吸附特性的金属-有机框架(MOFs)材料,可显著提升干旱工况下的吸湿量。采用基于帕尔贴效应的半导体控制冷源,在典型的干旱工况下(25?C,30%RH)吸水量可达1.05 g/g,显著高于目前文献所报道的干旱工况吸湿量。     

不同年份老香黄定量分析及其化学模式识别研究

建立了一种联合化学标志物定量分析和化学模式识别技术快速判别不同年份老香黄的方法,并筛选其差异性化学标志物。采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)建立了对21种与老香黄相关的化学标志物及其内标物山柰酚-3-O-芸香糖苷的检测方法,该方法的线性关系良好,灵敏度高,专属性强,可用于对不同年份老香黄的区别分析。根据检出的不同年份老香黄的15个化学标志物含量,结合主成分分析(PCA)、聚类分析(HCA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)法进行分析,可快速判别不同年份的老香黄,并筛选出6个差异性化学标志物。结果表明,贡献最大的差异化学标志物为5,7-二甲氧基香豆素,其中0年含量为(47.465±1.987)μg/g,3年含量为(17.069±0.542)μg/g,5年含量为(11.073±1.862)μg/g,8年含量为(41.905±2.240)μg/g,10年含量为(21.079±2.270)μg/g,15年含量为(43.267±2.432)μg/g,20年含量为(51.711±1.439)μg/g,该标志物的含量在一定程度上体现了不同年份的老香黄,可用于区分老香黄的贮藏年份。为了验证方法的可靠性,进行盲样适用性能力测试,测定结果所得年份和厂家提供的保持一致。该研究给市面上老香黄的质量控制及其品质鉴定提供了快速可靠的方法。     

扬帆启航：电化学实验初步

电化学是研究电能和化学能相互转化的规律的科学。电能和化学能之间的相互转换,是通过电极/电解质溶液表界面的结构变化和电荷转移反应来实现的。以电化学能源器件为例,前者为超级电容器,能量存储和释放主要通过界面双电层的表界面结构变化来实现;后者为化学电源,能量存储和释放主要通过电极活性物质的表界面化学反应来实现。所以,研究一个电化学体系时,主要关注两个问题,即表界面结构和表界面电荷转移反应。而表界面结构直接影响表界面电荷转移反应的性质,因此,从电化学实验的角度,表界面的构筑是至关重要的,包括电极的制备和表征、电极修饰材料的制备及组装、溶剂和支持电解质的选择和优化、电化学实验环境等等。本文旨在向广大电化学初学者讲述电化学实验的准备工作以及对实验现场数据的基本判断,帮助大家在实验中及时发现问题,及早采取措施,高效率地获取可信的实验数据。