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1.
生物质碳基材料具有可调的微观结构、丰富的表面活性中心、优良的导电和导热性能以及较大的比表面积,已经成为新能源领域的重要基础材料.然而,应用于锌-空气电池中时,碳基材料高电位下的碳腐蚀问题严重影响了电池的稳定性,因此,开发具有低过电位的析氧反应(OER)催化剂来降低充电电压是解决该问题的关键.本课题组采用一种低温磷化策略制备了具有低OER过电位的P修饰的Fe3O4/Fe2N和生物质碳复合催化剂(P-Fe3O4/Fe2N@NPC),其具有较好的双功能氧反应活性,氧还原反应(ORR)的半波电位为0.86 V,仅需要280 m V的OER过电位就可以达到10 m Acm-2的电流密度.以P-Fe3O4/Fe2N@NPC作为正极组装的锌-空气电池表现出低的充放电电压差和长期稳定性,在目前报道的碳基催化剂应用于锌-空气电池中具有很大优势.此外,采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光...  相似文献   
2.
采用密度泛函理论方法,对Cs以不同覆盖度吸附在石墨烯表面时系统的结构稳定性和场发射性能进行了研究。计算结果表明单原子Cs吸附在石墨烯表面的碳六元环的中心位置时系统的能量最低。随着Cs的覆盖度增加,碱金属Cs与石墨烯之间的吸附作用逐渐增强,(4×4)R 0°和(2×2)R 0°结构是稳定的。由于碱金属Cs的修饰作用,Cs/石墨烯体系的功函明显下降,且随着碱金属Cs的覆盖度增大,系统的功函逐渐减小。态密度的计算结果表明功函的下降主要与Cs和石墨烯之间的电子转移有关。随着覆盖度的增大,石墨烯的电子态逐渐向低能方向移动,系统的费米能级升高并导致材料的功函下降。  相似文献   
3.
The bimolecular single collision reaction potential energy surface of an isocyanate NCO radical with a ketene CH2CO molecule was investigated by means of B3LYP and QCISD(T) methods. The computed results indicate that two possible reaction channels exist on the surface. One is an addition-elimination reaction process, in which the CH2CO molecule is attacked by the nitrogen atom at its methylene carbon atom to lead to the formation of the intermediate OCNCH2CO followed by a C-C rupture channel to the products CH2NCO+CO. The other is a direct hydrogen abstraction channel from CHzCO by the NCO radical to afford the products HCCO+HNCO. Because of a higher barrier in the hydrogen abstraction reaction than in the addition-elimination reaction, the direct hydrogen abstraction pathway can only be considered as a secondary reaction channel in the reaction kinetics of NCO+ CH2CO. The predicted results are in good agreement with previous experimental and theoretical investigations.  相似文献   
4.
使用密度泛函方法(B3LYP)和6-311 G(3df,3pd)基组计算得到了HPO3体系的9个异构体与11个过渡态,并用内禀反应坐标理论验证了异构体的异构化过程.结果表明,在HPO3体系中,只有热力学最稳定的平面型异构体HOFO2(E1),(cis,cis)构象的HOOPO(E3)和立体的具有Cs对称性的异构体HP(O)O2(E7)具有较高的动力学稳定性,理论预测结果与实验一致.另外2个立体的HOFO2连接方式的异构体(E2和E4)由于解离为HO(Ⅱ) OPO(^2A1)的解离能较低,因此不能稳定存在。  相似文献   
5.
为了解释锂离子二次电池正极材料LiNi0.5Co0.5O2具有的优良充放电循环性能和高比容量特征,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法对LiNi0.5Co0.5O2和LiNiO2的相关特性进行了研究。结果表明LiNi0.5Co0.5O2的结构稳定性优于LiNiO2的原因在于充放电过程中体系中Ni、Co离子交替存在的价电子构型t2g6eg0。依据LiNi0.5Co0.5O2体系中Ni离子和Co离子相互独立的电极反应提出了适用于LiNixCo1-xO2(0≤x≤1)体系的独立充放电机理(0.2C、3.0~4.2 V vs Li+/Li),并得到实验的证实。  相似文献   
6.
Fe3+-TiO2/SiO2光催化降解罗丹明B的研究   总被引:25,自引:0,他引:25  
以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的Fe3+-TiO2/SiO2光催化剂,并采用SEM,Raman和DRS等手段对其进行了分析和表征.以氙灯为光源,通过对可溶性染料罗丹明B的降解反应,考察了Fe3+-TiO2/SiO2催化剂的光催化活性,探讨了光催化反应中溶液pH值和起始浓度对催化反应的影响.  相似文献   
7.
磷酸对TiO2纳米粒子光催化剂的改性   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过浸渍过程实现了磷酸对溶胶水热法合成的锐钛矿相TiO2纳米粒子的改性.重点研究了磷酸修饰对纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,磷酸修饰显著地提高了纳米锐钛矿相TiO2热稳定性,甚至经过800℃热处理后仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B(RhB)过程中经过700℃热处理的磷酸修饰的样品表现出了优于商品P25-TiO2的活性.  相似文献   
8.
顾大明  谢颖  史鹏飞  付宏刚 《化学学报》2006,64(12):1223-1227
>为获得综合性能更好的锂离子二次电池正极材料, 分析了Co掺杂对LixNiO2电化学性能的影响. 采用密度泛函DFT理论对LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2的平均放电电压和态密度进行了计算. 同时, 用共沉淀法制备了LixNiO2和LixNi0.5Co0.5O2锂离子二次电池正极材料, 并对其进行了XRD结构分析和恒流充放电测试. 实验和计算结果表明: 随锂离子嵌入正极(电池放电), 电池的电压逐渐降低, 材料的态密度峰向低能量方向移动; 与LixNiO2相比, LixNi0.5Co0.5O2的电压平台相对较高(当0.25≤x≤0.5), 而且在Li嵌/脱时, LixNi0.5Co0.5O2的结构变化相对较小; Co离子的掺入, 减小了NiO6八面体的畸变度, 使材料的电化学稳定性得以提高. 在钴掺杂镍酸锂体系中, NiO6和CoO6具有相互的稳定作用.  相似文献   
9.
多价态共存的Ag-TiO2光催化剂的制备及光催化活性   总被引:9,自引:0,他引:9  
辛柏福  井立强  任志宇  王健强  于海涛  付宏刚 《化学学报》2004,62(12):1110-1114,MJ02
在避光条件下采用溶胶凝胶法制备了Ag-TiO2光催化剂,通过XRD, Raman, PL和XPS表征及对光催化降解罗丹明B的性能评价,发现Ag的掺入抑制了TiO2锐钛矿相的晶化,促进了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变.随着掺Ag量的增加,PL光谱强度下降,这说明Ag掺入抑制了光生电子空穴的复合.在较低掺杂浓度区(Ag/Ti atom<3%)以Ag+的迁移、扩散为主,在较高浓度掺杂区(Ag/Ti atom≥3%) Ag+的迁移、扩散和表面还原共存,在浅表层扩散阈值附近(Ag/Ti atom=3%~5%), Ag-TiO2光催化剂既有丰富的浅表层电子捕获阱,又有利于电子向表面还原态Ag的导出,使光生电子和空穴的复合得到有效的抑制,从而使光催化效率显著提高.当掺杂浓度大于阈值时,Ag-TiO2催化剂的催化活性降低.  相似文献   
10.
以烯丙基-β-环糊精、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体,一步键合制备了环糊精聚合物毛细管整体柱.在电色谱模式下18种氨基酸对映体得到成功分离.研究发现,将修饰的环糊精衍生物作为功能单体制备出的毛细管整体柱对疏水性,含氨基和苯环的手性化合物具有良好的保留行为,并具有良好的稳定性和重现性.新型电色谱柱也被应用于手性药物的分离.  相似文献   
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