【摘 要】
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随着全球能源需求的急剧增长,发展可持续能源系统至关重要。可持续能源可以与电化学转化过程结合使用,以化学键的形式存储能量。其中,电催化产氢(HER)以及电催化有机反应是一类有效地将电能转化为可再生清洁能源的过程。但由于HER过程中的产氧反应(OER)的动力学过程迟缓,限制了其高效转化。为了解决这一问题,有必要开发拥有高转化率和高效率的OER电催化剂。金属有机框架(Metal-Organic Fram
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随着全球能源需求的急剧增长,发展可持续能源系统至关重要。可持续能源可以与电化学转化过程结合使用,以化学键的形式存储能量。其中,电催化产氢(HER)以及电催化有机反应是一类有效地将电能转化为可再生清洁能源的过程。但由于HER过程中的产氧反应(OER)的动力学过程迟缓,限制了其高效转化。为了解决这一问题,有必要开发拥有高转化率和高效率的OER电催化剂。金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)具备比表面积大、孔结构丰富、成分可调、明确的金属中心等优点,被广泛应用于OER电
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开发新型清洁可再生能源来取代对化石能源的依赖是应对能源危机和环境污染问题的一种重要解决途径。在众多能源解决方案中,氢气凭借其高能量密度以及环境友好性已经被视为一种高效且清洁的新型能源载体。探索开发可持续的制氢技术对氢能源的发展至关重要。电解水技术由于其高效、环保以及可持续的特点已经成为众多制氢途径中一个重要的研究方向,并展现出巨大的市场应用前景。设计开发低成本、高效且稳定的电催化剂取代贵金属催化剂
氢是一种高能量密度的清洁能源,而储存H_2的技术瓶颈严重阻碍其推广应用。金属氢化物(MH)具有安全性好、储氢密度大等特点,是现阶段公认的高效储氢方式之一。MH的吸放氢过程多数在反应器内进行,且伴随强烈的热效应,因此,基于强化传热的MH反应器结构设计是目前研究的重点之一。本文结合仿生优化思想,提出多种新型MH反应器来改善其内部复杂的传热特性,通过对比优化分析得到反应器最佳设计参数,同时建立多种应用场
高质量聚丙烯腈(PAN)原丝是制备高性能碳纤维的必要条件。利用干喷湿纺工艺制备PAN纤维,并采用超薄切片和溶液刻蚀的方法处理纤维样品。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征纤维微观结构。其中,微原纤结构是PAN纤维的重要结构单元。在本文中,通过研究纺丝过程中PAN纤维微原纤结构形成及转变过程,明确了 PAN纤维中存在的微观结构形貌类型,阐述了微原纤形成与转
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,简称c-BN)单晶的硬度仅次于金刚石单晶,具有良好的热稳定和抗氧化性能,并在黑色金属、高温合金和冷硬铸铁等难加工材料方面表现出优异的加工性能。优质粗颗粒c-BN单晶的应用价值更高。但是由于合成工艺研究不透彻和合成机理不明确,≥50目的优质粗颗粒c-BN单晶的制备仍较为困难。在工业上合成c-BN单晶最常用的方法是高温高压触媒法,采用的原料为六方氮化
近年大量研究表明,作为一种重要的细胞信使分子,适当浓度的CO在生物体内具有抗炎、促使主动脉血管扩张、抑制冠状血管收缩、降低血压、抗内皮细胞凋亡、抑制心脏移植后的排异性反应、杀死肿瘤细胞等医疗作用,对心血管、呼吸和消化系统疾病的治疗及器官移植保护和抗肿瘤治疗具有很好的效果。但气体CO的毒性和使用困难极大限制了其临床应用,发展安全的CO传输方法成为此类药物研究亟待解决的问题。在此情况下,人们提出了基于
硼烷氨(NH_3BH_3)和甲酸(HCOOH)是两种有应用价值的化学储氢材料,它们的氢含量高,分别达到19.6 wt%和4.4 wt%,而且它们的来源广,方便储存运输。但硼烷氨和甲酸在催化产氢过程(NH_3BH_3+2H_2O→NH_4BO_2+3H_2;HCOOH→H_2+CO_2)中,贵金属是主要的催化活性组分,价格昂贵且不易获得,而含廉价过渡金属的催化剂活性较低,且产氢机理尚不明确。本论文基
近年来,生物柴油的大规模生产造成了甘油副产物的大量过剩。将甘油转化制取高附加值产品,可以达到“变废为宝”的效果。甘油的催化氧化是一种清洁且有效的转化方式,但催化剂转化效率低和产物选择性差的问题仍有待解决。本研究借助层状金属氢氧化物的灵活可调性,合成了系列层状稀土氢氧化物、铈离子掺杂镁铝水滑石、氧化铈修饰镁铝水滑石和碳纳米管复合水滑石材料,用于制备甘油氧化反应中高活性和特定选择性的贵金属催化剂,并围
能源短缺和环境污染是当今世界威胁人类生存和发展的两大难题,为此,光催化和电催化技术应运而生,是近年来发展起来的进行能源转化和环境净化的绿色环保技术,具有巨大的研究意义和工业应用潜力,引起了全世界的广泛关注。如何提高催化活性成为研究人员共同努力的目标。近年来,研究已经证明金属颗粒的尺寸大小是决定催化剂催化活性的关键因素之一,因为随着金属颗粒尺寸的减小,表面电子结构发生改变,表面能增大,反应活性提高。
磷酸二氢钾(KH2PO4,简称KDP)晶体是一种性能优良的晶体材料,广泛应用于激光变频、电光调制、高速Q开关和压电转换器等领域。随着高功率激光系统在受控热核反应等重大技术上的应用,人们对KDP晶体的生长质量提出了更高要求。晶体中位错结构(密度,分布,方向以及柏氏矢量)将会对KDP晶体的生长过程以及质量产生重要的影响。KDP晶体生长主要依靠位错生长机制,位错终止于晶体表面时会形成台阶,环境中的组分极
有机单晶三维长程有序,热力学性质稳定,来源于共轭有机分子的独特的性能使其在多个关系国计民生、涉及国家安全的领域具有十分重要的应用前景。例如在高能射线探测方面,大尺寸有机闪烁晶体能直接实现对快中子的检测和对γ射线-中子有效的区分;在非线性光学太赫兹波段,大尺寸有机晶体非线性系数大,抗损伤阈值高,可在整个太赫兹波段获得最大范围的连续带宽;在微波激射领域,并五苯掺杂对三联苯晶体作为增益介质制备出世界上第