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多级钯-铜-银多孔纳米花作为高效电催化剂催化CO_(2)还原为C_(2+)产物

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物理化学学报 2024年第6期40卷 67-69页

作者：孙浩宇李敦闵媛媛王莹莹马艳芸郑逸群黄宏文济宁学院化学化工与材料学院山东曲阜273155 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 山东轻工职业学院健康管理系山东淄博255300 苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省先进负碳技术重点实验室江苏苏州215123

近年来,具有可控元素分布的铜基多金属纳米晶作为CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)的电催化剂,受到了广泛研究。通过对铜电催化剂进行二次甚至多次的金属元素修饰,能够有效改变其整体d带结构并引起d带中心的位移。这种变化可以影响铜对关键中... 详细信息

近年来,具有可控元素分布的铜基多金属纳米晶作为CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)的电催化剂,受到了广泛研究。通过对铜电催化剂进行二次甚至多次的金属元素修饰,能够有效改变其整体d带结构并引起d带中心的位移。这种变化可以影响铜对关键中间体的表面亲和力,从而影响后续的催化途径。除了调整电子结构,形貌工程也成为提高CO_(2)RR电催化性能的有效手段。相对于随机形状的球形颗粒,基于二维纳米片构建的三维多孔结构有利于最大限度地暴露表面原子,为催化过程中产生的关键中间体提供丰富的扩散通道和反应中心。然而,通过设计合成路线构建这种类型的纳米结构是一项技术挑战,传统的分步自组装策略耗时且难以精确控制结构。因此,我们的研究旨在实现高纯度的合成方法,制备这种独特的纳米结构,并精确调控元素组成和电子结构,以探索结构优势与CO_(2)RR电化学性能改善之间的潜在关系,具有重要的应用价值。在此研究中,我们合理设计了钯-铜-银(Pd-Cu-Ag)纳米晶的二维-三维杂化结构,实现了可控的合成过程,并验证了其在电化学CO_(2)还原中的应用潜力。合成过程中,通过使用封装剂十八烷基三甲基氯化铵,成功地将Au@Cu_(x)O纳米球转化为层状CuAg纳米花(HNFs)。有趣的是,该过程中原位形成了作为构建单元的纳米薄片。通过对CuAg HNFs与Na_(2)PdCl_(4)进行电偶置换,除去了Ag和Cu,引入了零价的Pd,并在纳米片上形成了大量孔隙。我们对这些CuAg电催化剂进行了CO_(2)RR测试,结果显示Pd_(0.7)Cu_(40.0)Ag_(59.7)PHNs在C_(2+)产物选择性(69.5%)和C_(2+)分电流密度(-349.1mA·cm^(-2))方面表现出最佳性能。密度泛函理论(DFT)模拟表明,PdAgCu表面具有独特的电子性质,降低了C-C偶联反应的能垒,凸显了Pd掺杂对CuAg电催化剂CO_(2)还原的卓越性能。本研究为基于多孔纳米薄片构建多层次多金属纳米结构提供了一种直观方法,并验证了其在电催化方面的结构优势,为高效的CO_(2)RR催化剂的合理设计提供了依据。

关键词：电催化CO_(2)还原贵金属多孔多级结构 C_(2+)产物

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功能梯度石墨烯片增强复合材料梁的热后屈曲

计算力学学报 2024年

作者：吕颖张静李联和内蒙古师范大学数学科学学院无穷维哈密顿系统及其算法应用教育部重点实验室内蒙古应用数学中心

研究了固支边界条件下，非线性弹性基础上功能梯度石墨烯片增强复合材料(graphene platelets reinforced composite，简称GPLRC)梁在轴向力和温度场共同作用下的热后屈曲问题。基于Hamilton原理，采用一阶剪切变形梁理论和冯卡门非线性... 详细信息

研究了固支边界条件下，非线性弹性基础上功能梯度石墨烯片增强复合材料(graphene platelets reinforced composite，简称GPLRC)梁在轴向力和温度场共同作用下的热后屈曲问题。基于Hamilton原理，采用一阶剪切变形梁理论和冯卡门非线性应变位移关系，建立了梁的非线性控制方程，并将3个方程简化为2个关于挠度和转角的非线性方程，利用二次摄动技术化为一系列的摄动方程，逐阶求出渐进解，得到两端固支边界条件下热后屈曲温度的表达式。通过参数分析，探究了石墨烯片(graphene platelets，简称GPLs)的分布模式、几何形状、重量分数，以及弹性基础刚度参数、轴向力对热后屈曲温度的影响。计算结果表明：轴向拉力增大、弹性基础刚度增大、在靠近顶部和底部的位置添加更多的GPL都会提高热后屈曲的性能；非线性Winkler弹性基础会改变热后屈曲平衡路径。

关键词：热后屈曲二次摄动法石墨烯片功能梯度材料

坡缕石-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)复合材料光催化降解甲基橙

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精细化工 2024年第8期41卷 1824-1832页

作者：王涛胡美凤文娜常玥查飞西北师范大学化学化工学院甘肃兰州730070 生态功能高分子材料教育部重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省高分子材料重点实验室甘肃兰州730070

以In_(2)O_(3)、硫代乙酰胺、坡缕石(PGS)为原料,采用水热法制备了PGS负载In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)的复合材料(PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)),通过XRD、SEM、TEM、BET、紫外-可见漫反射光谱对PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)进行了表征,测试了其电化学交流阻抗谱(EIS),考察了不同酸化PGS质量分数(以酸化PGS和In_(2)O_(3)总质量计,下同)的PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)光催化降解甲基橙(MO)的性能、抗离子干扰和循环使用性能。结果表明,PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)的In_(2)O_(3)颗粒表面附着木耳状In_(2)S_(3)纳米片及针状PGS,其在200~580 nm区域有较强的光吸收。PGS质量分数为50%的50%PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)具有最佳的光催化降解MO活性,在可见光下照射30 min,20 mg50%PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)对30 m L质量浓度为20 mg/L的MO水溶液的光催化降解率为98.8%。超氧基自由基(·O_(2)^(-))、空穴(h^(+))是50%PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)光催化降解MO的主要活性物种,除H_(2)PO_(4)^(-)外,溶液中Cl^(-)、Na^(+)等常见离子对其光催化降解MO没有影响;50%PGS-In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)对孔雀石绿、罗丹明B、结晶紫、亚甲基蓝等染料均表现出较好的物理吸附和光催化降解效果。PGS与In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)间的内置电场降低了In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3)光生载流子的复合率。

关键词： In_(2)O_(3)/In_(2)S_(3) 坡缕石光催化剂光降解染料水处理技术

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外场作用下的自修复功能高分子

高分子通报 2024年

作者：张泽平容敏智章明秋聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东省高性能树脂基复合材料重点实验室中山大学绿色化学与分子工程研究院中山大学化学学院

含有特定官能团、分子结构或者功能填料的功能高分子材料在电子信息、能源、生物医用等高新技术领域有着广阔的应用前景。由于功能高分子材料在制造和使用过程中，不可避免地会遭受损伤，以及化学成分和分子结构的变化，从而导致功能的... 详细信息

含有特定官能团、分子结构或者功能填料的功能高分子材料在电子信息、能源、生物医用等高新技术领域有着广阔的应用前景。由于功能高分子材料在制造和使用过程中，不可避免地会遭受损伤，以及化学成分和分子结构的变化，从而导致功能的衰减甚至丧失。自修复功能高分子可以在一定的外场作用下，通过化学或物理作用，实现非结构功能的恢复，显著提高材料的服役寿命和耐久性。本文综述了机械力、电场、光、微波、磁场、直接加热、湿度/水和化学试剂等外场条件激发的自修复功能高分子的研究进展，并仔细分析了各类激发方法的基本原理、实施过程和特点。在此基础上，进一步讨论了该领域的挑战和发展趋势，希望能推动自修复功能高分子材料的实际应用发展。

关键词：自修复外场作用功能恢复功能高分子高分子复合材料

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新麦草YUCCA基因克隆及其表达特性分析

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 21-28页

作者：任晓敏云岚艾芊李珍赵乔石凤翎内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010018 草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011 中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草... 详细信息

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草瞬时转染及蛋白质印迹法分析新麦草YUCCA蛋白的表达位置及表达情况,通过RNA-Seq数据及qRT-PCR分析验证YUCCA基因的相对表达量。【结果】成功克隆了新麦草YUCCA基因全长,大小为1336 bp,最大阅读框为1236 bp,并成功构建了1300-cYFP-YUCCA过表达载体。多序列比对结果显示,新麦草YUCCA主要与麦类作物的亲缘关系较近。表达特性分析发现,YUCCA基因在多分蘖型新麦草中的相对表达量远低于少分蘖型新麦草;与叶、根等组织相比,YUCCA基因在分蘖节中的相对表达量最高。烟草瞬时转化和蛋白质印迹法分析均显示,YUCCA蛋白可以正常表达,其亚细胞定位于细胞质中。【结论】YUCCA基因在调控新麦草分蘖中起下调作用,可用于后续YUCCA基因功能的研究。

关键词：新麦草 YUCCA 过表达载体亚细胞定位基因克隆

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用于人体运动监测的微球结构柔性压力传感器

传感器与微系统 2024年第8期43卷 83-86页

作者：宋锐罗海军王雪重庆师范大学物理与电子工程学院光电功能材料重庆市重点实验室重庆401331 重庆师范大学重庆国家应用数学中心重庆401331

针对微结构柔性压力传感器的工艺复杂和高灵敏度压力区间小等问题,本文提出了一种基于微米(μm)级金属铜(Cu)微球结构的柔性可穿戴式压力传感器,用于人体运动信号的个性化监测。该传感器利用Cu微球的高导电性及其丰富的表面形态在硅胶... 详细信息

针对微结构柔性压力传感器的工艺复杂和高灵敏度压力区间小等问题,本文提出了一种基于微米(μm)级金属铜(Cu)微球结构的柔性可穿戴式压力传感器,用于人体运动信号的个性化监测。该传感器利用Cu微球的高导电性及其丰富的表面形态在硅胶表面构造了一层独特的摩擦结构,与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜进行摩擦,增大了摩擦系数,提高了灵敏度和稳定性。柔性材料的应用使其能够适应人体皮肤曲面,实现高效的压力检测。该传感器具有28.7 nA/kPa的压力灵敏度,能响应0~20 Hz压力,并且在工作1000个周期后仍具有良好的稳定性。

关键词：柔性压力传感器微米级金属铜微球结构可穿戴

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离子注渗复合表面改性技术研究进展

表面技术 2024年第5期53卷 18-30页

作者：赵燕春何瑞芳张斌王欣许春玲高凯雄兰州理工大学省部共建有色金属加工与再利用国家重点实验室兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所材料磨损与防护重点实验室兰州730070 中国航发北京航空材料研究院北京100084

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术(离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫)、离子注入技术(氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入)和离... 详细信息

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术(离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫)、离子注入技术(氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入)和离子注渗复合技术的原理进行了介绍。其次,对上述表面改性技术的研究进展进行了综述和总结。最后,针对目前离子注渗复合技术的不足之处,从改善硬件设备、强化作用机理、系统研究复合处理工艺和促进其工业化应用等方面进行解决,提出要充分利用注渗和镀膜技术复合的优势来实现材料结构功能一体化,推动多相复合强化技术的研究与开发,为工业化应用奠定理论基础。

关键词：材料失效离子渗技术离子注入技术离子注渗复合技术

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六环石粉体在紫外光固化涂料中的应用研究

林产工业 2024年第3期61卷 15-21页

作者：秦宇婷苗茁张金鹏于建芳内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同... 详细信息

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同时,采用正交试验法考察了该涂料的涂布量、辐射能量及六环石粉体添加量对涂膜理化性能和负离子释放量的影响。结果表明:主要影响涂层耐磨性能的因素是辐射能量,主要影响负离子释放量的因素是涂布量。当涂料的涂布量为40 g/m^(2),辐射能量为200 mJ/cm^(2),六环石粉体的添加量为15%时,制备的涂料性能较优,其漆膜附着力等级为1级,硬度为4H,磨耗量为0.11 g/100 r,负离子释放量为795个/cm^(3)。

关键词：共混法保健涂料六环石负离子保健地板

ARB法制备轻质高阻尼Mn-Cu/Al复合材料及其性能研究

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材料科学与工艺 2024年

作者：唐嘉帅高云霞付星球黄霞王先平方前锋华北电力大学数理学院华北电力大学(保定)河北省物理学与能源技术重点实验室中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室

高阻尼合金的阻尼性能对微振动的抑制效果显著，但高阻尼合金的高比重极大影响了其在航空航天微振动领域中的应用。为了降低高阻尼合金的高比重，且保持其原有的微振动高阻尼特性，本文采用累积叠轧焊法（ARB）成功制备了轻质高阻尼Mn-C... 详细信息

高阻尼合金的阻尼性能对微振动的抑制效果显著，但高阻尼合金的高比重极大影响了其在航空航天微振动领域中的应用。为了降低高阻尼合金的高比重，且保持其原有的微振动高阻尼特性，本文采用累积叠轧焊法（ARB）成功制备了轻质高阻尼Mn-Cu/Al复合材料，其比重仅为4.54 g/cm3。采用场发射扫描电镜、能谱仪、多功能X射线衍射仪、多功能内耗仪和万能试验机研究了Mn-Cu/Al复合材料的微观组织形貌和结构演变，及其在不同轧制道次下的阻尼性能和力学性能。研究表明：经过10个ARB循环，获得了Mn-Cu透镜状碎片均匀分布的Mn-Cu/Al复合材料，且无新相生成；经过10道次轧制后的Mn-Cu/Al复合材料具有较高的阻尼性能和良好的力学性能：在-50 ℃至50 ℃温区内的内耗峰值约为0.010，是同温区纯铝的5倍（约0.002）；轧制态Mn-Cu/Al复合材料的最大抗拉强度为137 MPa，为纯铝（约52 MPa）的2.6倍；退火态Mn-Cu/Al复合材料的屈服强度为55 MPa，相较于纯铝（约30 MPa）显著提升。Mn-Cu/Al复合材料的阻尼性能和力学性能的提升主要归因于Mn-Cu增强体的高阻尼性能、其在Al基体中的“碎片状”均匀分布以及二者间的紧密结合。本文的研究成果可为轻质高阻尼材料的制备提供一种新技术。

关键词：累积叠轧焊法(ARB) Al基复合材料锰铜合金低比重阻尼性能