【摘 要】
:
化石能源的大量消耗造成的环境污染问题已经成为当今世界面临的巨大难题。而氢能作为一种清洁、无污染的可再生能源被认为是代替化石能源的理想选择。电化学水分解制氢能实现电能到化学能的转变,引起了科研工作者的广泛研究兴趣。作为水分解的一个关键半反应-析氧反应(OER),由于涉及四个电子和四个质子的转移被视为整个水分解反应的瓶颈,因此开发高效的析氧反应催化剂降低水分解反应的动力学能垒成为当务之急。金属有机框架
论文部分内容阅读
化石能源的大量消耗造成的环境污染问题已经成为当今世界面临的巨大难题。而氢能作为一种清洁、无污染的可再生能源被认为是代替化石能源的理想选择。电化学水分解制氢能实现电能到化学能的转变,引起了科研工作者的广泛研究兴趣。作为水分解的一个关键半反应-析氧反应(OER),由于涉及四个电子和四个质子的转移被视为整个水分解反应的瓶颈,因此开发高效的析氧反应催化剂降低水分解反应的动力学能垒成为当务之急。金属有机框架(MOFs)材料是由金属离子/簇与有机配体通过配位键自组装而成的结晶性多孔材料。由于具有比表面积大、孔径可调、金属中心和有机配体多样性等特点,MOFs已经被广泛应用于气体存储、药物输送、传感、催化等领域。在电催化领域,尽管MOFs在高温热解条件下衍生的金属氧化物/碳复合材料显示出较高的电催化性能,然而高温造成MOFs活性位的减少和结构的坍塌是不可避免的。利用MOFs的固有活性,不经过热解处理将其直接用作电催化析氧反应催化剂则会大大简化电极的制备,有利于其规模化应用。基于以上背景本论文采用简单的超声法,以Co2+、Fe3+为金属离子源,以1,3,5-苯三甲酸为有机配体,合成了具有不同金属配比的钴铁双金属MOFs(CoxFe-MOFs),通过优化Co2+和Fe3+的配比,确定了Co2Fe-MOFs具有最优的电催化析氧性能。在1 M KOH溶液中,Co2Fe-MOFs达到10 mA cm-2的电流密度仅需要过电位280 mV,Tafel斜率低达44.7 mV dec-1,而且该催化可以稳定工作12000 s。在过电位为280 mV时的转换频率(TOF)高达0.032 s-1。此外,以泡沫铜为基底,以碱式碳酸钴为模板,采用水热法合成了具有自支撑分级结构的钴基催化剂电极(Co-MOF-74/CCH/CF)。将该电极直接用作电催化析氧反应的工作电极,在1 M KOH溶液中达到100 mA cm-2电流密度时仅需292 mV过电位,Tafel斜率为40.7 mV dec-1。该电极具有很高的稳定性,在电流密度为10 mA cm-2的恒电流电解实验中可以稳定工作20 h以上且电解前后形貌无明显变化。
其他文献
我们所熟知的电流变液主要是由可极化的纳米颗粒分散在可绝缘的油体里而组成的两相液体,其流变性能会在所加的电场作用下发生瞬时并且可逆的变化,而这种现象的来源是因为电流变液在电场作用下,内部相邻的纳米颗粒互相吸引从而会形成沿电场方向排列的一种链状结构。由于所研究的电流变液会对电信号产生快速并且可逆的反应,因此电流变会在减震器、离合器、制动领域中有非常广泛的应用前景。随着电流变领域的迅速发展,它也产生了一
《国家学生体质健康标准》测试工作在高校实施已6年之久,实施工作正在得到各高校的逐步重视,多项举措已被采纳以保障测试工作的顺利实施。但是,在测试过程中仍然存在许多因素影
深化国有企业改革,已成为1995年国内普遍关注的焦点。如何结合各地实际,因地制宜,脚踏实地做好这项工作,是一项艰巨而复杂的工程。针对这一问题,本刊记者近期走访了中共河北
建筑是承载人类生活故事的场所,人在场所中穿行,由内而外的感受并认知着建筑。认知是一个过程,这个过程由无数的片段所组成。一帧的片段蕴含着的内容承载着对前一帧片段的延续,这种延续就是“势”,它在这其中扮演着指引者的角色,就像摩天楼指向天空,引导着观察者走过去、走进去、走上去。“势”赋予了建筑的每一帧片段以意义,片段的意义意味着建筑是存在的,存在的事物是有“形”的,同时它也是有“活”着的,有“体”的。“
元素硫(S)对于植物来说,是一个重要的营养元素,参与植物许多生物进程,植物将自然界中的硫元素吸收同化为半胱氨酸等含硫化合物以提供植株生长发育的基本营养并参与植物本身的各种代谢过程。半胱氨酸是植物硫同化过程中产生的第一个含硫有机物,在植物纷繁复杂的生命活动中发挥关键作用,同时半胱氨酸本身及其衍生物也是植物体内重要的信号分子。在植物体内,半胱氨酸合成主要依赖两种酶,O-乙酰丝氨酸(硫醇)裂解酶(O-a
目的:探讨伴有硅油填充的玻璃体切除联合晶状体超声乳化术Ⅰ期或Ⅱ期植入IOL的安全性和有效性,为临床上伴有硅油填充的玻璃体切除联合晶状体超声乳化术IOL植入时机的选择提供
天线是将高频电信号和空间电磁波相互转换的器件。相比于线极化天线,圆极化天线具有能够接受任意线极化及相同旋向圆极化来波等特性,且在抗多径干扰、抑制雨雾等气候引起的去极化效应等方面,优点显著。同时,当今社会的信息量爆涨,无线信道必须足够大以满足通信系统要求,这些都驱动了宽带圆极化天线的研究印刷类天线因其具有设计灵活,易于集成,结构紧凑等优点,而得到广泛的应用。由于宽带圆极化印刷天线具有剖面低、加工简单
以正在扩建的宜昌市桃花岭饭店国际会议中心工程为例,针对基坑支护施工过程中可能出现的五种紧急意外事故,通过建立应急组织体系,设置应急救援领导小组机构,制定了有效的应急
目的探讨腹腔镜子宫肌瘤切除手术后的围术期的护理方法,并研究其对治疗效果的影响。方法选择确诊为子宫肌瘤患者90例分为实验组与对照组,每组各45例,对照组患者进行常规的护
无人机编队技术由于其在军民领域的广阔运用前景,近年来吸引了越来越多学者的研究热情。无人机编队可以提高任务的执行效率,并降低执行成本。目前无人机编队控制的方法很多,