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Cobalt sulfides as efficient catalyst towards oxygen reduction reactions

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Chinese Chemical Letters 2020年第2期31卷 530-534页

作者： Shuo Yao taizhong huang Hengyi Fang Jiemei Yu Mayilvel Dinesh Meganathan Zhaoxin Cui Xianxia Yuan Shandong Provincial Key Laboratory of Fluorine Chemistry and Chemical Materials School of Chemistry and Chemical EngineeringUniversity of JinanJi'nan 250022China Department of Chemical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

Developing low-cost and high performance catalysts to replace precious metal based catalysts for oxygen reduction reaction(ORR) is one of the most feasible ways to promote the commercial application of fuel *** this work,flower-like CoS and octahedral CoS_2 are synthesized by a facile one-pot hydrothermal method without any adjunction of surfactants or follow-up thermolysis,their catalytic performance towards ORR in alkaline electrolyte are comparatively *** results reveal that CoS_2 outperforms CoS owing to the higher electron density around S-S bond of S_2^(2-) in the crystal structure,which promotes the adsorption of oxygen on catalyst surface and facilitates the breakage of O-O bond in oxygen,leading to direct 4-electron transfer *** CoS_2 particles are dispersed on the surface of rGO with large surface area,their ORR performance could be further improved.

关键词： Oxygen reduction reaction Catalysts Cobalt sulfides Reduced graphene oxide Catalytic performance

Manipulating crystallographic growth orientation bycation-enhanced gel-polymer electrolytes toward reversiblelow-temperature zinc-ion batteries

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InfoMat 2024年第11期6卷 94-107页

作者： Yanlu Mu Fulu Chu Baolei Wang taizhong huang Zhanyu Ding Delong Ma Feng Liu Hong Liu Haiqing Wang School of Chemistry and Chemical Engineering University of JinanJinanthe People's Republic of China WILD SC(Ningbo)Intelligent Technology Co.Ltd Ningbothe People's Republic of China School of Materials Science and Engineering University of JinanJinanthe People's Republic of China Institute for Advanced Interdisciplinary Research(iAIR) College of Chemistry and Chemical EngineeringUniversity of JinanJinanthe People's Republic of China State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinanthe People's Republic of China

Aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) have garnered significant research interestas promising next-generation energy storage technologies owing to theiraffordability and high level of safety. However, their restricted ionic conductivityat subzero temperatures, along with dendrite formation and subsequentside reactions, unavoidably hinder the implementation of grid-scale *** this study, a novel bimetallic cation-enhanced gel polymer electrolyte(Ni/Zn-GPE) was engineered to address these issues. The Ni/Zn-GPE effectivelydisrupted the hydrogen-bonding network of water, resulting in a significantreduction in the freezing point of the electrolyte. Consequently, thedesigned electrolyte demonstrates an impressive ionic conductivity of 28.70 m^(-)cm^(-1) at 20℃. In addition, Ni^(2+) creates an electrostatic shielding interphaseon the Zn surface, which confines the sequential Zn^(2+) nucleation and depositionto the Zn (002) crystal plane. Moreover, the intrinsically high activationenergy of the Zn (002) crystal plane generated a dense and dendrite-free plating/stripping morphology and resisted side reactions. Consequently, symmetricalbatteries can achieve over 2700 hours of reversible cycling at 5 mA cm^(-2),while the Zn jj V_(2)O_(5) battery retains 85.3% capacity after 1000 cycles at -20℃.This study provides novel insights for the development and design of reversiblelow-temperature zinc-ion batteries.

关键词： aqueous zinc battery crystallographic orientation electrodeposition gel polymer electrolyte low-temperature resistant

Effect of VFe addition on hydrogen storage behavior of TiMn_(1.5)-based alloys

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Journal of University of Science and Technology Beijing 2004年第3期11卷 263-267页

作者： Xuebin Yu Zhu Wu Baojia Xia taizhong huang Jinzhou Chen Naixin Xu Lab of Energy Science and Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China Lab. of Energy Sci. and Technol. Shanghai Inst. of Microsystem Chinese Acad. of Sci. Shanghai 200050 China

The hydrogen absorption and desorption behavior of TiMn_(1.25)Cr_(0.25)alloys with VFe substitution for partial Mn was investigated at 273, 293 and 313 K. It is found thatVFe substitution increases their hydrogen storage capacity, decreases the plateau pressure and thehysteresis factor of their pressure-composition-temperature (PCT) curves. After annealing treatmentat 1223 K for 6 h, TiMn_(0.95)Cr_(0.25)(VFe)_(0.3) alloy exhibits a lower hydrogen desorptionplateau pressure (0.27 MPa at 313 K) and a smaller hysteresis factor (0.13 at 313 K); the maximumand effective hydrogen storage capacities (mass fraction) are 2.03% and 1.12% respectively, whichcan satisfy the demand of hydrogen storage tanks for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC).

关键词： TiMn-based alloy hydrogen storage capacity hysteresis sloping factor PEMFC

VFe合金取代TiCr_(1.8)合金中部分Cr对其结构和储氢性能的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2008年第3期37卷 386-390页

作者：黄太仲吴铸孙国新徐乃欣济南大学山东济南250022 中科院上海微系统与信息技术研究所能源室上海200050

采用XRD、PCT和TG-DSC方法研究了VFe合金取代TiCr1.8合金中部分Cr对其结构与吸放氢性能的影响。结果表明:随 VFe取代 Cr 的量的增加,合金的相组成逐步由Laves相转变为BCC相,而且BCC相的晶胞参数随合金中VFe含量的增加而增大;合金的最大... 详细信息

采用XRD、PCT和TG-DSC方法研究了VFe合金取代TiCr1.8合金中部分Cr对其结构与吸放氢性能的影响。结果表明:随 VFe取代 Cr 的量的增加,合金的相组成逐步由Laves相转变为BCC相,而且BCC相的晶胞参数随合金中VFe含量的增加而增大;合金的最大储氢量随VFe含量的增加而升高,合金的最大储氢量可达到5.2/结构单元,质量比约3.4%;但合金的可逆储氢量却随合金中VFe含量的增加先升高后降低;氢在BCC相的TiCr1.2(VFe)0.6合金中有两种具有不同结合能的储存位置。

关键词： TiCr基储氢合金 XRD 可逆储氢量 TG-DSC

Ti/Cr比对xTi-18Mn-(50–x)Cr-32V合金吸/放氢性能的影响

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稀有金属材料与工程 2006年第10期35卷 1593-1596页

作者：窦涛吴铸余学斌黄太仲冯尚龙徐乃欣中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

研究了xTi-18Mn-(50–x)Cr-32V(x=36,34,32,30,28)合金的吸/放氢性能。结果表明:随Ti/Cr比值的减小,合金的晶格常数和晶胞体积减小,这虽然导致合金的最大吸氢量降低,但是合金的有效放氢量增大,且合金PCT曲线的滞后系数降低。合金(110)... 详细信息

研究了xTi-18Mn-(50–x)Cr-32V(x=36,34,32,30,28)合金的吸/放氢性能。结果表明:随Ti/Cr比值的减小,合金的晶格常数和晶胞体积减小,这虽然导致合金的最大吸氢量降低,但是合金的有效放氢量增大,且合金PCT曲线的滞后系数降低。合金(110)面法线方向上晶粒尺度的大小是影响合金放氢平台斜率系数的因素之一。对于32Ti-18Mn-18Cr-32V合金,在273K吸氢、353K放氢的条件下,有效放氢量达到1.72%(质量分数),具有实用价值。

关键词：储氢合金有效放氢量滞后系数:斜率系数

Mn_2O_3掺杂对MnO催化氧还原性能的影响

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稀有金属材料与工程 2018年第2期47卷 600-605页

作者：武笑颖黄太仲于洁玫文常兰陈中合济南大学山东济南250022

研究了纯相MnO以及Mn_2O_3掺杂MnO氧还原催化剂的结构和性能,用XRD、SEM、HRTEM等技术对样品进行测试。结果表明,氢气还原条件下可以得到Mn_2O_3掺杂的MnO,氨气还原得到纯相MnO。用循环伏安(CV)法、Tafal曲线法、时间-电流曲线和线性扫... 详细信息

研究了纯相MnO以及Mn_2O_3掺杂MnO氧还原催化剂的结构和性能,用XRD、SEM、HRTEM等技术对样品进行测试。结果表明,氢气还原条件下可以得到Mn_2O_3掺杂的MnO,氨气还原得到纯相MnO。用循环伏安(CV)法、Tafal曲线法、时间-电流曲线和线性扫描伏安等方法对其催化氧还原性能进行分析。研究表明:MnO催化氧还原的峰值电压在–0.1 V到–0.5 V之间,Mn_2O_3的掺杂提高了氧还原峰值电流强度和电压;旋转圆盘电极(RDE)与旋转圆盘-环盘电极(RRDE)测试表明:Mn_2O_3掺杂MnO的催化氧还原反应主要是4电子反应,而纯相MnO催化氧还原主要是2电子反应。通过本研究表明:Mn_2O_3掺杂提高了MnO的催化氧还原性能,元素不同价态离子的共存提高了催化氧还原反应的活性。

关键词：氧还原催化剂掺杂 MnO 燃料电池

电场对TiO_2光催化降解亚甲蓝的影响研究

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稀有金属材料与工程 2014年第8期43卷 1890-1896页

作者：于洁玫刘宗明黄太仲韩吉田种道皇山东大学山东济南250061 济南大学山东济南250022

主要研究了电场对纳米TiO2光催化降解亚甲蓝的影响,在透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)等方法测定纳米TiO2结构的基础上,结合不同结构纳米TiO2在不同电场强度下催化降解亚甲蓝的性能测试,探讨了电场影响纳米TiO2催化降解... 详细信息

主要研究了电场对纳米TiO2光催化降解亚甲蓝的影响,在透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)等方法测定纳米TiO2结构的基础上,结合不同结构纳米TiO2在不同电场强度下催化降解亚甲蓝的性能测试,探讨了电场影响纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应机理。结果表明:N及F掺杂溶剂热合成法制备的纳米TiO2颗粒尺寸小且粒径均匀,电场的引入降低了纳米TiO2的光催化性能,而且下降程度与电场强度的变化成反比,反应动力学拟合表明,电场下不同结构的纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应均为一级反应。

关键词： TiO2 光催化电场降解

氢化TiCr_(1.8-x)V_x合金的相组成及放氢性能研究

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稀有金属材料与工程 2009年第1期38卷 50-53页

作者：黄太仲王建立吴铸徐乃欣江诗雄谢志成济南大学山东济南250022 山东神工超量科技有限公司山东枣庄277800 中科院上海微系统与信息技术研究所上海200050

采用X射线衍射(XRD)法分析了TiCr1.8-xVx储氢合金氢化并吸氢后的相组成,首次采用热重-差热扫描-质谱(TG-DSC-MS)联用技术对合金随温度变化时的放氢特性及所释放氢的状态进行了研究。根据不同升温速率条件下,合金放氢的DSC测试计算了放... 详细信息

采用X射线衍射(XRD)法分析了TiCr1.8-xVx储氢合金氢化并吸氢后的相组成,首次采用热重-差热扫描-质谱(TG-DSC-MS)联用技术对合金随温度变化时的放氢特性及所释放氢的状态进行了研究。根据不同升温速率条件下,合金放氢的DSC测试计算了放氢反应的活化能。

关键词：储氢合金 XRD TG-DSC-MS 相组成

氧化石墨烯原位合成VC及其负载Pt氧还原催化性能

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中国粉体技术 2017年第2期23卷 54-61页

作者：薛培华于洁玫黄太仲宋叶凯山东鲁泰控股集团有限公司山东济宁272000 济南大学化学化工学院山东济南250022

为了开发高性能燃料电池催化剂,研究以氧化石墨烯为载体和碳源合成VC及其负载Pt催化剂的合成、结构和催化氧还原性能。结果表明:氧化石墨烯可以作为碳源在氢气气氛下与V_2O_3原位合成VC,同时在氨气气氛下热处理还可以对其进行氮的掺杂,... 详细信息

为了开发高性能燃料电池催化剂,研究以氧化石墨烯为载体和碳源合成VC及其负载Pt催化剂的合成、结构和催化氧还原性能。结果表明:氧化石墨烯可以作为碳源在氢气气氛下与V_2O_3原位合成VC,同时在氨气气氛下热处理还可以对其进行氮的掺杂,氮掺杂将其催化氧还原的起始电势提高了0.15V。石墨烯与氮掺杂VC负载Pt具有良好的催化氧还原性能,其峰值电流、起始电势以及循环寿命都超过了传统的Pt-C催化剂。

关键词：氧化石墨烯碳化钒氧化原催化剂