高活性和高稳定性的核壳结构PtPx@Pt/C催化氧还原

在质子交换膜燃料电池中,金属铂是最高效的阴极氧还原催化剂之一,但是铂昂贵的价格严重阻碍了其在燃料电池领域中的大规模商业化应用.通过铂与3d过渡金属(Fe、Co和Ni)合金化可以有效提高催化剂的氧还原活性,然而在实际的高腐蚀性、高电压和高温的燃料电池运行环境中,铂合金纳米粒子易发生溶解、迁移和团聚,从而导致催化剂耐久性差.同时过渡金属离子的溶出会影响质子交换膜的质子传导,并且一些过渡金属离子会催化芬顿反应,产生高腐蚀性?OH自由基,加快Nafion和催化剂的劣化.与过渡金属掺杂相比,非金属掺杂具有明显优势:一方面,非金属溶出产生的阴离子不会取代Nafion中的质子,也不会催化芬顿反应;另一方面,与3d过渡金属相比,非金属具有更高的电负性,其掺杂很容易调节Pt的电子结构.因此,本文通过非金属磷掺杂合成具有优异稳定性的核壳结构PtPx@Pt/C氧还原催化剂.通过热处理磷化商业碳载铂形成磷化铂(PtP2),经由酸洗处理产生富铂壳层,即PtPx@Pt/C.X射线粉末多晶衍射结果证明了PtP2相的存在,并且进一步通过电子能量损失谱对纳米粒子进行微区面扫描分析以及X射线光电子能谱分析证实了富铂壳层的存在,壳层厚度约1 nm.得益于核壳结构及磷掺杂引起的电子结构效应,PtP1.4@Pt/C催化剂在0.90 V(RHE)时的面积活性(0.62 mA cm–2)与质量活性(0.31 mAμgPt–1)分别是商业Pt/C的2.8倍和2.1倍.更重要的是,在加速耐久性测试中,PtP1.4@Pt/C催化剂在30000圈电位循环后质量活性仅衰减6％,在90000圈电位循环后仅衰减25％;而商业Pt/C催化剂在30000圈电位循环后就衰减46％.PtP1.4@Pt/C催化剂高活性与高稳定性主要归功于核壳结构、磷掺杂引起的电子结构效应以及磷掺杂增加了碳载体对催化剂粒子的锚定作用进而阻止了其迁移团聚.综上所述,本文为设计同时具有优异活性与稳定性非金属掺杂Pt基氧还原催化剂提供新的思路.     

吡蚜酮镍及铜配合物的合成、晶体结构与电催化性能研究

以吡蚜酮为配体合成了单核的镍配合物[Ni(L)2(Ac)2(H2O)2]·4H2O(1)和双核的铜配合物[Cu2(L)2(Ac)4]·2H2O(2)(L=吡蚜酮),并对化合物进行了元素分析、红外、热重、X射线衍射、循环伏安等分析。X-射线单晶衍射仪分析表明:化合物1属于三斜晶系,P1空间群,镍离子采用六配位的变形八面体几何构型。化合物2属于单斜晶系,P21/c空间群,两个醋酸根桥连相邻的Cu(Ⅱ)离子形成了双核结构。电催化实验发现化合物1和2对H2O2具有明显的电催化活性。     

形状记忆型聚氨酯干法黏结剂的研究

本文分别以一乙醇胺、乙二醇、1.4-丁二醇及1.6-己二醇为扩链剂,制备出形状记忆性聚氨酯干法黏结剂。再将其应用于聚氨酯合成革中。通过在合成革表面滴加一滴丁酮,观察其表面形成的鼓包大小、细密程度及消失时间等,判定制备的聚氨酯黏结剂形状记忆功能的优劣。对比实验结果得出,以一乙醇胺为扩链剂时制备的黏结剂具有最佳的形状记忆功能。     

高指数晶面纳米催化剂的电化学制备及应用

催化剂的性能与其表面结构及组成密切相关,高指数晶面纳米晶的表面含有高密度的台阶原子等活性位点而表现出较高的催化活性. 本文综述了电化学方波电位方法用于Pt、Pd、Rh等贵金属高指数晶面结构纳米晶催化剂的制备、形成机理及其电催化性能的研究. 针对贵金属利用率问题,还着重介绍了具有较高质量活性的小粒径Pt二十四面体的制备. 在此基础上,还介绍了电化学方波电位方法用于低共熔溶剂中制备高指数晶面纳米晶,以及高指数晶面纳米催化剂的表面修饰及应用;最后对高指数晶面纳米催化剂的发展做出了展望.     

基于硅基硼掺金刚石电极的电化学-原位核磁共振波谱电解池的设计、制备与可行性研究

电化学与核磁共振波谱联用技术(EC-NMR)可以实时监测电化学反应过程,从分子水平阐释反应机理,是一种非常有前景的无损在线检测技术.本文首次报道以硅基硼掺金刚石(Si/BDD)作为工作电极的原位EC-NMR三电极单室电解池的设计和制作.研究表明,由于尺寸12.5 mm×1.2 mm×0.5 mm的Si/BDD电极在核磁...     

色度学实验研究

本文通过实验验证了颜色相加、相减的规律及任意复色光与汞灯的色坐标、色调、色饱和度的测量及三原色滤色片的透过滤测定等各项实验内容。并对复色光的研究分别用精确算法与粗略算法进行了分析研究。     

手性黄烷酮合成新工艺的研究

手性黄烷酮是植物体中重要的化学物质,具有潜在的药用价值。为了获得该类化合物,本文以2-羟基苯乙酮和苯甲醛及其衍生物为原料,通过缩合、环化反应两步合成黄烷酮类化合物。所使用的原料廉价易得,催化效率较高。在最优条件下,以高收率、高ee值合成相应的手性黄烷酮类衍生物。     

嫦娥五号探月雷达的数据处理方法研究

探月雷达对于认识月球和开发月球资源具有重要意义,我国发射的嫦娥五号探测器已于2020年12月1日在月球表面着陆,圆满完成了嫦娥三期工程"采样返回"任务.根据嫦娥五号的任务安排,月壤结构仪在月表采集的雷达数据传回地表后,需要准时对月壤钻头下方2m深度范围内的月壤结构和可能存在的月岩进行高分辨率成像,为后续月壤钻取任务提供...     

担载Ru_3（CO）_（12）－Fe_2（CO）_9混合簇的脱羰基作用和表面加氢反应

担载于ＺｒＯ２上的Ｒｕ３（ＣＯ）１２－Ｆｅ（ＣＯ）９混合簇的红外光谱表明，Ｒｕ３（ＣＯ）１２以Ｒｕ（ＣＯ）２Ｏ２表面络合物存在．混合族在真空中随温度升高而发生脱羰基作用，５００℃左右羰基完全脱掉；以Ａｌ２Ｏ３为载体者其羰基不易脱除，升高温度出现多种羰基带．混合簇中的Ｆｅ２－（ＣＯ）９极易脱羰基．担载混合簇在Ａｒ气中进行ＴＰＤＥ时，低温时以脱羰基为主，高于１５０℃时发生表面歧化反应而生成ＣＯ２；在Ｈ２气中，低温时仍以脱羰基为主，高于１５０℃时发生表面加氢反应而生成ＣＨ４．混合簇的脱羰基和表面反应能力与Ｒｕ／Ｆｅ比及载体有关．担载混合簇在ＣＯ加氢反应中以Ｒｕ（ＣＯ）２Ｏ２和分散Ｆｅ存在，还出现－ＣＨｘ多种表面物种．     

铜（铅）—Ferron—氯化四苯胂络合物吸附波研究

在ＨＣｌ－六次甲基四胺介质中，铜（铅）－Ｆｅｒｒｏｎ－氯化四苯胂络合物产生灵敏的络合吸附波。峰电位分别为－０．４１Ｖ和－０．５７Ｖ。峰电流与铜、铜浓度分别在０．０００４－０．４μｇ／ｍＬ和０．００２－０．８μｇ／ｍＬ之间呈线性关系，检出限分别为０．０００２μｇ／ｍＬＣｕ和０．００１μｇ／ｍＬＰｂ。研究了极谱波的性质和电极反应机理。用拟定的方法连续测定水样和食品中的铜、铜，结果满意。