【摘 要】
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能源需求的增加引发了人们对高效,低成本,环保的替代能源转换和储存系统的研究。用于氧还原和析氧反应的催化剂是可再生能源技术包括燃料电池和水分解的关键所在。然而,阴极氧还原反应(ORR)比阳极反应慢六个或更多个数量级,从而限制燃料电池的性能。所以研究高效的ORR催化剂变得非常重要。众所周知,铂材料被认为是燃料电池中ORR最活跃的催化剂,但它们的成本高,对甲醇的耐受性低,稳定性有限。有几种非Pt基催化剂
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能源需求的增加引发了人们对高效,低成本,环保的替代能源转换和储存系统的研究。用于氧还原和析氧反应的催化剂是可再生能源技术包括燃料电池和水分解的关键所在。然而,阴极氧还原反应(ORR)比阳极反应慢六个或更多个数量级,从而限制燃料电池的性能。所以研究高效的ORR催化剂变得非常重要。众所周知,铂材料被认为是燃料电池中ORR最活跃的催化剂,但它们的成本高,对甲醇的耐受性低,稳定性有限。有几种非Pt基催化剂:廉价贵金属催化剂,非贵金属催化剂和无金属催化剂。使用金属骨架材料(MOFs)作为前体制备高效多孔碳催化
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光子晶体作为一种纳米尺度的材料,自从其被提出以来这种有序的具有孔洞结构的周期性材料就备受关注。光子晶体具有光子带隙和光子局域等特性,可以调制材料的发光性能,在光催化、太阳能、检测、激光、显示等方面具有巨大的应用潜力。本文以溶胶-凝胶法制备了稀土掺杂的Bi2WO6纳米粉和Ba TiO3反蛋白石光子晶体,并对其上转换发光性能进行了研究,具体如下:(1)以柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)作为螯合
在物理学、化学、生物学等研究中氢键是一种普遍存在的弱相互作用。很多微观结构和超分子结构都涉及氢键相互作用,像聚合物、溶质和溶剂复合物、蛋白质和DNA等。氢键相互作用可以在基态和激发态存在。激发态氢键相互作用被广泛研究,其在电子光谱移动、荧光猝灭、光诱导电子转移、内转换和分子内电荷转移等过程中扮演着重要的角色。质子转移是基于氢键作用的一种动力学过程而且具有广泛的应用,例如激光染料、LEDs、荧光传感
近年来,有机硼化合物被广泛研究,使其在非线性光学、阴离子传感器、有机发光二极管、双光子吸收等方面得到广泛应用。硼原子有空的2P轨道,将其引入到有机共轭体系中,可以降低体系的最低空轨道,带来特有的光电性质,在进一步发展光电材料的科学领域中具有重要价值。本文选用四种不同的有机硼化合物,分别对四种化合物在真空、己烷、甲苯、四氢呋喃和乙腈溶剂中进行理论研究。我们用化合物1、2、3、4来命名。化合物1-3分
进入二十一世纪以来,化石能源枯竭和环境恶化成为影响人类社会发展的最大问题,亟需解决。新型的光催化技术由于能够利用太阳能分解水制氢和降解环境污染物而无二次污染,成为解决当前能源危机和环境污染等问题最有前景的技术之一。二氧化钛作为第一代光催化剂的代表是光催化领域中被研究最广泛的光催化剂之一,具有较高的活性。但是,其较大的禁带宽度导致了较窄的光响应范围使得太阳能利用率过低,严重限制了其在现实中的应用。因
质子耦合电子转移反应在生物和化学过程中普遍存在,对于PCET反应过程的研究有助于加强我们对生物反应中呼吸、固氮、光合作用以及人工光合作用和燃料电池等能量转换方面的了解。因此对于PCET反应过程的研究是非常有意义的。循环伏安等电化学方法是研究PCET反应过程的最常用和有效手段。在稀溶液中电极表面的pH效应引起峰形和其电位改变,甚至导致新峰形成。这是由于缓冲溶液不能完全中和,在PCET反应中释放与吸收
液相中激发态质子转移过程属于激发态氢键动力学行为,随着科学技术的发展,激发态氢键动力学行为的研究成为了可能,众所周知生物体中各种反应过程大多数都是发生在激发态上,而氢键作为构成生物体的基本结构单元广泛地存在于大自然当中。沿着氢键结构发生的质子转移过程中,氢质子从质子供体转移向质子受体,氢键相互作用为该过程提供驱动力。在基态(S0)时氢键相互作用难以促使反应的进行,但是在光诱导的条件下分子跃迁至激发
化石能源的过度消耗所导致的环境污染和资源短缺是人类所面对的重大难题。因此,开发出无污染且可再生的清洁能源成为了解决这个难题的最佳方式。目前,众多的学者发现利用太阳能光催化水分解制氢是一项最有发展前景的技术。在各种半导体光催化材料中,二氧化钛(TiO_2)由于其具有强氧化能力,低价,无毒,性质稳定等特点,已被广泛应用于光催化水分解制氢和降解有机污染物等领域。然而,由于TiO_2无可见光响应且本身的光
本论文运用密度泛函理论(DFT)与含时密度泛函理论(TDDFT)对2-(1H-苯并咪唑-2-亚氨基)-5-二甲氨基苯酚(BIP)分子和1,5-二羟蒽醌(1,5-DHAQ)分子进行了激发态质子转移研究。在DFT/TDDFT方法下,用B3LYP泛函和TZVP基组对BIP-enol(一般形式)和BIP-keto(质子转移后形式)结构进行了优化,分别模拟两种结构的红外光谱并计算前线分子轨道和势能曲线,以及
在可见光的作用下,物质内部发生了物理或化学变化,我们称为“光物理化学反应”。在科技高度发达的今天,光物理或化学反应已经渗透到能源、材料、物理、化学、生物等诸多科研方向及社会生活的方方面面。研究光物理化学反应过程细节,以期得到更加详尽的反应机理,进一步促进科技进步,方便人民生活。按照光物理化学反应进行的时间先后顺序分为初级和次级反应过程。初级反应过程吸收能量,致使分子的电子结构和能态发生改变;次级反
从发现第一代主体分子——冠醚,到现在,短短几十年里,超分子化学得到快速的发展和壮大,研究以非共价键作用力为核心的主客体化学,其不论是在理论研究还是在实际应用方面都有举足轻重的地位。近些年,带电荷的大环化合物主体分子相继被报道,这些带电荷的主体分子不仅有着鲜明的结构特征,而且性能上有着显著且突出的功能,带正电荷的主体分子可以包结中性和带负电荷的客体分子,带负电荷的主体分子可以包结中性和带正电荷的客体