超小纳米Co3O4耦合高含氮碳复合材料的电催化析氧性能研究

过渡金属氧化物是一种具有高效催化活性的电解水析氧反应催化剂,但低电子电导率限制了其催化活性,将活性纳米材料与导电基质材料复合,是构筑高性能电极材料或电化学催化剂的有效途径。采用溶剂热法制备了负载在C₃N₄上的聚合卟啉,经Co元素修饰和热处理后得到Co₃O₄/NC催化剂,采用XRD、SEM、TEM、XPS和FT-IR等方法对催化剂的物理化学性质进行表征。结果表明,Co₃O₄/NC-600具有超小纳米Co₃O₄结构,且其含氮量高,吡啶N与Co之间产生了协同作用,催化剂在OER反应中表现出良好的催化性能,其Tafel斜率仅为66.4 mV/dec,达到10 mA/cm²的电流密度所需的过电势为343.3 mV。     

Ni-Co-P非晶态合金催化香草醛HDO性能的研究

采用化学还原法合成Ni-P非晶态合金,添加Co元素对非晶态合金进行改性,采用XRD、SEM、XPS、DSC等方法对非晶态合金进行结构与性能的表征。以香草醛加氢脱氧制2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP)为探针考察催化剂的加氢脱氧(HDO)性能。结果表明,Ni与Co之间的协同作用不仅有助于Ni的还原,增加催化剂活性中心数目,而且提高了非晶态合金分散度、无序度和热稳定性。在优化的反应条件下:n_(Co)/(n_(Co)+n_(Ni))(物质的量比)=0.08、H_2分压为2.0 MPa、反应温度为150℃、反应时间为180 min、催化剂用量为0.05 g,香草醛的转化率达到100%,MMP选择性为82.7%。催化剂循环五次后,香草醛的转化率保持100%,MMP的选择性下降到68.7%。     

聚偏氟乙烯/聚4-乙烯基吡啶Janus粒子的制备

用聚偏氟乙烯(PVDF)乳胶粒子作为种子,4-乙烯基吡啶(4VP)作为功能性单体,通过无皂种子乳液聚合的方法,制备了具有雪人形结构的不对称复合粒子,重点考察了氨水加入量对产物粒子形态的影响.采用动态光散射法测定了复合粒子的平均粒径及粒径分布,利用扫描电镜表征了复合粒子的微观形貌,通过红外光谱分析验证了复合粒子的化学组成,借助示差扫描量热仪研究了复合粒子中PVDF的结晶行为.在该体系中,引入适量的氨水对于控制体系的稳定性以及生成的复合粒子结构的均匀性起到了至关重要的作用,这是由于氨水的加入抑制了4-乙烯基吡啶在水相聚合时的成核和凝聚.最终获得了一端为PVDF半球,另一端为带有吡啶基团的P4VP雪人形粒子,其具备反应活性位点.