【摘 要】
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化石燃料的持续消耗导致了生态破坏和全球变暖,人类正面临着环境污染和能源短缺两大危机。为缓解这些问题,开发可持续、高效的储能/转换装置已成为当务之急。锌-空气电池(ZABs)具有本质安全性好、理论比容量高等优点,是一种很有发展前途的储能装置。然而,氧还原反应(ORR)的缓慢动力学是制约ZABs性能的关键因素。目前,贵金属铂基催化剂被公认为是ORR电催化剂的基准,但Pt储量有限、价格昂贵、且稳定性较差
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化石燃料的持续消耗导致了生态破坏和全球变暖,人类正面临着环境污染和能源短缺两大危机。为缓解这些问题,开发可持续、高效的储能/转换装置已成为当务之急。锌-空气电池(ZABs)具有本质安全性好、理论比容量高等优点,是一种很有发展前途的储能装置。然而,氧还原反应(ORR)的缓慢动力学是制约ZABs性能的关键因素。目前,贵金属铂基催化剂被公认为是ORR电催化剂的基准,但Pt储量有限、价格昂贵、且稳定性较差等,限制了其大规模应用。而非贵金属催化剂对氧还原电化学的选择性较差,耐久性不足,这些都限制了其大规模应用
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随着工业技术的不断发展,如今环境污染和能源危机是全球最重要的两个问题。针对这些问题,光催化作为一种缓解环境和能源问题的新型技术引起了人们的广泛关注。传统的TiO_2光催化剂由于其价格低廉、无毒性和稳定性高的优势已被广泛利用。然而,TiO_2的光响应范围过窄不利于可见光的利用,这严重阻碍了其的光催化性能。同时,单独的半导体光催化剂在光催化过程中产生光生电子-空穴对会急速复合,这也极大地限制了单一半导
四环素是最为常见的光谱抗生素之一。由于四环素的耐久性,大量排放在水体的抗生素对环境和人类健康造成了巨大的伤害。光催化氧化技术的大力发展为四环素的去除迎来了曙光。因此,开发用于降解四环素的高效光催化剂是解决环境污染的理想策略。铋系光催化剂在光催化氧化过程中得到了广泛的应用,其中Bi_2WO_6由于其出色的光催化性能得到了科学家们的一致认可,同时新型材料BiO_(2-x)由于在全光谱范围均有响应,且具
过渡金属催化C-H键活化的交叉偶联反应为C-C键或C-杂键的高效构建提供了一条简便易行的新途径。其中交叉脱氢偶联反应(CDC反应)无需对两个偶联分子进行预先官能团化,因此更受关注。分子间CDC反应如Fujiwara-Moritani烯烃化型反应、Sonogashira炔基化型CDC反应和Friedel-Crafts烷基化型CDC反应等构建了不同类型的C-C键;分子内CDC反应则是合成环状化合物强有
燃料电池作为一种环保高效的新型绿色能源,被科研人员预测为一种可以改善21世纪能源危机的“精兵强将”。但是电极材料的活性较差,稳定性不佳等缺点严重阻碍了燃料电池产业化的进程。通过研究发现碳基和钽基电极材料具有制备工艺简单,本征催化活性高,结构稳定性佳等优点,是一种具有商业化开发潜质的燃料电池电极材料。在本文中,我们将两种材料结合起来,形成Ta基石墨烯复合材料,通过对复合催化剂界面与缺陷的人为调控。实
功能高分子材料是指带有特殊功能基团的一类高分子材料,信号响应性能是指对外界物质的浓度、光照、温度等变化产生光学、力学、电学或者其他物理信号变化的性能,具有信号响应性能的功能高分子材料在现代生产和生活中应用范围较广,日益成为人类生产和生活不可缺少的重要材料。本文将罗丹明-乙二胺分别键合到水性聚氨酯和醋酸纤维素两种高分子材料中,期望在不影响高分子材料的理化性能的前提下,赋予高分子材料光致变色、对金属离
纳米结构的金属硫化物包括一元硫化物(MoS_2,SnS_2,Bi_2S_3等)和二元硫化物(Cu_3SnS_4、CuGaS_2、CdIn_2S_4等)。这些金属硫化物对可见光具有良好的响应能力,但不足之处是电荷分离效率低、光生电荷复合快以及光腐蚀等。近年来,三元金属硫化物由于其优异的氧化还原可逆性和高电子传导能力,在各种光催化反应中备受瞩目。本研究首先采用简单的水热法合成了一系列含有硫空位的三元金
晶态多孔材料不仅具备传统多孔材料的优势,其结构和孔道还易于表征和修饰,这使得其在化学传感、选择性气体吸附及气体分离方面的应用前景更加广阔。双官能团的三嗪衍生物配体富含功能性N位点,配体中的DAT基团既可以形成配位键也可以形成氢键。以其为有机单元构筑多孔材料,不仅能功能化孔表面赋予材料优异的性能,还能带来结构的多样化。本文选择双官能团的三嗪衍生物配体,合成了三例晶态多孔材料,并用于有机分子传感、选择
现代社会的高速发展对能源的消耗量日益增大,因此寻找化石燃料的替代品是实现低碳经济和减少环境污染的必要途径。近年来,风能等可再生能源逐渐被开发利用,然而受到天气、环境、成本等多因素的限制,急需开发一种安全、可靠、高效的可再生和可持续能源储存系统。以金属-空气电池,燃料电池为代表的新型能源转换装置由于具备高性能,高功率等特点,成为了最有发展潜力的储能装置之一。但是发生在电池阴极上的氧还原反应由于缓慢的
多孔单晶材料因其具有晶体长程有序的结构和多孔材料比表面积大的特点,在催化、储能等领域具有广阔的应用前景。多孔氮化物单晶结合了孔隙率大和结构一致性的特点,能够在晶体表面构建不饱和配位的金属-氮活性位点,在电催化领域表现出优异的性能。作为催化材料新的研究体系,本文以生长多孔氮化物单晶为出发点,先后生长出多孔单晶Fe_nN(n=2-4)和Co_nN(n=1-3)纳米颗粒,以及2 cm尺寸的多孔Fe_3N