锂硫电池用多孔碳/硫复合正极材料的研究

锂硫电池具有高的理论比容量和理论能量密度,被认为是当前最有前景的二次电池体系之一。现阶段锂硫电池的研究工作主要集中于高性能硫正极材料的设计与合成。具有优良的导电性、良好的结构稳定性和多孔结构的纳米碳材料,比如活性碳、介孔碳、超小微孔碳、多级结构多孔碳、空心碳球和空心碳纤维,充分满足了锂硫电池正极材料对碳基体的要求。本文综述了近年来多孔碳/硫复合材料作为硫正极的研究进展。总结了以具有不同结构特征的多孔碳基体负载硫组装的锂硫电池的电化学性能,并分析了不同多孔结构对性能的影响。最后在此基础上,从多孔碳/硫复合正极材料的设计和合成的角度,展望了其未来的发展趋势。     

两种含有四硫富瓦烯羧酸基和1,10-菲啰啉配体的金属配合物的合成、结构及光学性质研究

本文用一种水溶性的TTF羧酸盐PropylTTFK2 (1)合成了两种金属配合物,Zn(L1)(Phen)2 (化合物3) 和Cd(L1)(Phen)2?(化合物4) (L1=PropylTTF2-; Phen=1,10-phenanthroline)。用元素分析对二者进行了测试,并解析了二者的晶体结构,具有明显的分子间S???S及H键作用。同时也测定了二者的紫外、荧光和电化学性质,滴定显示两种化合物均是很好的TCNQ电子接受体。     

三维花状铜基复合物及其低温煅烧衍生物用于高效析氧反应

采用一种简单易行的方法来制备铜基电化学催化剂,该催化剂用于析氧反应。利用沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)为前驱体,通过铜离子刻蚀合成新型铜基复合物(命名为Cu-NF)。它具有特殊的三维花状形貌和中孔结构,其形貌受铜离子与ZIF-67的质量比的影响。随后,Cu-NF经过低温煅烧处理,得到了不同温度下的衍生物,而煅烧过程并未改变其原始形貌。煅烧温度决定了活性物种的组成及含量,并增强了材料的多孔性。其中,300℃煅烧得到的产物Cu-NF-300具有最好的析氧反应性能：在1.0 mol·L^-1 KOH溶液中,过电位低达347 mV,塔菲尔斜率为93 mV·dec^-1。该材料电化学性能的提高归因于其三维结构以及低温煅烧所带来的活化作用。     

在N掺杂碳纳米管/纳米线耦合超结构中原位固载CoNi纳米颗粒制备莫特-肖特基催化剂并用于高效电催化氧还原反应（英文）

设计开发可用于电催化氧还原反应(ORR)的高效催化剂对于推进可持续能源技术(如燃料电池和金属空气电池等)的进一步发展至关重要.然而,由于ORR涉及多电子转移过程,并且动力学迟缓,电位高,从而限制了相关技术的实际应用.到目前为止,铂族金属被认为是ORR的基准电催化剂.然而,由于铂族金属资源稀缺、价格高、催化剂稳定性不足阻碍了其在不同能源装置中的进一步应用.因此,亟需开发出高活性、低成本、耐用的ORR电催化剂,从而推进可再生能源技术的进一步发展.双金属纳米合金因具有良好的导电性、可调整的电子态且金属间存在协同效应而被认为是一种有较大应用前景的ORR催化材料.本文采用自我牺牲模板法,将均匀的Co Ni合金纳米颗粒原位封装在N掺杂碳纳米管/纳米线耦合的分层结构中,构建了莫特-肖特基电催化剂(CoNi@N-CNT/NWs),并应用于金属空气电池.采用X射线衍射、拉曼光谱、热重、BET比表面积测试、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.扫描电子显微镜和透射电镜结果表明,复合材料呈现一维多级结构的纳米管分支/纳米线主干的层次结构.实验结果和理论计算表明, CoNi纳米合...     

三维花状铜基复合物及其低温煅烧衍生物用于高效析氧反应

采用一种简单易行的方法来制备铜基电化学催化剂,该催化剂用于析氧反应。利用沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)为前驱体,通过铜离子刻蚀合成新型铜基复合物(命名为Cu-NF)。它具有特殊的三维花状形貌和中孔结构,其形貌受铜离子与ZIF-67的质量比的影响。随后,Cu-NF经过低温煅烧处理,得到了不同温度下的衍生物,而煅烧过程并未改变其原始形貌。煅烧温度决定了活性物种的组成及含量,并增强了材料的多孔性。其中,300 ℃煅烧得到的产物Cu-NF-300具有最好的析氧反应性能：在 1.0 mol·L^-1 KOH 溶液中,过电位低达 347 mV,塔菲尔斜率为 93 mV·dec^-1。该材料电化学性能的提高归因于其三维结构以及低温煅烧所带来的活化作用。     

基于金属有机骨架的纳米酶及其应用研究进展

金属有机骨架（MOFs）具有大量的活性位点,且其框架结构可以保护其中包裹的天然酶不被破坏,从而具有模拟天然酶的性质。因此,基于MOF的纳米酶被认为具有良好的发展潜力。MOF基纳米酶分为四大类：分别是单纯MOFs、改性MOFs、与天然酶复合的MOFs以及MOF衍生物。种类的多样性同时也造就了制备、性能以及应用的多样性,这些内容在此综述中将被详细阐述。     

Ni掺杂ZIF-65复合材料的制备及其电催化析氧性能

以ZIF-65作为前驱体,通过简单的化学沉淀法对其进行了镍的掺杂。X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征结果显示成功合成了形貌均匀的Ni掺杂ZIF-65。我们检验了ZIF-65以及Ni掺杂ZIF-65在三电极体系中的电催化氧析出反应的活性。结果表明Ni的掺杂提高了ZIF-65的电催化活性,并优于传统贵金属催化剂二氧化钌的电催化性能。     

Pd催化木质素醚类二聚体分子内氢转移断裂C—O键研究

结合氢转移方法,研究了木质素模型物2-(2'-甲氧基苯氧基)-1-苯乙醇(1a)分子在无外加氢源的条件下利用金属钯催化剂催化发生C—O键断裂反应.合成并表征了一系列Pd负载型催化剂,通过优化发现反应体系在环己烷溶剂和弱碱添加剂Na2HPO4条件下显示出较好的催化效率.结合反应特点将催化剂进行改进,使用MgO作为载体的催化剂Pd/MgO高效完成了木质素模型物的分子自供氢降解.反应过程可能分为两步进行:首先,模型物在钯表面先进行脱氢过程,含羟基的木质素模型物二聚体1a脱去氢后生成酮式中间体2-(2'-甲氧基苯氧基)-1-苯乙酮(1b),被脱去的氢原子吸附于钯表面.随后,脱氢中间体1b在Pd催化下与其表面吸附的H作用,发生催化C—O键断键过程.