【摘 要】
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氧还原反应(ORR)是锌-空气电池空气阴极发生的主要反应。ORR反应过程缓慢,严重依赖铂族贵金属电催化剂。锌-空气电池大规模商业化受到贵金属催化剂的储量、价格、耐久性和耐甲醇毒性的限制。因此开发低成本、高效的非贵金属电催化剂具有非常重要意义。本论文以过渡金属等非贵金属电催化剂为研究对象,通过杂原子掺杂优化电化学性能,调配合成条件来控制电催化剂的形貌、组成,获得优越的电催化活性。利用各种实验方法探究
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氧还原反应(ORR)是锌-空气电池空气阴极发生的主要反应。ORR反应过程缓慢,严重依赖铂族贵金属电催化剂。锌-空气电池大规模商业化受到贵金属催化剂的储量、价格、耐久性和耐甲醇毒性的限制。因此开发低成本、高效的非贵金属电催化剂具有非常重要意义。本论文以过渡金属等非贵金属电催化剂为研究对象,通过杂原子掺杂优化电化学性能,调配合成条件来控制电催化剂的形貌、组成,获得优越的电催化活性。利用各种实验方法探究电催化剂的活性成分与催化剂组成的关系。我们进一步探究了合成的电催化剂在锌-空气电池中的应用。主要研究内容
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气凝胶具有孔隙率高、比表面积大和密度低等特点,是一种具有多孔网络结构的三维宏观体材料,其孔隙中充满了气体分散介质。本论文采用水热合成法和冷冻干燥法将改性木质素和Fe_3O_4纳米粒子引入到石墨烯气凝胶中,成功制备得到了磁性木质素石墨烯气凝胶,通过多种表征方法对其结构和性能进行了分析,同时对此类磁性木质素石墨烯气凝胶的吸附性能和磁回收性能进行了初步探讨,主要研究内容和结论如下:(1)以木质素磺酸钠和
近年来,过渡金属硫化物因其窄带隙、良好的助催化性能等优点在光催化领域备受关注,但其依然受限于对太阳光的利用率低,光生载流子二次复合快等因素。本文对多种过渡金属硫化物(Cd S、Co S_x等)进行了研究,分别通过异质结的构筑以及元素掺杂等方法对其光催化性能进行了改性,并对其性能提升机理进行了探究。(1)本文首先采用水热法分别制备了n型Cd S纳米棒和p型Co S_x纳米片,通过简单的机械搅拌法制备
阴极电生成H_2O_2的性能是电芬顿氧化降解有机污染物的关键因素,为提高阴极还原O_2生成H_2O_2电的能力,本研究通过造孔或提高阴极表面疏水性的方式制备了两种高效产生H_2O_2的碳素阴极。在对其进行表征的基础上,考察了H_2O_2的产生效能。采用所制备阴极构建电芬顿氧化系统,考察了氧化体系对水中罗丹明B(Rh B)或头孢吡肟的降解和矿化能力,并对罗丹明B和头孢吡肟降解过程产生的中间产物进行了
微波化学作为一种新兴的绿色化学合成方法,开启了快速制备纳米尺度功能材料的最佳途径,近年来已成功地进入碳纳米材料的研究领域。由于碳材料和微波辐射的强烈作用,可以实现快速升温和局部加热。研究人员通过微波加热的方法制备了各种碳纳米材料,如碳纳米管、石墨烯、碳量子点和活性炭等。微波加热制备的碳材料被广泛应用于各个领域,如作为吸附材料、储能材料以及生物医学材料等。利用微波加热的优势,如何扩展其在碳材料制备、
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聚氨酯弹性体因其具有软段和硬段的独特分子结构而综合性能十分优异,集橡胶与塑料优点于一身,目前广泛应用于现代生活的各个领域。然而在有些特定苛刻条件领域,聚氨酯的耐热性能、阻燃性能、介电性能及导热性能等远远未达到需要。而将纤维加入聚氨酯弹性体中,能够有效的改善材料的力学性能及耐热性能;玻璃空心微球的加入可以提高材料的介电性能及导热性能;加入阻燃剂有效地提高材料的氧指数。所以对聚氨酯复合材料的研究具有非