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Defect engineering of high-loading single-atom catalysts for electrochemical carbon dioxide reduction

Materials Reports(Energy) 2023年第2期3卷 124-141,I0003页

作者： Yang Li Zhenjiang He Feixiang Wu Shuangyin Wang Yi Cheng sanping jiang Hunan Provincial Key Laboratory of Nonferrous Value-added Metallurgy Central South UniversityChangsha410083China Engineering Research Center of the Ministry of Education for Advanced Battery Materials Central South UniversityChangsha410083China State Key Laboratory of Chem/Bio-Sensing and Chemometrics Provincial Hunan Key Laboratory for Graphene Materials and DevicesCollege of Chemistry and Chemical EngineeringHunan UniversityChangsha410082China WA School of Mines:Minerals Energy and Chemical EngineeringCurtin UniversityPerthWA 6102Australia Foshan Xianhu Laboratory of the Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory Xianhu Hydrogen ValleyFoshan528216China

Electrochemical carbon dioxide reduction reaction(CO_(2)RR)provides an attractive approach to carbon capture and utilization for the production high-value-added ***,CO_(2)RR still suffers from poor selectivity and low current density due to its sluggish kinetics and multitudinous reaction ***-atom catalysts(SACs)demonstrate outstanding activity,excellent selectivity,and remarkable atom utilization efficiency,which give impetus to the search for electrocatalytic processes aiming at high *** appears significant activity in the development of efficient SACs for CO_(2)RR,while the density of the atomic sites remains a considerable barrier to be *** construct high-metal-loading SACs,aggregation must be prevented,and thus novel strategies are *** key to creating high-density atomically dispersed sites is designing enough anchoring sites,normally defects,to stabilize the highly mobile separated metal *** this review,we summarized the advances in developing high-loading SACs through defect engineering,with a focus on the synthesis strategies to achieve high atomic site ***,the future opportunities and challenges for CO_(2)RR in the area of high-loading single-atom electrocatalysts are also discussed.

关键词： Single-atom catalysts High loading Electrocatalysis Carbon dioxide reduction(CO_(2)RR) Transition metals

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表面偏析在固体氧化物燃料电池阴极/电解质界面形成和反应中的作用

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陶瓷学报 2023年第3期44卷 434-446页

作者：何帅邹远锋蒋三平先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心暨佛山仙湖实验室广东佛山528216

电极/电解质界面对高温固体氧化物燃料电池(SOFC)等电化学固态器件的性能和耐久性起着至关重要的作用。SOFC与液态电解质电池相比,SOFC的多孔电极和致密电解质之间的界面接触是不连续的,并且有显著的固体与固体(Solid-to-Solid,StS)接... 详细信息

电极/电解质界面对高温固体氧化物燃料电池(SOFC)等电化学固态器件的性能和耐久性起着至关重要的作用。SOFC与液态电解质电池相比,SOFC的多孔电极和致密电解质之间的界面接触是不连续的,并且有显著的固体与固体(Solid-to-Solid,StS)接触特性。这种StS的接触特性在SOFC的表面偏析、电极/电解质界面和电极相界面反应性等现象中起到了关键作用,尤其是对于作为O_(2)还原反应、具有高混合离子和电子电导率和高活性等特点的钴基钙钛矿阴极材料。然而,对这些表界面现象的机理研究绝大部分集中在高温电极/电池烧结过程中所发生的钴基钙钛矿电极与氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)基电解质之间的高反应活性现象。电极直接组装技术的开发避免了传统高温烧结带来的相关不利问题,同时科研人员进一步研究了在SOFC运行条件下的免烧结电极/电解质界面形成和反应现象。简要回顾了在SOFC运行条件下具有电子导电La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_(3)和混合离子和电子导电的La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)免烧结钙钛矿电极与YSZ和掺钆氧化铈(GDC)电解质之间的极化、表面偏析和界面形成的基本原理和内在联系等的研究进展。明晰并理解电极/电解质界面的基本原理对于开发高性能和耐用的SOFC技术具有普遍且重要的意义。

关键词：固体氧化物燃料电池阴极电极/电解质界面表面偏析极化

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基于稀疏三维变换域协同滤波的图像降噪

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电视技术 2013年第1期37卷 21-23页

作者：祁国平姜三平吴朝润中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

提出了基于在变换域的加强稀疏表示来进行图像降噪,通过三个步骤来实现:一个组的三维变换,收缩变换频谱,三维逆变换。通过实践证明,该方法能较好地保留整个细节,实验结果显示该算法具有较好的峰值信噪比和结构相似度。

关键词：图像去噪稀疏自适应分组块匹配三维变换收缩

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直接组装法原位制备固体氧化物电池的电极研究进展

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陶瓷学报 2022年第5期43卷 825-838页

作者：陈志逸乐忠威艾娜蒋三平陈孔发福州大学材料科学与工程学院福建福州350108 福州大学福建省高校测试中心福建福州350108 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 广东佛山528216

传统高温烧结(1000℃~1250℃)制备电极存在界面反应、微结构粗化等问题。最近研究表明,直接组装的电极在800℃及更低的温度下通过电化学极化可以原位形成电极/电解质界面。由于不经历高温烧结过程,直接组装法可将各种高性能氧电极材料... 详细信息

传统高温烧结(1000℃~1250℃)制备电极存在界面反应、微结构粗化等问题。最近研究表明,直接组装的电极在800℃及更低的温度下通过电化学极化可以原位形成电极/电解质界面。由于不经历高温烧结过程,直接组装法可将各种高性能氧电极材料直接运用在无隔离层的氧化锆电解质上,并且为低熔点和纳米结构材料的应用开辟新途径。概述了直接组装法制备电极的最新研究进展。

关键词：可逆固体氧化物电池直接组装法纳米结构电极极化构筑界面电极/电解质界面稳定性

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超高温(200~250℃)聚合物电解质膜燃料电池的机遇与挑战

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化学通报 2022年第4期85卷 410-424页

作者：王慧萍杨楚杰 Felix Kwofie 张爱京江胜娟唐浩林蒋三平程义中南大学冶金与环境学院环境工程系长沙410083 国家电投集团氢能科技发展有限公司北京102209 佛山仙湖实验室佛山528216 Fuels and Energy Technology Institute&Western Australia School of Mines:Minerals Energy and Chemical EngineeringCurtin UniversityPerthWestern Australia 6102Australia

低温质子交换膜燃料电池的商业化受到高纯度氢气制取、储存、运输及加注的制约。将燃料电池工作温度提高到200~250℃可显著提高电极动力学,提高对一氧化碳等杂质气体的耐受性,降低氢气制取成本,简化水和热管理,为燃料电池提供更多燃料选... 详细信息

低温质子交换膜燃料电池的商业化受到高纯度氢气制取、储存、运输及加注的制约。将燃料电池工作温度提高到200~250℃可显著提高电极动力学,提高对一氧化碳等杂质气体的耐受性,降低氢气制取成本,简化水和热管理,为燃料电池提供更多燃料选择,使得高温质子交换膜燃料电池有望实现原位甲醇重整制氢系统与燃料电池系统的无温差耦合,同时较高的运行温度为直接甲醇燃料电池和非贵金属催化剂替代铂基催化剂提供了有利条件。但超高温(200~250℃)聚合物电解质膜燃料电池的发展依然面临着艰巨的挑战,为促进超高温聚合物电解质膜燃料电池的发展,本文将系统总结近年的相关进展,探讨超高温聚合物电解质膜燃料电池面临的机遇与挑战。

关键词：高温质子交换膜燃料电池甲醇重整制氢铂基催化剂非贵金属催化剂机遇与挑战

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HPLC法测定阿魏酸哌嗪的有关物质

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中国药师 2017年第2期20卷 351-354页

作者：李帅曾三平王皖蒋涛廖彬湖南省药品检验研究院长沙410001 湖南省医疗器械检验检测所

目的:建立阿魏酸哌嗪有关物质的测定方法。方法:采用HPLC法,色谱柱:Xtimate C_(18)柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相:0.5%冰乙酸溶液-甲醇-乙腈,采用梯度洗脱;流速:1.0 ml·min^(-1);柱温:30℃;检测波长:286 nm;进样量:20μl。结果:阿魏... 详细信息

目的:建立阿魏酸哌嗪有关物质的测定方法。方法:采用HPLC法,色谱柱:Xtimate C_(18)柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相:0.5%冰乙酸溶液-甲醇-乙腈,采用梯度洗脱;流速:1.0 ml·min^(-1);柱温:30℃;检测波长:286 nm;进样量:20μl。结果:阿魏酸在5~30μg·ml^(-1)(r=1.000 0)浓度范围内线性关系良好,检测限为0.02 ng。结论:本测定方法可靠、简便、结果准确,稳定性和耐用性良好,适用于阿魏酸哌嗪有关物质的测定。

关键词：阿魏酸哌嗪有关物质高效液相色谱法

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测控技术与仪器专业实验教学的思考与改革

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中北大学学报（社会科学版） 2008年第4期24卷 79-81页

作者：郝晓剑郝丽娜姜三平靳鸿中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

中北大学测控技术与仪器专业自1981年建立以来,为促进国防工业建设和仪器科学与技术学科的发展培养了大量的专业人才。新世纪之初,中国的高等教育进入了大众化阶段,科技的进步和社会的发展对仪器科学与技术学科人才的培养呈现出知识多... 详细信息

中北大学测控技术与仪器专业自1981年建立以来,为促进国防工业建设和仪器科学与技术学科的发展培养了大量的专业人才。新世纪之初,中国的高等教育进入了大众化阶段,科技的进步和社会的发展对仪器科学与技术学科人才的培养呈现出知识多元化和能力专业化的需求。本文结合对这些问题的思考,讨论了测控技术与仪器专业实验教学存在的问题以及为解决这些问题所进行的教学改革实践探索。

关键词：测控技术与仪器实验教学教学改革

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现代设施农业新能源高温固体氧化物燃料电池发展展望

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农业工程 2023年第11期13卷 46-53页

作者：蒋三平程一兵陈锦芳程兴国先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室广东佛山528216 广东佛燃科技有限公司广东佛山528000 神州数码信息服务股份有限公司北京100044

高温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFC)是前沿的清洁能源转换技术之一,也是可为设施农业能源同时提供所需的热、电和二氧化碳气肥理想的能源装置。从现代设施农业能耗和SOFC热电联供特征方面,系统阐明了SOFC能源系统和... 详细信息

高温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFC)是前沿的清洁能源转换技术之一,也是可为设施农业能源同时提供所需的热、电和二氧化碳气肥理想的能源装置。从现代设施农业能耗和SOFC热电联供特征方面,系统阐明了SOFC能源系统和设施农业耦合的可行性及广泛的应用前景。性能稳定、低成本的SOFC系统可以从根本上解决我国农业大棚的能耗高、热效率低、环境污染等严重问题,同时为SOFC产业提供巨大的市场。

关键词：设施农业温室技术高能耗固体氧化物燃料电池热电联供

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分析法的瞬态高温外推实验研究

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工程与试验 2010年第1期50卷 11-14,70页

作者：申国清郝晓剑姜三平周汉昌中北大学电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

为了拓展蓝宝石光纤黑体腔温度传感器的测温范围和提高其测温精度,提出了一种瞬态高温测试的拓展方法。用磁控溅射法在蓝宝石光纤一端镀制一层氧化锆陶瓷材料形成黑体腔,分析了黑体腔的传热规律,并建立了黑体腔的传热数学模型,用分析法... 详细信息

为了拓展蓝宝石光纤黑体腔温度传感器的测温范围和提高其测温精度,提出了一种瞬态高温测试的拓展方法。用磁控溅射法在蓝宝石光纤一端镀制一层氧化锆陶瓷材料形成黑体腔,分析了黑体腔的传热规律,并建立了黑体腔的传热数学模型,用分析法求解了黑体腔传热数学模型,设计了实验验证方法,对黑体腔传热数学模型和分析求解法进行了实验验证。实验结果表明,利用分析法得出的外推结果与红外测温仪测到的结果在变化趋势和最高值处表面出了较好的一致性,证明了黑体腔传热数学模型与分析求解法是正确的。

关键词：分析法外推法黑体腔数学模型

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Steric hindrance effect of Schiff-base ligands on magnetic relaxation dynamics and emissive behavior of two dinuclear dysprosium complexes

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Journal of Rare Earths 2023年第7期41卷 1049-1057,I0003页

作者： Youdong jiang Sourav Dey Hongshan Ke Yongsheng Yang Lin Sun Gang Xie sanping Chen Gopalan Rajaraman Key Laboratory of Synthetic and Natural Functional Molecule of the Ministry of Education College of Chemistry and Materials ScienceNorthwest UniversityXi'an 710127China Department of Chemistry Indian Institute of Technology BombayPowaiMumbai400076India State Key Laboratory of Rare Earth Resource Utilization Changchun Institute of Applied ChemistryChinese Academy of SciencesChangchun 130022China Henan Key Laboratory of Polyoxometalate Chemistry Institute of Molecular and Crystal EngineeringCollege of Chemistry and Chemical EngineeringHenan UniversityKaifeng 475004China

The self-assembly reactions between mixed-ligand and tetrahydrate dysprosium acetate in the presence of mixed organic solvents lead to two structural similar dinuclear dysprosium complexes with composition formulas of Dy_(2)(L_1)_(2)(L_(2))_(2)(CH_(3)OH)_(2)·CH_(2)Cl_(2)·CH_(3)OH(1) and Dy_(2)(L_1)_(2)(L_(3))_(2)(CH_(3)OH)_(2)·CH_(3)CN(2),where L_1,L_(2) and L_(3) represent the deprotonated form of 4-tert-butyl-2-(7-methoxybenzo[d]oxazol-2-yl)phenol,(E)-1-(((3,5-di-tert-butyI-2-hydroxyphenyI)imino)methyl)naphthalen-2-ol and(E)-2,4-di-tertbutyl-6-((2-hydroxybenzylidene)amino)*** tiny difference of the core structure of 1 and 2 is derived from the steric hindrance of Schiff base ligands L_(2) and L_(3).Dynamic magnetic measurements reveal that 1 and 2 show frequency-dependent out-of-phase alternating-current susceptibility signal peaks at different temperatures under zero dc field,diagnostic of single-molecule magnet *** experimental derived energy barrier to magnetization reversal for 1 and 2 is 108(1),47(2) and 33(3) *** initio CASSCF calculations performed on 1 and 2 suggest that the origin of the difference in magnetic properties originates from the variation in the single-ion anisotropy that arises due to minor structural ***,the equation to calculate the effective energy barrier for Dy_(2) proposed earlier is found to yield an excellent agreement with the experimental *** state fluorescence measurements performed on 1 and 2 demonstrate that both exhibit two ligands centered components of fluorescent emissive,in addition,with different emitting colors and chromaticity *** discrepancy of fluorescence and single molecule magnet behavior showed by 1 and 2 can be attributed to the steric hindrance effect of Schiff base ligands.

关键词： Fluorescent single-molecule magnets Dinuclear dysprosium complexes Mixed ligand Steric hindrance Theoretical calculations Rare earths

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