MoTe2的结构调控及其电催化产氢和储能应用进展

开发能量转化和存储的高性能电极材料对于新能源利用和储能元件的改进至关重要.设计合成高表面积和较大层间距的二维电极材料是提高电催化活性和储能性能的有效方法.近年来,在过渡金属硫族化合物材料合成快速发展的基础上,MoTe₂更大的层间距和较好的导电性使其在各个领域得到了广泛的研究,其中物相工程、形貌控制和缺陷工程技术逐渐被用于提升MoTe₂的电催化产氢和储能性能.这篇综述对MoTe₂在电催化产氢以及能量存储方面的研究进展进行了总结,展示了MoTe₂较高的电催化产氢活性和优异的储能性能,是一种具有发展潜力的二维材料.与此同时,就该领域存在的问题和应用前景进行了展望.     

PEI溶液紫外吸收光谱检测油气田硫化氢气体

建立了一种基于聚乙烯亚胺(PEI)溶液的紫外(UV)吸收光谱检测油气田硫化氢(H2S)气体浓度的方法。利用PEI结构中的氨基可与H2S气体反应的特性,测定通入H2S气体前后PEI溶液的UV吸收光谱,并分析了UV光谱吸收峰在230、365 nm附近的吸光度变化与气体浓度的关系。采用标准浓度的H2S气体样品进行浓度标定实验,建立了H2S气体浓度与吸光度之间的关系模型。实验结果表明:通入高纯度H2S气体时,PEI溶液的UV光谱在230 nm和365 nm处均出现较强吸收峰;通入较低浓度H2S气体时,UV光谱只在230 nm处出现吸收峰,该吸收峰附近的吸光度与H2S气体浓度间存在线性关系(相关系数为0.970 6),系统对H2S气体浓度的检出限可达15.39 mg/m3。基于PEI溶液的UV吸收光谱检测法可为油气田H2S气体浓度的快速、准确测定提供参考。     

一硼化铪的晶体结构预测与构效关系基因

利用基于进化算法的晶体结构预测软件USPEX,并结合第一性原理方法对HfB的稳定晶体结构进行全局搜索。在基态条件下,新发现2个HfB晶体结构(空间群:P6m2和R3m)。其中,P6m2结构比已报道的Hf B晶体结构(空间群:Pnma、Cmcm、I41/amd和Fm3m)具有最低的基态能量。这些结构中,B原子分别以二维类石墨烯(P6m2和R3m结构),zig-zag链(Pnma、Cmcm和41/amd结构)和孤立原子(Fm3m结构)3种形式存在,从而导致它们具有显著的化学键合特征、高温稳定性和强韧特性差异。     

Sr2MoBO6(B=Os、Re、W)的电子结构与光学性质的第一性原理

双钙钛矿氧化物Sr₂MoBO₆(B=Os、Re、W)已被预测为具有高磁转变温度的半金属材料。本论文对Sr₂MoBO₆的电子结构和光学性质进行了第一性原理计算,并分析了二者之间的内在关系。从能带结构来看, Sr₂MoOsO₆和Sr₂MoWO₆为半金属,Sr₂MoReO₆为普通金属。B 5d与Mo 4d之间的跃迁过程使三种材料复介电函数的虚部ε₂(ω)在可见光区域均有明显的介电峰,进一步使它们都具有很宽的吸收光谱和很高的吸收系数。其中,Sr₂MoReO₆和Sr₂MoWO₆的吸收光谱横跨整个可见光区并延伸至红外波段。Sr₂MoReO₆在可见光波段的最高吸收系数为41.86×10⁴ cm^-1,其中一个吸收峰位于886 nm处;Sr₂MoWO₆的吸收峰位于780 nm处,峰值吸收系数高达41.62×10⁴ cm^-1。另外,Sr₂MoBO₆在整个可见光范围内都具有很高的反射率,Sr₂MoWO₆的反射率峰值可达到0.55。Sr₂MoBO₆对可见光的响应特性预示着其在光电子器件领域广泛的应用前景。     

Self-assembled monolayer modified copper(Ⅰ) iodide hole transport layer for efficient polymer solar cells

The morphology of the copper iodide(CuⅠ) film as an inorganic p-type material has an important influence on enhancing the performance of polymer solar cells(PSCs). A self-assembled monolayer of 3-aminopropanoic acid(C_3-SAM) was used on the surface of indium tin oxide(ITO) before depositing the CuⅠ films. Consequently, a well-distributed and smooth CuⅠ film was formed with pinhole free and complete surface coverage. The root mean square of the corresponding CuⅠ film was reduced from 3.63 nm for ITO/CuⅠ to 0.77 nm. As a result, the average power conversion efficiency(PCE) of PSCs with the device structure of ITO/C_3-SAM/CuⅠ/P3 HT:PC_(61)BM/ZnO/Al increased significantly from 2.55%(best 2.66%) to 3.04%(best 3.20%) after C_3-SAM treatment. This work provides an effective strategy to control the morphology of CuⅠ films through interfacial modification and promotes its application in efficient PSCs.     

Ir(Ⅲ)螯合物催化醚的硅氢化反应中负氢来源的机理研究

采用DFT方法对Ir(Ⅲ)螯合物催化乙醚硅氢化生成乙烷和乙基硅醚的反应展开理论研究.反应中[H-Ir-H],[H-Ir-Si],[Ir(HSi Et3)]和[Et3Si-Ir-(H)3]化合物均为可能的负氢来源.理论研究表明[H-Ir-H]化合物是最优势的负氢来源.通过扭曲-相互作用能分析,发现其他三种可能的负氢来源不优势的原因在于HSi Et3或Si Et3基团对铱中心的络合.更为重要的,我们发现[H-Ir-H]化合物中适中的Ir—H键解离能,小位阻以及Si Et3对醚的络合而产生的促进作用共同使得[H-Ir-H]化合物上的负氢转移相对优势.     

随机摄动强跟踪粒子滤波算法

如何解决粒子的退化问题和提高算法对突变状态的跟踪能力,是粒子滤波算法研究和应用中需要考虑的两个主要因素.传统的再采样算法虽然可以解决退化问题,但是容易导致粒子耗尽;扩展粒子滤波算法虽然可在一定程度上解决粒子耗尽问题,但其对突变状态的跟踪能力却不近人意;强跟踪粒子滤波算法可以提高对突变状态的跟踪能力,但却未能较好地改善粒子退化问题.针对上述问题,本文将随机摄动再采样方法引入强跟踪粒子滤波算法,提出了一种随机摄动强跟踪粒子滤波算法.当粒子退化问题严重时,对权值最大的粒子迭加随机摄动,用摄动粒子替换退化粒子以解决粒子退化问题,同时由于摄动粒子的加入增加了粒子集的多样性,可在一定程度上缓解粒子耗尽问题,提高算法对突变状态的跟踪能力.利用标准验证模型和分时恒定系统对所提出的算法进行了仿真验证,仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.     

Gilbert damping in the layered antiferromagnet CrCl3

We theoretically and experimentally studied the Gilbert damping evolution of both acoustic and optical magnetic resonance modes in the layered flake Cr Cl;with an external magnetic field H applied in plane.Based on a Lagrangian equation and a Rayleigh dissipation function,we predicted that the resonance linewidth△H as a function of microwave frequencyωis nonlinear for both acoustic and optical modes in the Cr Cl;flake,which is significantly different from the linear relationship of△H-ωin ferromagnets.Measuring the microwave transmission through the Cr Cl;flake,we obtained theω–H dispersion and damping evolution△H–ωfor both acoustic and optical modes.Combining both our theoretical prediction and experimental observations,we concluded that the nonlinear damping evolution△H–ωis a consequence of the interlayer interaction during the antiferromagnetic resonance,and the interlayer Gilbert dissipation plays an important role in the nonlinear damping evolution because of the asymmetry of the non-collinear magnetizaiton between layers.     

低共熔混合物体系中合成无定型的磷酸氧钒催化剂及应用

以尿素/氯化胆碱形成的离子型低共熔混合物溶剂作为反应介质,采用离子液体热合成法制备磷酸氧钒材料.傅里叶变换红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和氧化还原滴定表征结果表明:该材料为无定型的、混合价态的纳米尺寸钒磷酸盐,因此可暴露更多的活性位,从而提高催化活性.将其用于环己醇氧化反应,研究反应时间、温度、反应物配比等因素对反应的影响,最终使环己酮的选择性及收率分别达到93.5%和51.4%.     

改进的高锰酸钾法滴定微量甲酸根的可行性研究

对常用高锰酸钾氧化还原法进行了改进,并与微量滴定法相结合,测定微量甲酸根含量.从精密度、准确度、线性范围及灵敏度4个方面分析了该方法的可行性,并将该方法分析结果与气相色谱法分析结果进行了比对.结果表明,该法对3种浓度的甲酸溶液测定结果的相对标准偏差为0.84%～1.8%(n=6).线性范围为100～1 100 mg/L,平均回收率为95.8%.