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。     

MoSe2/Co-MOF/NF复合材料的制备及电催化产氧性能

设计高效的催化剂对于电解水制氢至关重要。基于过渡金属硒化物(TMSe)的高催化活性和金属有机骨架(MOFs)的灵活结构,我们提出了一种将MOFs与TMSe复合的策略,在导电基底泡沫镍(NF)上生长的复合材料不仅继承了2种单体的优点,还有效地改善了MOFs导电性差、TMSe易团聚的缺点。MoSe₂/Co-MOF/NF在碱性溶液中展示出优异的电催化产氧活性,在电流密度为10 mA·cm^-2时其过电位仅为242 mV,塔菲尔斜率仅为50.64 mV·dec^-1。此外,该材料在碱性溶液中经1 000圈循环伏安(CV)循环测试和30 h的恒电压电解测试均表现出良好的稳定性。     

MoSe2/Co-MOF/NF复合材料的制备及电催化产氧性能

设计高效的催化剂对于电解水制氢至关重要。基于过渡金属硒化物(TMSe)的高催化活性和金属有机骨架(MOFs)的灵活结构,我们提出了一种将MOFs与TMSe复合的策略,在导电基底泡沫镍(NF)上生长的复合材料不仅继承了2种单体的优点,还有效地改善了MOFs导电性差、TMSe易团聚的缺点。MoSe₂/Co-MOF/NF在碱性溶液中展示出优异的电催化产氧活性,在电流密度为10 mA·cm^-2时其过电位仅为242 mV,塔菲尔斜率仅为50.64 mV·dec^-1。此外,该材料在碱性溶液中经1 000圈循环伏安(CV)循环测试和30 h的恒电压电解测试均表现出良好的稳定性。     

多孔枝晶镍铜合金的制备及其电催化析氢、肼氧化性能

以镍网(NM)为基体,采用氢气泡模板法合成了独立分相金属Ni、Cu为主晶相、具有四级复合微纳结构的镍铜合金电催化剂(NiCu/NM)。在电催化析氢(HER)及肼氧化(HzOR)反应中,NiCu/NM表现出优良的催化活性,在1.0 mol·L^-1KOH(含0.5 mol·L^-1N2H4·H2O)溶液中,电流密度为10 mA·cm^-2时,其需要的HER及HzOR过电势分别为104和41 mV;在双电极体系中,电流密度为100 mA·cm^-2时,NiCu/NM的分解槽压仅为0.536 V,远低于全水分解过程所需的1.921 V,大大提高了电池的产氢效率。无论三电极体系还是双电极体系,NiCu/NM均表现出优异的催化活性及稳定性。分析认为,镍铜合金薄膜的多级复合结构使其展现出增大了近14倍的电化学活性面积(ECSA),为电催化反应提供了大量催化活性位点,也为电极表面的电荷传输、物质传递提供了充足的通道;Cu的掺入提高了材料的本征HER活性,两者协同促进了电催化活性的提升,其中NiCu/NM的结构优势对其优良的催化性能起主导作用。     

新型纳米铂修饰玻碳电极的制备及电催化性能研究

研究了一种新型纳米铂修饰玻碳电极的制备方法,并对其电化学催化性能进行了研究。实验结果表明,通过电沉积前在金刚石粉末悬浊液中对玻碳电极进行超声处理,可制备出新型玻碳电极。经超声处理后,金刚石颗粒在玻碳电极基体上产生了数微米长的划痕。电沉积过程中,在该电极上可沉积分布较密集的平均尺寸为110nm的Pt颗粒。这种新型纳米铂修饰玻碳电极的表面电化学活性值为0.397 m2/g,高于普通铂修饰玻碳电极,且在0.5 mol/L H2SO4溶液中具有良好的电化学稳定性。     

脉冲电催化的研究进展及性能强化机制

基于电催化的能源转化、化学品合成及污染物降解技术是解决能源与环境问题的重要方式. 一些研究已经证明, 通过简单地施加周期性切换电位的脉冲供电策略, 将会有效提升电催化性能. 本文对脉冲供电策略在电化学高级氧化、电化学二氧化碳还原、有机电合成、电解水制氢等经典电化学体系中的应用及研究进展进行了综述, 并具体分析了其对各类电催化反应性能的强化机制, 这些机制主要包括: 通过周期性更新能斯特扩散层的物质浓度以增强催化活性; 通过动态调控中间体吸附能以提高催化选择性; 通过维持催化剂表面处于非平衡状态, 避免催化剂失活以提高催化剂的稳定性. 最后, 本文展望了脉冲电催化未来所面临的机遇与挑战.     

含异恶唑二铁配合物的合成、表征及电催化产氢性能和抗菌活性

本文报道了 4个含异恶唑基团的二铁配合物的制备及其结构表征。以含羟基二铁配合物[Fe₂(CO)₆(μ-SCH₂CH(CH₂OH)S)] (1)与 5-甲基异恶唑-4-羧酸为原料,经过酯化反应以高产率制备了配合物[Fe₂(CO)₆(μ-SCH₂CHCH₂OOC(5-C₃HNOCH₃)S)] (2),再分别与三(对甲苯基)膦、三(4-氟苯基)膦或三(2-甲氧基苯基)膦反应,合成了3个含膦配合物[Fe₂(CO)₅(L)(μ-SCH₂CHCH₂OOC(5-C₃HNOCH₃)S)],其中 L=P(4-C₆H₄CH₃)₃ (3)、P(4-C₆H₄F)₃ (4)、P(2-C₆H₄OCH₃)₃ (5)。使用元素分析、谱学和 X 射线晶体学对新配合物的结构进行了表征。电化学性质研究表明这些配合物可以催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中,2拥有最低的过电位而4拥有最高的催化效率。此外,该类配合物还具有一定的抗菌活性。     

含异恶唑二铁配合物的合成、表征及电催化产氢性能和抗菌活性

本文报道了4个含异恶唑基团的二铁配合物的制备及其结构表征。以含羟基二铁配合物[Fe₂（CO）₆（μ-SCH₂CH（CH₂OH）S）] （1）与5-甲基异恶唑-4-羧酸为原料,经过酯化反应以高产率制备了配合物[Fe₂（CO）₆（μ-SCH₂CHCH₂OOC（5-C₃HNOCH₃）S）] （2）,再分别与三（对甲苯基）膦、三（4-氟苯基）膦或三（2-甲氧基苯基）膦反应,合成了3个含膦配合物[Fe₂（CO）₅（L）（μ-SCH₂CHCH₂OOC（5-C₃HNOCH₃）S）],其中L=P（4-C₆H₄CH₃）₃ （3）、P（4-C₆H₄F）₃ （4）、P（2-C₆H₄OCH₃）₃ （5）。使用元素分析、谱学和X射线晶体学对新配合物的结构进行了表征。电化学性质研究表明这些配合物可以催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中,2拥有最低的过电位而4拥有最高的催化效率。此外,该类配合物还具有一定的抗菌活性。     

碳纳米纤维负载铁钴镍硼化物可控制备及其电催化析氢性能研究

通过乙醇催化燃烧法制备了碳纳米纤维（CNFs），采用化学沉积法在CNFs载体上负载铁钴镍硼化物（FeCoNiB），并以多种测试手段对其表征，研究了化学沉积工艺条件对FeCoNiB粒径、分散、成分及结构的影响，建立了碳纳米纤维负载的铁钴镍硼化物（FeCoNiB/CNFs）可控制备方法。采用电化学测试手段研究了FeCoNiB/CNFs在碱性环境下的氢气析出反应（HER）催化性能。结果表明，在100 mA/cm²的电流密度下，FeCoNiB/CNFs的过电位仅为366 mV，塔菲尔斜率低至41 mV/dec；在持续10 h的稳定性测试中电位衰减幅度很小，基本保持不变。这说明FeCoNiB/CNFs制备成本低，但其高稳定性可媲美贵金属的高催化活性HER催化剂；该研究可为非贵金属HER催化剂的研制及低成本电解水制氢技术的规模化应用提供参考。     

Novel Silver-Plated Nickel-Coated Graphite Powder with Excellent Heat and Humidity Resistance: Facile Preparation and Performance Investigation

Nickel-coated graphite (Ni/C) powder has many applications in diverse areas such as paint, print ink, adhesive, conductive rubber, and so on. To increase its stability in harsh environmental conditions, the electroless plating of silver film on Ni/C via ascorbic acid was studied. A silver layer with a thickness of 2.5 μm was successfully plated on Ni/C powder’s surface with an Ag loading of 44.35 wt.%. Silica gel blended with the Ag/Ni/C powder exhibited much higher conductivity under aging conditions of 85 °C and 85% RH for 1000 h than that with pristine Ni/C powder. Further tests showed that the conductivity of Ag/Ni/C powder remained almost unchanged even in an extremely humid and hot condition for 1000 h. Aging tests were carried out for Ag/Ni/C and Ni/C powders under long-term humid and hot conditions (85 °C, 85% RH), in which Ag/Ni/C samples showed much better electromagnetic shielding performance. Due to the excellent properties and reasonable price, the potential applications of Ag/Ni/C in conductive glue and electromagnetic shielding glue could be expected.     

聚合物基ZnO纳米线的制备和生长机理研究

采用独特的高分子溶液自组装生长方法, 在经化学镀预处理的基底上利用高分子溶液的网络络合效应制备了ZnO纳米线. 通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM), X射线能谱仪(EDS)等对样品的表面形貌及组成进行了观测表征. 结果显示, 纳米线直径约50 nm, 长度达到了数微米; 产物Zn、O化学计量比接近1∶1. 通过Si基底经化学镀工艺预处理和未经化学镀预处理对ZnO纳米结构、紫外吸收和PL性能影响的分析比较, 发现了化学镀Ni对于纳米线长度和直径尺寸的控制更为有效; 在PL图谱中, 经化学镀预处理的样品在中心波长385 nm出现了由激子碰撞复合所形成的近紫外发光峰. 进一步还分析了在不同的pH值和反应时间下样品的紫外吸收和光致发光性能. 通过以上实验, 讨论并提出了ZnO纳米线的生长机理及过程, 认为纳米线的生长是在化学镀催化剂和高分子双重作用下进行的.     

超薄铜膜包覆的金刚石纳米复合粉体制备与表征

在氯化亚锡敏化、氯化钯活化的条件下,通过化学镀方法,成功地在纳米金刚石粉体表面制备了超薄铜膜.用X射线粉末衍射(XRD)和傅立叶红外吸收光谱(FTIR)表征了该Cu-金刚石纳米复合材料.此种复合材料在无水乙醇中超声分散5 min后的溶胶可稳定存放半年之久而不见沉降.     

提升二维材料的电催化析氢和光催化析氢性能的策略

世界能源危机问题和环境问题日益突出,寻找低廉、易得且能够替代化石的清洁能源是目前研究的热点.氢气具有可再生性、安全、高能量密度、环境友好型等优点,因而成为替代化石燃料的首选.在众多途径中,电催化产氢和光催化产氢是目前应用较广且比较成熟的方法,其工艺过程简单、无污染,但由于效率较低或生产成本较高等因素,其大规模应用受到一...     

1T相MoS2的制备及在电催化分解水析氢反应中的应用

二硫化钼(MoS₂)已成为电化学析氢反应(HER)中铂催化剂的廉价替代品。1T-MoS₂是MoS₂的金属相，由于其具有优异的导电性和更多的电化学活性位点，因此成为了比2H-MoS₂更具前景的理想催化剂材料。本文综述了1T相MoS₂的制备及在HER中的应用。首先，比较了1T-MoS₂和2H-MoS₂几何结构及电子结构的差异，从“自上而下”及“自下而上”的角度概述了1T-MoS₂常用制备方法，总结1T-MoS₂及1T-MoS₂基材料在HER领域的应用；最后指出现阶段关于1T-MoS₂的研究中仍存在的一些关键问题。     

Preparation and characterization of modified graphite oxide/poly(propylene carbonate) composites by solution intercalation

Modified graphite oxide (MGO)/Poly (propylene carbonate) (PPC) composites with excellent thermal and mechanical properties have been prepared via a facile solution intercalation method. An intercalated structure of MGO/PPC composites was confirmed by X-ray diffraction and scanning electron microscope. The thermal and mechanical properties of MGO/PPC composites were investigated by thermal gravimetric analysis, differential scanning calorimetric, dynamic mechanical analysis, and electronic tensile tester. Due to the nanometer-sized dispersion of layered graphite in PPC matrix and the strong interfacial interaction between MGO and PPC, the prepared MGO/PPC composites exhibit improved thermal and mechanical properties in comparison with pure PPC. Compared with pure PPC, the MGO/PPC composites show the highest thermal stability and the T_g is 13.8 °C higher than that of pure PPC, while the tensile strength (29.51 MPa) shows about 2 times higher than that of pure PPC when only 3.0 wt.% MGO is incorporated. These results indicate that this approach is an efficient method to improve the properties of PPC.     

纳米Sn-Co/石墨复合材料的制备、结构和电化学性能

以化学沉积法制备Sn-Co合金纳米粒子/石墨复合材料,XRD和Ram an光谱表征物相结构,SEM观察表面形貌.结果显示,500℃高温热处理的Sn-Co/石墨复合材料,其颗粒密集均匀地分散于石墨载体上.Sn-Co合金纳米粒子颗粒直径100 nm左右.Sn-Co/石墨电极具有较高的比容量和循环寿命,这可能是该合金纳米粒子与棒状石墨间的亲合能有效地阻止Sn的脱落,Sn-Co的颗粒间隙缓冲锂嵌脱过程的结构张力,防止合金的膨胀与粉化.