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MOFs基材料高级氧化除菌

化学进展 2022年第12期34卷 2700-2714页

作者：楚弘宇王天予王崇臣北京建筑大学建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京100044

环境中的病原微生物对人类的健康造成了较大的威胁,传统抗菌剂不足以满足当今人类的需求,因此开发新型高效抗菌剂是目前重要的研究领域。由于具有较大的孔隙度、丰富的表面电荷、周期性分散的金属团簇和活性位点,金属有机框架(MOFs)基... 详细信息

环境中的病原微生物对人类的健康造成了较大的威胁,传统抗菌剂不足以满足当今人类的需求,因此开发新型高效抗菌剂是目前重要的研究领域。由于具有较大的孔隙度、丰富的表面电荷、周期性分散的金属团簇和活性位点,金属有机框架(MOFs)基材料不仅能够通过可控地缓释金属离子实现除菌,还能通过光催化、活化过硫酸盐、类Fenton反应、电催化等高级氧化过程对细菌产生高效杀灭效果。本文系统总结了具有高级氧化除菌性能的MOFs材料及其复合物、衍生物和宏观器件的研究进展,对MOFs基材料的设计理念、抗菌性能和机理进行了讨论。最后提出了MOFs基材料在除菌领域所面对的挑战,并对其应用前景进行了展望。

关键词：金属有机框架高级氧化催化剂除菌机理

棒状FeS2/NiS2和FeP/Ni2P材料的合成与催化性能比较

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精细化工 2020年第12期37卷 2467-2473,2489页

作者：陈保卫高文君杜庶铭张利平张玉魁徐冬国电新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

以Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、硫粉或NaH2PO2·H2O为原料,通过两步法合成了FeS2/NiS2和FeP/Ni2P复合材料,通过XRD、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行了表征,通过电化学测试研究了两种催化剂的析氧电催化性能。结果表明,上述催化剂... 详细信息

以Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、硫粉或NaH2PO2·H2O为原料,通过两步法合成了FeS2/NiS2和FeP/Ni2P复合材料,通过XRD、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行了表征,通过电化学测试研究了两种催化剂的析氧电催化性能。结果表明,上述催化剂均具有很好的催化性能。在电流密度为10 mA/cm^2时,FeP/Ni2P需要较小的过电势(300 mV),表现出比FeS2/NiS2(370 mV)更好的催化活性。FeP/Ni2P催化剂相应的塔菲尔斜率(48 mV/dec)也比FeS2/NiS2(71 mV/dec)小,表明在析氧反应中FeP/Ni2P催化剂具有更好的催化动力学性能。

关键词：硫化铁硫化镍磷化铁磷化镍析氧反应功能材料

棒状FeS;/NiS;和FeP/Ni;P材料的合成与催化性能

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精细化工 2021年

作者：陈保卫高文君杜庶铭张利平张玉魁徐冬国电新能源技术研究院有限公司发电系统功能材料北京市重点实验室

以Fe(NO;);·9H;O、Ni(NO;);·6H;O、硫粉或NaH;PO;·H;O为原料，通过两步法合成了FeS;/NiS;和FeP/Ni;P复合材料，通过XRD、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行了表征，通过电化学测试研究了两种催化剂的析氧电催化性能。结果表明，上述催... 详细信息

以Fe(NO;);·9H;O、Ni(NO;);·6H;O、硫粉或NaH;PO;·H;O为原料，通过两步法合成了FeS;/NiS;和FeP/Ni;P复合材料，通过XRD、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行了表征，通过电化学测试研究了两种催化剂的析氧电催化性能。结果表明，上述催化剂均具有很好的催化性能。在电流密度为10 mA/cm;时，FeP/Ni;P需要较小的过电位（300 mV），表现出比FeS;/NiS;（370 mV）更好的催化活性。FeP/Ni;P催化剂相应的塔菲尔斜率值（48 mV/dec）也比FeS;/NiS;（71 mV/dec）小，表明在析氧反应中FeP/Ni;P催化剂具有更好的催化动力学性能。

关键词：硫化铁硫化镍磷化铁磷化镍析氧反应功能材料

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磷化铁的制备及其电催化析氢和析氧性能研究

现代化工 2019年第11期39卷 117-120,126页

作者：高文君王梦娇徐冬孙振新杨阳郭桦国电新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

磷化铁是一种高效析氢和析氧催化剂,为了提高其催化性能,制备了具有多孔结构和均一形貌的FeP,并对其进行了电催化性能分析。分别在酸性和碱性溶液中考察了该催化剂的析氢催化性能,结果表明,该催化剂在碱性测试环境中的催化活性优于酸性... 详细信息

磷化铁是一种高效析氢和析氧催化剂,为了提高其催化性能,制备了具有多孔结构和均一形貌的FeP,并对其进行了电催化性能分析。分别在酸性和碱性溶液中考察了该催化剂的析氢催化性能,结果表明,该催化剂在碱性测试环境中的催化活性优于酸性条件下的催化活性。另外,在碱性测试环境中,FeP催化剂也表现出很好的析氧催化性能,当电流密度达到10 m A/cm^2时,需要的过电位为380 m V,并且具有较小塔菲尔值,约为73 m V/dec。此外,该催化剂还表现出很好的催化稳定性。

关键词：磷化铁析氢析氧电催化全解水

CoS2和CoP材料的合成及其催化析氧应用

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现代化工 2019年第10期39卷 124-127页

作者：高文君王梦娇杨阳杜庶铭徐冬郭桦国电新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

通过溶剂挥发诱导自组装和硫化、磷化处理合成具有多孔结构的CoS2和CoP催化剂,采用X-射线衍射、扫描电子显微镜等表征方法对材料的晶体结构和形貌进行分析。将这2种材料用于析氧反应的催化剂,结果表明,当电流密度达到10 m A/cm2时,2种... 详细信息

通过溶剂挥发诱导自组装和硫化、磷化处理合成具有多孔结构的CoS2和CoP催化剂,采用X-射线衍射、扫描电子显微镜等表征方法对材料的晶体结构和形貌进行分析。将这2种材料用于析氧反应的催化剂,结果表明,当电流密度达到10 m A/cm2时,2种催化剂均需要较小过电位。CoS2和CoP催化剂相应的塔菲尔曲线显示其斜率值较小,分别为78 m V/dec和77 m V/dec,说明这2种催化剂在析氧催化反应过程中表现出优异的催化性能和很好的析氧反应动力性能。

关键词：析氧全解水 CoS2 CoP 催化

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液体催化燃料电池的放大试验研究

现代化工 2019年第9期39卷 114-118页

作者：王梦娇李雄威高文君陈毅伟孙振新郭桦国电新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

液体催化燃料电池技术是一种基于电化学原理将生物质能直接转化为电能的绿色、高效生物质燃料电池发电技术。为了研究大功率的液体催化燃料电池技术发电性能,对液体催化燃料电池进行了功率放大试验研究。开发出放电面积为100cm2的单电池... 详细信息

液体催化燃料电池技术是一种基于电化学原理将生物质能直接转化为电能的绿色、高效生物质燃料电池发电技术。为了研究大功率的液体催化燃料电池技术发电性能,对液体催化燃料电池进行了功率放大试验研究。开发出放电面积为100cm2的单电池,通过将组建的小型燃料电池组和中型燃料电池组串联,搭建出一个发电功率为52 W的燃料电池电堆,并对该燃料电池电堆的泵损耗和造价成本进行初步分析。结果表明,该燃料电池电堆的泵损耗为9. 87 W,占电堆发电功率的19%,整个燃料电池系统的总造价成本为1. 55万元。

关键词：液体催化燃料电池放大试验生物质发电性能泵损耗

CO_(2)捕集分离的功能离子液体及材料研究进展

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化学学报 2023年第6期81卷 627-645页

作者：曾少娟孙雪琦白银鸽白璐郑爽张香平张锁江中国科学院过程工程研究所、多相复杂系统国家重点实验室、离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190

CO_(2)排放是一个严峻的全球性问题,要实现我国双碳战略目标,CO_(2)捕集技术不可或缺.离子液体作为一类新型分离介质,因其特有的低挥发性、良好的气体溶解性和结构可设计性等优势,在CO_(2)捕集分离领域备受关注.重点讨论了近五年来所报... 详细信息

CO_(2)排放是一个严峻的全球性问题,要实现我国双碳战略目标,CO_(2)捕集技术不可或缺.离子液体作为一类新型分离介质,因其特有的低挥发性、良好的气体溶解性和结构可设计性等优势,在CO_(2)捕集分离领域备受关注.重点讨论了近五年来所报道的氨基和非氨基功能离子液体、离子液体复配溶剂、离子液体杂化吸附和膜材料在CO_(2)捕集分离方面的研究进展,总结了氨基、电负性等功能位点对CO_(2)分离性能及机理的影响规律,以及功能离子液体在复配溶剂、吸附和膜材料中发挥的作用,并对离子液体法CO_(2)捕集技术的未来发展方向和前景提出了展望.

关键词：离子液体 CO_(2)捕集吸收吸附膜分离

射频等离子体球化系统参数对制备球形Al_2O_3的影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第2期46卷 333-338页

作者：代珍曹永革麻朝阳唐飞张建涛王文超杜苗苗龙嘉奇袁轩一中国人民大学北京市光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室北京100872

以不规则Al_2O_3粉体为原料,采用TEKNA射频感应等离子体球化设备SY119-30kW制备不同粒度的(7,30,75μm)微细球形Al_2O_3粉体,并研究了主要操作参数的影响。结果表明不同的探针轴向位置对球化效果有较大的影响,必须保证针尖在等离子体中... 详细信息

以不规则Al_2O_3粉体为原料,采用TEKNA射频感应等离子体球化设备SY119-30kW制备不同粒度的(7,30,75μm)微细球形Al_2O_3粉体,并研究了主要操作参数的影响。结果表明不同的探针轴向位置对球化效果有较大的影响,必须保证针尖在等离子体中心位置,即Z=12.9cm。等离子球化工艺制备的Al_2O_3粉体不仅表面光滑,而且球形度高,致密度高,流动性好。在反应腔体压力为负压P=0.079 MPa的情况下,送分速率为65 g/min时,粉体球化率可以达到100%;反应腔室的压力对球化效果的影响较大,其必须与载气流量保持协调。经XRD物相分析可知,分别采用Ar或者N_2为鞘气都可以得到相同的物质组成,高温下N_2并没有使Al_2O_3氮化。同时,等离子体球化具有提纯的作用,球化后的粉体纯度得到改善。

关键词： Al2O3粉体射频等离子体球化效果球形度制备系统操作参数轴向位置

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生物质液体催化燃料电池的电化学模型

可再生能源 2018年第8期36卷 1113-1118页

作者：李雄威刘聪敏徐冬孙振新陈毅伟刘汉强郭桦国电新能源技术研究院北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

文章建立了生物质液体催化燃料电池的电化学模型,通过实验数据验证了模型的准确性,并利用电化学模型对实验结果进行分析。分析结果表明:电解液内阻损失是生物质液体催化燃料电池主要的内阻损失,设计合适的电流密度和电极厚度是降低内阻... 详细信息

文章建立了生物质液体催化燃料电池的电化学模型,通过实验数据验证了模型的准确性,并利用电化学模型对实验结果进行分析。分析结果表明:电解液内阻损失是生物质液体催化燃料电池主要的内阻损失,设计合适的电流密度和电极厚度是降低内阻损失的关键;当电流密度下降20%,电极厚度下降60%,则电池内阻损失可下降约63%。该电化学模型易于在电池系统模型和经济性分析模型中集成,对于解决生物质液体催化燃料电池系统的设计、优化和控制等方面的问题具有重要作用。

关键词：生物质发电液体催化燃料电池电化学模型多金属氧酸盐