CeO2修饰Ni3S2纳米片用于高效电催化析氧

电化学水分解制氢作为重要的生产氢能的新能源技术,包括氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER).然而,OER进行的是多步电子转移过程,动力学过程缓慢且过电位高,严重制约了电解水制氢的发展.因此开发低成本、高效稳定的非贵金属催化剂替代贵金属催化剂(RuO2,IrO2)来降低过电位,减少能源消耗十分必要.Ni₃S₂由于其高导电性、高活性、低成本等优点,具有作为贵金属催化剂替代品的广阔应用前景,但其OER性能仍需进一步提高.对已有的有效OER催化剂进行表界面调控是提高催化剂性能的一种有效策略.CeO₂中的Ce3+和Ce4+价态之间可以灵活过渡,使其具有良好的电子/离子导电性、可逆的表面氧离子交换和较高的储氧能力.CeO₂的多价性使其有机会与其它基质产生强烈的电子相互作用,良好的电子/离子导电性和较高的储氧能力是提高催化剂析氧活性的有利因素.因此,用CeO₂对Ni₃S₂进行修饰是提高其析氧活性的有效途径.基于此,本文运用水热和电沉积相结合的方法将CeO₂修饰到Ni₃S₂纳米片上,制备得到生长于泡沫镍上的Ni₃S₂-CeO₂纳米片阵列(Ni₃S₂-CeO₂/NF),并运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段进行了表征,以三电极系统测试了其电催化析氧性能及稳定性,并通过密度泛函理论计算进行了验证.XRD结果表明,复合材料中确实存在Ni₃S₂和CeO₂.通过SEM发现,泡沫镍基底上均匀分布着Ni₃S₂纳米片阵列;电沉积CeO₂后,Ni₃S₂-CeO₂仍保持其纳米片特性,但表面变得粗糙.Ni₃S₂-CeO₂的TEM结果也证实了纳米片结构的形成,高分辨率TEM图像清晰的显示出Ni₃S₂和CeO₂之间具有明显的界面.XPS结果表明,Ni₃S₂-CeO₂的Ni 2p的结合能与Ni₃S₂相比出现负位移.与纯CeO₂的Ce 3d谱图相比,Ni₃S₂-CeO₂杂化体系中Ce4+的比例明显增加,表明Ce的价态发生了重排,部分电子转移给了Ni元素.这些结果均说明Ni₃S₂与CeO₂之间存在着较强的电子相互作用.相应的电催化测试结果显示,在1.0 M KOH中,当电流密度达到20 mA cm^–2时,Ni₃S₂/NF需提供356 mV的过电位,Ni₃S₂-CeO₂/NF只需264 mV的过电位,仅次于RuO2/NF.而且,Ni₃S₂-CeO₂/NF在中性条件下也显示出了较理想的析氧活性.Ni₃S₂-CeO₂/NF的Tafel斜率明显低于CeO₂/NF和Ni₃S₂/NF,表明其具有良好的OER反应动力学.循环伏安法和计时电位法结果均表明,Ni₃S₂-CeO₂/NF具有良好的电化学稳定性.电化学阻抗谱测试结果表明,与Ni₃S₂/NF和CeO₂/NF相比,Ni₃S₂-CeO₂/NF明显具有更小的半圆直径,说明其电荷转移阻抗更小,进一步表明CeO₂的修饰有助于催化过程中电子的快速转移.在非法拉第区域的循环伏安扫描曲线以及拟合扫描速度对电容电流曲线结果显示,Ni₃S₂-CeO₂/NF的最大电容值大于CeO₂/NF和Ni₃S₂/NF,表明其暴露了更多的活性位点,具有更大的电化学活性表面积;而且,Ni₃S₂-CeO₂/NF在400和500 mV时的电催化析氧转换频率明显高于Ni₃S₂/NF和CeO₂/NF,进一步说明Ni₃S₂-CeO₂/NF具有更高的本征催化活性.密度泛函理论计算表明,由于^*OH,^*O和^*OOH与Ni₃S₂-CeO₂中的Ni和Ce原子相互作用的存在,使得反应中间产物与Ni₃S₂-CeO₂之间的结合强度较纯Ni₃S₂或CeO₂强,使其显示出了更高的OER性能.在经过24 h连续电解后,SEM和TEM结果均表明,Ni₃S₂-CeO₂/NF材料仍保持了其纳米片形貌.稳定性测试后的XPS结果表明,Ni 2p对应的峰强度降低,而与氧化镍物种对应的峰强度增强;S元素在Ni₃S₂-CeO₂表面的信号强度明显降低.根据文献报道,在强烈的氧化环境下,过渡金属硫化物会部分转化为氧化物或氢氧化物,这通常被认为是OER过程的实际催化物种.     

LARGE DEVIATIONS AND MODERATE DEVIATIONS FOR SUMS OF NEGATIVELY DEPENDENT RANDOM VARIABLES

In this article, we obtain the large deviations and moderate deviations for negatively dependent (ND) and non-identically distributed random variables defined on (-∞, +∞). The results show that for some non-identical random variables, precise large deviations and moderate deviations remain insensitive to negative dependence structure.     

利用Gupta势研究ConCu13-n (n=1～12)混合团簇的基态结构和熔化行为

利用Gupta多体相互作用势结合遗传算法和分子动力学方法模拟研究了ConCu13-n (n=0～13)单质及混合团簇的基态结构和熔化行为,结果表明：ConCu13-n (n=1~12)混合团簇的基态结构均是在单质Co13、Cu13基态二十面体基础之上的畸变,Co原子先占据中心后占据表面,表面上的Co原子总连接在一起,抱团分布;分析二级差分能和混合能发现Co1Cu12、Co7Cu6具有相对高的稳定性,可视为幻数结构团簇;ConCu13-n (n=1~12)混合团簇的熔点均位于Co13、Cu13单质团簇的熔点之间,且随着Co原子数目的增多总体呈上升趋势,但在n=3时出现反常（熔点降低）,这可归因于Co3Cu10的基态与第一激发态之间的能量差远小于Co2Cu11的相应值。     

相关的常数红利障碍Poisson-Erlang风险模型(英文)

本文研究了有常数红利障碍的相关聚合理赔风险模型.利用Laplace变换和逆Laplace变换的方法,获得了该模型中罚金折现期望函数的积分一微分方程的解法,推广了一类积分-微分方程的求解方法.     

超临界CO_2提取茉莉头香精油组成的研究

本文采用毛细管气相色谱、色—质联用以及液体色谱等手段对于超临界 CO_2提取茉莉头香精油的组成进行了初步研究。已检出的组分有27个,它们占色谱蜂总面积的94%左右,其中含量最多的两个组分是芳樟醇和乙酸苯甲酯,其次还有苯甲酸甲酯、丁酸—3—己烯酯、水杨酸甲酯、乙酸—3—己烯酯、丁香烯、苯甲酸顺—3—己烯酯、苯甲醇等组分。     

常利率风险模型中盈余回复为正的理赔次数

本文研究了常利率下风险模型中破产发生后, 经过$n$次理赔盈余过程首次回复为正的概率分布, 并得到其递推关系式.     

半导体激光牙科治疗仪

采用ＧａＡｌＡｓ激光二极管作为激光源，电子定时，功率实时监测，ＬＥＤ红光指示，硬光纤偶合输出，工作波长８３０ｎｍ，输出功率１３０ｍＷ，属于低功率激光，主要产生刺激调理作用，消炎止痛，抗感染，改善血液循环，增强机体免疫功能     

北苍术超临界CO2萃取产物的成分

用气相色谱－质谱－计算机联用法分析了北苍术的超临界CO2萃取产物的成分,鉴定出苍术酮、β－桉叶油醇、苍术醇31化合物,占出峰总面积的88．1％,并与传统水蒸汽蒸馏法（SD）提取的挥发油成分进行了对比。结果证明,两种方法抽提的苍术主成分基本相同,但超临界CO2萃取产物比SD产物多出现了一些重质组分,萃取更完全而有效。     

头孢地尼的合成

头孢地尼的合成是用2－（2－氨基噻－4－基）－2－（Z）－（乙酰氧亚氨基）乙酰氯与7－氨基－3－乙烯基－3－头孢烯－4－羧酸二苯甲酯盐酸盐进行缩合,优化反应条件后,总收率为60％。     

酶促合成油酸香茅醇酯的超临界连续反应-分离过程

将固定床动态酶促反应过程和超临界二氧化碳萃取分离过程相耦合,设计并建立了一套超临界相反应分离一体化的实验装置。在该装置上初步考察了反应压力和温度对脂肪酶催化油酸甲酯和外消旋香茅醇酯交换反应的影响。结果表明,我们所建立的反应装置能有效地实现反应分离一体化过程;当体系压力接近二氧化碳的临界压力时反应速率最高;9MPa压力下反应温度为328K时反应转化率最高,而在14MPa压力下反应转化率在308K～328K之间随着温度的升高而增大。