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基于原位聚合凝胶电解质的碳纳米笼//三氧化钨纳米棒超级电容器

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化学学报 2021年第6期79卷 755-762页

作者：高润洲李国昌陈轶群曾誉赵杰吴强杨立军王喜章胡征南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京210023

发展非对称超级电容器可有效提升超级电容器能量密度,选择电极材料和电解质是关键.分级结构碳纳米笼因具有比表面积大、微孔-介孔-大孔共存、导电性好、稳定性高等优点,特别适合用作超级电容器电极材料.进一步通过N,S共掺杂引入赝电容... 详细信息

发展非对称超级电容器可有效提升超级电容器能量密度,选择电极材料和电解质是关键.分级结构碳纳米笼因具有比表面积大、微孔-介孔-大孔共存、导电性好、稳定性高等优点,特别适合用作超级电容器电极材料.进一步通过N,S共掺杂引入赝电容、改善浸润性,所得的氮硫共掺杂碳纳米笼(NSCNC)在1 mol•L^(−1)H2SO4溶液、电势范围0~1 V、电流密度1 A•g^(−1)下表现出337 F•g^(−1)的高比容量.水合三氧化钨(WO3•0.6H2O)纳米棒通过W6+/W5+的氧化还原反应实现H+的嵌入与脱出,在-0.55~0.3 V、5 A•g^(−1)下表现出454 F•g^(−1)的高比容量.以NSCNC和WO3•0.6H2O作正负极材料、原位聚合高分子凝胶电解质(IPGE/H2SO4)作准固态电解质组装的非对称超级电容器的工作电压为1.5 V,其倍率性能非常接近于在H型电解池中以1 mol•L^(−1)H2SO4为电解液的器件,而远优于以传统聚乙烯醇/硫酸(PVA/H2SO4)作凝胶电解质的器件,其根源是原位聚合的IPGE/H2SO4与电极材料之间建立了有效的电荷传输界面,改善了H+离子的传导,有效降低了电压降.本工作不仅展示了酸性介质中NSCNC//WO3•0.6H2O超级电容器的优异储能性能,还提供了一种新的用于构建准固态超级电容器的原位聚合凝胶电解质.

关键词：超级电容器酸性电解质原位聚合凝胶电解质分级结构碳纳米笼水合三氧化钨纳米棒

介观结构氮掺杂碳纳米笼负载铂-钌合金催化剂的优异甲醇电氧化性能

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化学学报 2016年第7期74卷 587-592页

作者：黎聃勤张志琦臧鹏远马延文吴强杨立军陈强王喜章胡征江苏省纳米技术重点实验室介观化学教育部重点实验室南京大学化学化工学院南京210023 南京大学(苏州)高新技术研究院苏州215123

利用氮掺杂碳纳米笼(h NCNC)的高比表面积及掺杂氮原子的锚定作用,方便地将约3 nm的Pt-Ru合金纳米粒子均匀地负载在h NCNC表面,制得了Pt和Ru比例可调的Pt-Ru/h NCNC双金属合金催化剂.这些催化剂展现出优异的甲醇催化氧化活性和稳定性,... 详细信息

利用氮掺杂碳纳米笼(h NCNC)的高比表面积及掺杂氮原子的锚定作用,方便地将约3 nm的Pt-Ru合金纳米粒子均匀地负载在h NCNC表面,制得了Pt和Ru比例可调的Pt-Ru/h NCNC双金属合金催化剂.这些催化剂展现出优异的甲醇催化氧化活性和稳定性,且具有良好的抗CO中毒能力,显著优于Pt/h NCNC和商业Pt Ru/C等对照组催化剂.其优异的电化学性能可归因于以下因素的协同作用:(1)Pt-Ru合金的双功能机制增强了催化剂的CO氧化脱附能力从而使活性位重新暴露,(2)h NCNC的氮掺杂及高比表面积有利于获得粒径小且均匀的合金纳米粒子,(3)h NCNC的多尺度分级孔结构有利于甲醇等参与反应物质的传输.

关键词：直接甲醇燃料电池电催化剂介观结构氮掺杂碳纳米笼铂钌合金甲醇氧化

氮掺杂碳纳米笼固载钌纳米粒子的费托合成性能

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化学学报 2022年第8期80卷 1100-1105页

作者：齐志豪高福杰周常楷曾誉吴强杨立军王喜章胡征南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京210023

费托合成可以将来源广泛的合成气转化为低碳烯烃和燃油等高附加值化学品,是后石油时代的重要化工过程,而发展高性能的催化剂是该工程产业化的关键.以具有高比表面积和高氮含量的氮掺杂碳纳米笼(NCNC)为载体,采用等体积浸渍法制备了Ru的... 详细信息

费托合成可以将来源广泛的合成气转化为低碳烯烃和燃油等高附加值化学品,是后石油时代的重要化工过程,而发展高性能的催化剂是该工程产业化的关键.以具有高比表面积和高氮含量的氮掺杂碳纳米笼(NCNC)为载体,采用等体积浸渍法制备了Ru的质量分数为20%的Ru/NCNC催化剂,所得Ru纳米颗粒均匀分散,相比于未掺杂碳纳米笼负载的Ru催化剂(Ru/CNC),Ru纳米粒子尺寸更小且分布更集中.Ru/NCNC催化剂展现出优异的费托合成催化性能,在0.5 MPa和220℃的温和条件下,具有高的催化活性、高的C_(5+)选择性(55.7%)、低的CH_(4)选择性(13.5%)和高的催化稳定性(60h,CO转化率保持在≈33%),显著优于Ru/CNC.这可归因于N掺杂提高了Ru活性中心的数量和电子态密度以及表面碱性,增强了金属-载体相互作用,进而提高Ru/NCNC的催化活性、长链产物(C_(5+))选择性、抗烧结能力和催化稳定性.本研究提供了一条通过掺杂碳载体设计提升费托合成催化剂性能的有效策略.

关键词：费托合成钌氮掺杂碳纳米笼锚定作用金属-载体相互作用

制备方法对Fe/NCNTs催化剂结构及费托反应性能的影响

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化学学报 2014年第9期72卷 1017-1022页

作者：吕金钊胡仁之卓欧许波连杨立军吴强王喜章范以宁胡征介观化学教育部重点实验室南京大学化学化工学院南京210093 南京大学(苏州)高新技术研究院苏州215123

以碳氮纳米管(NCNTs)为载体,利用氮的锚定作用,采用三种不同的制备方法(等体积浸渍法、胶体法和沉积沉淀法)方便地构建了负载铁物种的Fe/NCNTs催化剂.系统考察了制备方法对催化剂的结构及费托反应性能的影响.结果表明,制备方法影响铁纳... 详细信息

以碳氮纳米管(NCNTs)为载体,利用氮的锚定作用,采用三种不同的制备方法(等体积浸渍法、胶体法和沉积沉淀法)方便地构建了负载铁物种的Fe/NCNTs催化剂.系统考察了制备方法对催化剂的结构及费托反应性能的影响.结果表明,制备方法影响铁纳米粒子的粒度和分布、催化剂的还原和碳化行为,使催化剂表现出不同的催化性能.等体积浸渍法得到分散性较好、粒径小和分布窄[(8±4)nm]、容易还原和碳化的催化剂,反应中呈现出最高的低碳烯烃选择性、催化活性和稳定性.胶体法得到了形貌各异的粒子,反应中活性相易被氧化使得催化剂活性及稳定性较差.沉积沉淀法得到了粒径过大、难以还原和碳化的粒子,反应15 h后催化剂活性及稳定性急剧下降.该研究为利用氮掺杂碳纳米材料作为载体设计和开发高性能的费托合成催化剂提供了有益参考.

关键词：碳氮纳米管铁纳米粒子制备方法费托合成低碳烯选择性

氮掺杂碳纳米管负载的钌催化剂对苯甲醇在常压空气条件下催化氧化性能

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无机化学学报 2012年第12期28卷 2508-2512页

作者：毛俊贤江蛟王华凯杨立军王秧年耿皎王喜章胡征介观化学教育部重点实验室南京大学化学化工学院南京210093

以氮掺杂碳纳米管(NCNTs)为载体,采用乙二醇微波还原方法方便制得制备了负载型Ru催化剂,Ru纳米颗粒均匀分散在NCNTs表面,平均粒径为1.6 nm。在温和条件下(常压和空气条件),Ru/NCNTs催化剂表现出良好的苯甲醇催化氧化性能,在90℃下苯甲... 详细信息

以氮掺杂碳纳米管(NCNTs)为载体,采用乙二醇微波还原方法方便制得制备了负载型Ru催化剂,Ru纳米颗粒均匀分散在NCNTs表面,平均粒径为1.6 nm。在温和条件下(常压和空气条件),Ru/NCNTs催化剂表现出良好的苯甲醇催化氧化性能,在90℃下苯甲醇转化率可达93%,苯甲醛选择性大于99%,并且具有良好的可重复使用性能,这些结果显著优于碳纳米管(CNTs)和活性炭(AC)为载体的对比组催化剂。在温和条件下Ru/NCNTs催化剂表现出的优异苯甲醇催化氧化性能可归因于氮掺杂提高了NCNTs的电子密度进而促进了O2分子吸附和反应。

关键词：苯甲醇氧化氮掺杂碳纳米管 Ru纳米粒子乙二醇微波还原

碳基纳米管的生长机理、结构调控及其功能化研究

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碳基纳米管的生长机理、结构调控及其功能化研究

中国化学会第27届学术年会

作者：胡征王喜章吴强南京大学介观化学教育部重点实验室南京大学化学化工学院

＜正＞碳纳米管结构新颖、性能优异、前景广阔,其相关研究是人们共同关心的科学前沿。经过近20年的发展,人们对这类新材料的制备、性能及其应用研究取得了激动人心的进展,

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼

化学学报 2015年第10期73卷 1013-1017页

作者：吕之阳冯瑞赵进范豪徐丹吴强杨立军陈强王喜章胡征南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京210093 常州南京大学高新技术研究院常州213164

锂离子电池具有能量密度高和循环性好等优点,广泛应用于小型移动设备等领域,但尚不能满足需要兼具高容量和高倍率性能的应用要求.以兼具高比表面积、氮含量高且可调、良好石墨化程度、多尺度分级结构(含孔结构)、有微孔通道的寡层笼壁... 详细信息

锂离子电池具有能量密度高和循环性好等优点,广泛应用于小型移动设备等领域,但尚不能满足需要兼具高容量和高倍率性能的应用要求.以兼具高比表面积、氮含量高且可调、良好石墨化程度、多尺度分级结构(含孔结构)、有微孔通道的寡层笼壁结构等特征的氮掺杂碳纳米笼(NCNC)为锂离子电池负极材料,展现出高的比容量、优异的倍率性能和稳定性,譬如:在0.1 A·g-1小电流密度下,NCNC800的循环稳定的充电比容量可以高达约900 m Ah·g-1,显著优于商业石墨;在20.0 A·g-1大电流密度下,循环500圈后的可逆比容量仍能稳定在约135 m Ah·g-1.如此优异的电化学性能可归因于NCNC的结构特征,如高比表面积、良好石墨化程度、独特介观结构和孔结构,这些特征有利于锂离子传输、电解液渗透和电子传导等.这为开发高倍率和高比容量的锂离子电池负极材料提供思路.

关键词：氮掺杂碳纳米笼锂离子电池负极材料高倍率

Pd/MWCNTs(多壁碳纳米管)催化剂的制备及其Heck反应催化活性

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无机化学学报 2011年第8期27卷 1550-1554页

作者：李雪亭臧鹏远叶秋明耿皎王喜章王秧年胡征介观化学教育部重点实验室江苏省纳米技术重点实验室南京大学化学化工学院南京210093

以浓硝酸处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过微波辅助法简单而快速地制备了高度分散、粒径均一的Pd/MWCNTs催化剂。利用XRD、HRTEM、XPS等手段对催化剂进行了表征。考察了Pd/MWCNTs催化剂对Heck反应的催化活性,并优化了反应温度... 详细信息

以浓硝酸处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过微波辅助法简单而快速地制备了高度分散、粒径均一的Pd/MWCNTs催化剂。利用XRD、HRTEM、XPS等手段对催化剂进行了表征。考察了Pd/MWCNTs催化剂对Heck反应的催化活性,并优化了反应温度、碱的种类和用量等反应条件。结果表明,Pd/MWCNTs在Heck反应中具有良好的催化活性。

关键词：多相催化 Heck反应多壁碳纳米管 Pd纳米粒子负载催化剂

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氮化铝纳米锥的制备及其场发射性能研究

氮化铝纳米锥的制备及其场发射性能研究