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1.
双电解液锂空气电池因其高理论能量密度受到广泛研究,但电池正极侧氧还原反应(ORR)速率低,其反应速率是限制锂空气电池发展的主要因素之一.本文提出了以钌(Ru)掺杂单层石墨烯作为正极ORR催化剂,采用第一性原理计算nRu (n=1~3)掺杂石墨烯的电子结构和氧气在Ru掺杂石墨烯表面的吸附性能,并以过渡态搜索方法获得ORR反应路径,研究碱性溶液中Ru掺杂单层石墨烯作用下的ORR机理.研究结果表明,经Ru原子掺杂后,石墨烯能够获得稳定的掺杂结构,且电导率显著提升.同原始单层石墨烯相比,Ru掺杂石墨烯增强了对O2的吸附能力.在三Ru(n=3)掺杂石墨烯表面进行的ORR无需克服任何能垒.此外,三Ru掺杂石墨烯表面对OH基团的吸附能最低,有利于ORR的连续进行.研究表明三Ru掺杂石墨烯有望成为一种新型的ORR催化剂以提高双电解液锂空气电池的性能. 相似文献
2.
3.
随着化石燃料使用的增加和温室气体排放量持续上升,20世纪以来气温上升得更快。开发环境友好型能源取代传统化石燃料是当务之急。氢能源作为一种清洁、高效的能源,被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源。光催化水分解水产氢作为为一种环保型技术被认为是最有前景的氢能生产方法。提高光生电子-空穴对分离效率是构建高效光催化剂的关键。然而,利用高度分散的助催化剂构建高效、稳定的产氢光催化剂仍然是一个挑战。本文首次成功地采用一步原位高温磷化法制备了高度分散的非贵金属三金属过度金属磷化Co0.2Ni1.6Fe0.2P助催化剂(PCNS-CoNiFeP)掺杂P的石墨相氮化碳纳米片(PCNS)。有趣的是,PCNS-CoNiFeP与传统氢氧前驱体磷化法制备的CoNiFeP相比,没有聚集性,分散性高。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、元素映射图像和高分辨率透射电镜(HRTEM)结果表明,PCNS-CoNiFeP已成功合成。紫外-可见吸收光谱结果表明,PCNS-CoNiFeP在200–800 nm波长范围内较PCNS略有增加。光致发光光谱、电化学阻抗谱(EIS)和光电流分析结果表明,CoNiFeP助催化剂能有效促进光生电子-空穴对的分离,加速载流子的迁移。线性扫描伏安法(LSV)结果还表明,负载CoNiFeP助催化剂可大大降低CNS的过电位。结果表明,以三乙醇胺溶液为牺牲剂的PCNS-CoNiFeP最大产氢速率为1200 μmol·h-1·g-1,是纯CNS-Pt (320 μmol·h-1·g-1)的4倍。在420 nm处的表观量子效率为1.4%。PCNS-CoNiFeP在光催化反应中也表现出良好的稳定性。透射电镜结果表明,6–8 nm的CoNiFeP高度分散在PCNS表面。高度分散的CoNiFeP比聚集的CoNiFeP具有更好的电荷分离能力和更高的电催化析氢活性。由此可见,聚合的CoNiFeP-PCNs (300 μmol·h-1·g-1)的产氢速率远低于PCNS-CoNiFeP。此外,CNS的P掺杂可以改善其电导率和电荷传输。 相似文献
4.
X.-T. Mu Y.-S. Ouyang L.-M. Pei Z.-X. Peng S.-Q. Shao S.-M. Wang H. Xiong Y. Xiao Q.-Y. Yang 《Materials Today Chemistry》2022
Adsorptive separation of C2H6 from C2H4 by adsorbents is an energy-efficient and promising method to boost the polymer grades C2H4 production. However, that C2H6 and C2H4 display very similar physical properties, making their separation extremely challenging. In this work, by regulating the pore environment in a family of chitosan-based carbon materials (C-CTS-1, C-CTS-2, C-CTS-4, and C-CTS-6)- we target ultrahigh C2H6 uptake and C2H6/C2H4 separation, which exceeds most benchmark carbon materials. Explicitly, the C2H6 uptake of C-CTS-2 (166 cm3/g at 100 kPa and 298 K) has the second-highest adsorption capacity among all the porous materials. In addition, C-CTS-2 gives C2H6/C2H4 selectivity of 1.75 toward a 1:15 mixture of C2H6/C2H4. Notably, the adsorption enthalpies for C2H6 in C-CTS-2 are low (21.3 kJ/mol), which will facilitate regeneration in mild conditions. Furthermore, C2H6/C2H4 separation performance was confirmed by binary breakthrough experiments. Under different ethane/ethylene ratios, C-CTS-X extracts a low ethane concentration from an ethane/ethylene mixture and produces high-purity C2H4 in one step. Spectroscopic measurement and diffraction analysis provide critical insight into the adsorption/separation mechanism. The nitrogen functional groups on the surface play a vital role in improving C2H6/C2H4 selectivity, and the adsorption capacities depend on the pore size and micropore volume. Moreover, these robust porous materials exhibit outstanding stability (up to 800 °C) and can be easily prepared on a large scale (kg) at a low cost (~$26 per kg), which is very significant for potential industrial applications. 相似文献
5.
本文研究一类具有输入饱和的不确定离散时间系统的鲁棒预见控制问题.与以往对误差信号和系统方程取差分不同,本文引入状态辅助变量,利用系统状态向量与辅助变量之差代替通常的状态差分,使得输入饱和不确定离散系统的扩大误差系统的构造成为可能.另外,本文推导的扩大误差系统不再包含误差向量,这不仅降低系统的阶数而且允许输出矩阵带有不确定项.针对扩大误差系统,分别引入状态反馈和静态输出反馈,并利用Lyapunov函数及LMI技巧,导出闭环系统渐近稳定的充分条件.数值仿真表明了本文结果的有效性. 相似文献
6.
The purpose of this paper is to fabricate novel nanoparticles (NPs) from a single disulfide bond-bridged block copolymer poly(hydroxyethyl methacrylate)-S-S-polycaprolactone (PHEMA-S-S-PCL). The novel biomaterial was synthesized by ring-opening polymerization and reversible addition–fragmentation chain transfer polymerization. The cargo-free NPs were fabricated with the solvent evaporation method, and studies on NPs' characterizations were carried out. The hydrogen nuclear magnetic resonance (1H NMR) and Fourier transform infrared spectroscopy spectra confirmed the synthesis of PHEMA-S-S-PCL copolymer. Thermo-gravimetric analysis curves indicated that the obtained PHEMA-S-S-PCL copolymer had good thermostability. Transmission electron microscopy and dynamic light scatter results suggested that the cargo-free NPs were in round shapes with an average diameter of 103.6 ± 0.12 nm. The low critical micelle concentration of cargo-free NPs (7.9 × 10?4 mg/ml) indicated that these NPs would keep their spherical shapes after being attenuated by abundant liquid (e.g., blood or body fluid). Furthermore, these NPs showed high stability at the presence of bovine serum albumin. Therefore, it could be speculated that these NPs would not be absorbed by proteins in blood, and they could be used as a candidate carrier for drug delivery. 相似文献
7.
Acta Mathematica Sinica, English Series - We are interested in the existence and asymptotic behavior for the least energy solutions of the following fractional eigenvalue problem $$\left({\rm{P}}... 相似文献
8.
Gong Hengfeng Xiao Hong Wu Hailong Meng Fanliang Ren Qisen Liao Yehong Zhang Guoliang 《The European Physical Journal B - Condensed Matter and Complex Systems》2022,95(8):1-7
The European Physical Journal B - Molecular dynamics and Monte Carlo methods are common measurements to study the diffusion coefficients of the fluid particles under restricted conditions. Here,... 相似文献
9.
10.
采用固相反应法合成了一种Zr Cu Si As型准二维层状锰基化合物Th Mn Sb N.基于X射线粉末衍射的结构精修显示,该化合物属于P4/nmm空间群.其晶胞参数为a=4.1731?, c=9.5160?.电输运测量显示,该化合物电阻率随温度下降缓慢上升,且在16 K附近出现电阻率异常.与此同时,该材料的磁化率在同一温度附近出现异常,显示出类似磁性相变的行为.进一步的比热测量中没有观察到磁相变导致的比热异常.另外,低温下的比热分析显示,该材料的电子比热系数为γ=19.7 m J·mol–1·K–2,远高于其他同类锰基化合物.该结果与电输运测量中观察到的低电阻率行为相符,暗示Th Mn Sb N中费米面附近存在可观的电子态密度.基于对一系列Zr Cu Si As型化合物晶体结构细节的比较,分析了含有萤石型Th2N2层的系列化合物中导电层所受化学压力的不同作用形式. 相似文献