【摘 要】
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随着二十一世纪人类社会对于能源的需求不断增加,大量化石能源被消耗,引发了空气污染和全球气候变暖等严峻的环境问题。开发高效清洁的绿色能源成为解决环境和能源问题的有效途径。水资源在地球储量极其丰富,利用太阳能、风能、潮汐能生产的绿色电力电解水得到氢气有助于摆脱化石能源的依赖。电解水过程中的水氧化反应涉及到四个电子和质子的转移过程,动力学过程缓慢,极大的限制了电解水的反应速率。因此,深入研究水氧化反应机
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随着二十一世纪人类社会对于能源的需求不断增加,大量化石能源被消耗,引发了空气污染和全球气候变暖等严峻的环境问题。开发高效清洁的绿色能源成为解决环境和能源问题的有效途径。水资源在地球储量极其丰富,利用太阳能、风能、潮汐能生产的绿色电力电解水得到氢气有助于摆脱化石能源的依赖。电解水过程中的水氧化反应涉及到四个电子和质子的转移过程,动力学过程缓慢,极大的限制了电解水的反应速率。因此,深入研究水氧化反应机理并开发高效稳定的催化剂成为大规模应用电解水技术的关键。本论文以电催化水氧化为研究目标,分为两部分工作:
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随着乙醛的需求量逐年增加,发展以生物质乙醇作为原料的直接脱氢生产乙醛的工艺,具有联产氢气、原子经济性高、产物易于分离的优点,符合国际绿色低碳发展战略要求。乙醇分子比较活泼,催化过程中通常伴随着脱水、羟醛缩合等副反应,导致乙醛的选择性降低。Cu基催化剂可解离吸附乙醇,选择性断裂C-H键,是有效的乙醇直接脱氢催化剂。目前常见的氧化物和炭材料载体负载的铜基催化剂,通常存在团聚失活等问题。基于课题组前期对
随着化石能源的日渐短缺以及环境问题的日益加剧,发展绿色安全的新能源技术十分重要。电解水制氢(Hydrogen Evolution Reaction,HER)在高效清洁的能量转换和储能技术中扮演重要角色,开发高效理想的电催化剂至关重要。ZIF-67(Co)在电化学领域有巨大的应用潜力,利用其晶体结构优势通过复合或改性,能够进一步提高其电化学性能。在面向应用的基础研究中,材料量化制备是关键,本论文采用
3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBO)作为重要的有机合成中间体,广泛应用于农药、医药、香料、建筑材料等领域,可通过甲醛与异丁烯经Prins缩合反应制得。本论文以MCM-41为载体,制备不同金属改性的催化剂用于催化甲醛与异丁烯进行Prins缩合反应制备MBO。系统研究了单一金属和双金属修饰的MCM-41催化剂的结构、酸性质与Prins缩合反应性能之间的关系,并进一步考察了催化剂的稳定性与再生性能。主要
随着科学技术的日新月异,化石原料的消耗和不可降解的塑料积累所带来的相关经济和社会问题推动了对生物降解聚合物的开发和研究。作为一种可来源于可再生资源,具有生物相容性和可降解性的聚合物,聚羟基脂肪酸酯(PHA)在包装、农业、生物医药等领域有着广泛的应用。一氧化碳(CO)作为常见的碳源,在工业生产中有广泛的应用,环氧烷烃作为一种大宗化学品,廉价易得,环氧烷烃和一氧化碳的共聚可直接制备聚羟基脂肪酸酯,此反
单线态氧(~1O_2)是氧的一种高活性形式,具有很强的氧化能力和生物毒性,可以氧化不饱和脂肪酸、蛋白质、RNA和DNA等多种生物目标。目前,光照光敏剂是制备单线态氧的常用方法,且该法产生的单线态氧在体外具有溶栓作用—能够在蛋氨酸位点将纤维蛋白原氧化,从而阻止聚合纤维的形成,具有一定抗凝(溶栓)作用。虽然此策略具有一定的应用前景,但是光源有限的穿透能力,部分组织中的分子氧含量较低都在一定程度上限制了
化石能源产生的各种环境问题以及其不可持续性,迫使人们开始寻找清洁可再生能源。氢能作为一种理想的二次能源,具有燃烧性能好、发热值除核燃料外最高、燃烧后产物清洁等特点,因此被认为是化石燃料的理想替代品,而高效稳定的制氢技术是推广氢气使用的关键。制氢技术中水分解制氢,完全没有碳排放,是最理想的制氢手段,但现阶段存在着低效率的问题。因此,开发高效、稳定的氢析出反应电催化剂是关键。目前,铂族金属及其合金依然
利用光电化学池实现太阳能分解水制氢是一种将太阳能转化为化学燃料的潜在方式。在全分解水反应中,水氧化是公认的热力学和动力学瓶颈,因此,构建高效的光阳极体系至关重要。Fe_2O_3是一类传统的光阳极,具有带隙窄、理论光电流大、光稳定性好、丰度高等优点,但是由于其空穴扩散距离短、电荷输运性能差、催化反应动力学慢等缺点极大地限制了其光电催化性能。为了提升Fe_2O_3光阳极的性能,本文在Fe_2O_3基底
比较了九种不同配方醇胺溶液对CO_2的吸收解吸性能。其中,N-乙基乙醇胺(EMEA)+二乙氨基乙醇(DEEA)+哌嗪(PZ)和2-氨基-2-甲基-1,3丙二醇(AMPD)+哌嗪(PZ)+水(H_2O)两种溶液的吸收解吸的稳定性最佳,溶剂的两次平均解吸率在94.00%以上。对溶液进行144 h热降解和96 h氧化降解,结果表明热降解后的EMEA+DEEA+PZ溶液的吸收解吸性能稳定性较高,溶液平均吸
电解水是一种经济、高效和环保的储氢方式,它由阴极的析氢反应(HER)和阳极的析氧反应(OER)组成。其中,OER涉及四个电子和四个质子转移,是驱动电解水的关键半反应。金属有机框架材料(MOF)及其衍生物凭借高比表面积、明确的金属位点及组分多样性已被广泛用作电催化剂。然而,MOF材料的低电导率导致OER过程中电子不能有效传递到活性中心。本论文将具有良好氧化还原活性的二茂铁基团引入MOF结构,用于改善
三苯二噁嗪衍生物因其具有可见光区域强吸收、突出的荧光特性、良好的热稳定性以及化学稳定性等优点,在有机染料领域有很好的应用,但少有研究者将其应用于有机光电领域,其主要原因是三苯二噁嗪作为受体材料表现出一定的局限性。首先,三苯二噁嗪因其本身的大共轭平面,在电池活性层中表现出强烈的分子自聚集倾向,易形成分子堆积;其次,三苯二噁嗪分子间具有强烈的π-π相互作用,易形成激基缔合物,导致激子容易被捕获而难以扩