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优化结晶度的CrS/CoS_(2)少层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢

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物理化学学报 2024年第8期40卷 47-49页

作者：陆世玉豆文钊张均王玲武春洁易欢王融金梦重庆科技学院冶金与材料工程 401331 重庆科技学院化工 401331

由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS_(2)... 详细信息

由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS_(2)异质结构,该异质结对氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER)都具有高效的催化活性。Cr―S―Co键的重新分配引起的d带中心移动有助于调节中间体H^(*)和OOH^(*)在催化剂表面的吸附能力,从而优化HER和OER的决速步骤。在最佳条件下,非晶态CrS和高度结晶的CoS_(2)异质结(A-CrS/HC-CoS_(2))在HER和OER均表现出优异的催化活性,分别为90.6 mV(10 mA∙cm^(-2),HER)和370.5 mV(50 mA∙cm^(-2),OER)。非晶/高晶结构有利于A-CrS/HC-CoS_(2)在水电解过程中的结构和成分演变,因此具有出色的稳定性。作为甲醇辅助节能制氢装置中的双功能催化剂,A-CrS/HC-CoS_(2)仅需1.51 V的低槽电压即可达到10 mA∙cm^(-2)的电流密度,证明其是理想的金属基催化剂的候选材料。本研究为双功能过渡金属化合物电催化剂在非晶态/晶态异质结构中通过结晶度调控来提高催化活性和稳定性提供了重要启示。

关键词：非晶态-晶态耦合界面异质结构结晶度调控水分解节能制氢装置

珠链状FeNi_(3)/Ni_(3-x)S_(2)/C纳米催化剂的制备与析氧性能

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材料工程 2024年第10期52卷 146-152页

作者：李涛钟叔洁凌帅娄琼月成都大学机械工程学院材料工程系成都610106

在碱性环境下电解水制氢过程中,FeNi基复合材料是一类最有前途替代传统贵重金属的催化剂。以Ni(CH_(3)COO)_(2)和FeSO_(4)为金属离子原料,控制Ni^(2+):Fe^(2+)的摩尔比为3:1和金属离子(Fe^(2+)+Ni^(2+))总浓度为0.6 mol/L。以PVA为胶体... 详细信息

在碱性环境下电解水制氢过程中,FeNi基复合材料是一类最有前途替代传统贵重金属的催化剂。以Ni(CH_(3)COO)_(2)和FeSO_(4)为金属离子原料,控制Ni^(2+):Fe^(2+)的摩尔比为3:1和金属离子(Fe^(2+)+Ni^(2+))总浓度为0.6 mol/L。以PVA为胶体剂,采用静电纺丝与气氛热处理技术制备前驱体纤维,再经1000℃气氛热处理,通过Ni,Fe,S元素的原位反应,成功制备了珠链状的FeNi_(3)/Ni_(3-x)S_(2)/C混晶复合纳米材料。结果表明,纳米珠链的直径约为200 nm,链珠的表面均呈蓬松状,Fe,Ni,S和C元素均匀分布于纳米珠链基体中。电化学分析表明,由1000℃气氛热处理制备的FeNi_3/Ni_(3-x)S_(2)/C混晶复合催化剂,在1 mol/L的KOH水溶液中表现出优异的析氧(OER)性能,在10 mA·cm^(-2)时,表现出278.59 mV的过电位。

关键词：珠链状 FeNi_(3) 静电纺丝析氧

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一种纤维素基导电稳定柔性薄膜的制备及性能研究

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林产化学与工业 2024年第2期44卷 42-48页

作者：侯敏杰太原工业学院材料工程系山西太原030008

将多巴胺(DA)分子通过酰胺化反应引入纤维素纳米纤丝(CNF)表面,制得DA改性的纤维素纳米纤丝(DCF),然后将DCF和蒙脱土(MMT)结合得到高透明度的DCF/MMT薄膜材料,进一步将银纳米线(AgNWs)和氧化石墨烯(GO)通过真空抽滤的方式沉积在薄膜上,... 详细信息

将多巴胺(DA)分子通过酰胺化反应引入纤维素纳米纤丝(CNF)表面,制得DA改性的纤维素纳米纤丝(DCF),然后将DCF和蒙脱土(MMT)结合得到高透明度的DCF/MMT薄膜材料,进一步将银纳米线(AgNWs)和氧化石墨烯(GO)通过真空抽滤的方式沉积在薄膜上,制备了纤维素基透明导电薄膜(DMAG)。测试结果表明:DA分子的接枝并没有对CNF的形貌和晶态结构造成影响,制备出的MMT用量30%时DCF/MMT(DCF/MMT-30)薄膜保持了高的透光率(82.4%),并且在相对湿度100%环境下拉伸强度达49.5 MPa,相较于CNF/MMT薄膜,提高了64%。以此为基材组装的导电薄膜具有良好的透明性、导电性和导电稳定性。经历水浸泡或在高湿度环境(相对湿度90%),DMAG膜表现出稳定的高导电性,其方块电阻分别为32和38Ω。该导电薄膜的制备可为透明电子器件的组装提供新思路。

关键词：纳米纤维素蒙脱土抗湿强度透明导电膜

高阻隔生物基PEF填充丁基橡胶复合材料的结构与性能

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工程塑料应用 2024年

作者：张伟王剑王林艳张涛梁玉蓉甄建斌太原工业学院材料工程系

丁基橡胶(IIR)由于自身的高阻隔性，成为轮胎内胎、气密层和医用瓶塞的主要原料。为进一步提升IIR的力学性能，与传统补强填料无机刚性粒子相比，要求聚合物填料与IIR的相互作用更强，因此，采用聚合物补强IIR有望进一步提高材料力学性... 详细信息

丁基橡胶(IIR)由于自身的高阻隔性，成为轮胎内胎、气密层和医用瓶塞的主要原料。为进一步提升IIR的力学性能，与传统补强填料无机刚性粒子相比，要求聚合物填料与IIR的相互作用更强，因此，采用聚合物补强IIR有望进一步提高材料力学性能。生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF)具有优异的阻隔性能、较高的拉伸强度、拉伸弹性模量和良好的热性能，在高阻隔材料领域有着巨大的应用潜力。采用酯化-缩聚法制备的高阻隔生物基PEF填充IIR，研究了PEF含量对PEF/IIR复合材料硫化性能、力学性能、气体阻隔性及微观结构的影响。结果表明，PEF能够促进混炼胶的硫化，缩短正硫化时间；增加PEF含量，复合材料的力学性能呈现先上升后下降的趋势，当添加PEF含量为5份时，5PEF/IIR的分散相分布均匀，拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度最高，较IIR分别提高了168%,49%和39%；复合材料的气体阻隔性进一步提高，5PEF/IIR的透气系数较IIR下降了68%。

关键词：生物基聚酯丁基橡胶阻隔性能力学性能微观结构

纳米氧化锌对钙钛矿薄膜本征性能和光谱性能的影响研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1482-1486页

作者：于嫚谢国鑫赵肖娟李兆西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活... 详细信息

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低廉的制备成本、高效的转换效率等优越特性,成为光伏领域的研究热点。电子传输层作为钙钛矿电池的核心层,主要起到提取和传输光生载流子的作用,且能够作为空穴阻挡层,抑制钙钛矿活性层中电荷复合,所以优异性能的电子传输层对钙钛矿太阳能电池的发展至关重要。可目前钙钛矿光伏器件常用的刚性电子传输层(介孔层或致密层)均需要高温烧结,这限制了其在柔性钙钛矿器件方面的应用。因此,开发一种可应用于钙钛矿光伏领域的柔性电子传输层成为当前亟待解决的问题之一。纳米ZnO具有合适的能级和较高的电子迁移率,且可以通过低温制备,被广泛应用在光伏器件中作为电子传输层。因此,通过旋涂法和静电纺丝法分别制备了刚性纳米ZnO和柔性纳米ZnO电子传输层,确定了静电纺丝法制备柔性纳米ZnO的最佳制备工艺。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和稳态/瞬态荧光光谱系统研究了刚性和柔性纳米ZnO对钙钛矿薄膜形貌、结构和光谱性能的影响。结果表明,钙钛矿薄膜的形貌对基底纳米ZnO的形貌依赖性很强。而基于刚性和柔性纳米ZnO的钙钛矿薄膜几乎呈现相同的结构和光谱吸收范围,荧光发射峰均在770 nm附近,且柔性纳米ZnO的荧光猝灭效率为82%,几乎和刚性纳米ZnO的荧光猝灭效率(85%)相媲美。进一步,根据瞬态荧光动力学数据计算获得刚性和柔性纳米ZnO的界面电荷分离效率分别为61%和41%,这表明通过静电纺丝法制备的柔性纳米ZnO具备一定的界面电荷分离能力,有望成为新型的柔性电子传输层。这对柔性基底钙钛矿太阳能电池的设计具有重要参考价值,对促进钙钛矿光伏应用具有现实意义。

关键词：纳米氧化锌钙钛矿薄膜形貌结构光谱性能

介孔钙钛矿/g-CN的制备及氧还原性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：闫蕊柳艺东张泽江康伟牛李琦刘超太原工业学院材料工程系

采用溶胶凝胶-硬模板法制备介孔钙钛矿（LFO）前驱体，采用高温固相反应法制备g-C3N4，并采用冷凝回流法将LFO与不同比例的g-C3N4进行复合。通过X射线衍射、比表面积分析、扫描电子显微镜、循环伏安、线性扫描等方式对复合材料结构和性... 详细信息

采用溶胶凝胶-硬模板法制备介孔钙钛矿（LFO）前驱体，采用高温固相反应法制备g-C3N4，并采用冷凝回流法将LFO与不同比例的g-C3N4进行复合。通过X射线衍射、比表面积分析、扫描电子显微镜、循环伏安、线性扫描等方式对复合材料结构和性能进行表征测试。结果表明，LaFeO3-70%g-C3N4（LFO-70%）氧还原电位为0.75V，半波电位为0.65V，初始电位为0.8V，具有最优异的氧还原催化性能。

关键词：溶胶凝胶-硬模板法介孔钙钛矿氧还原

基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 1128-1137页

作者：肖嵩陈哲杨亚涛马英杰杨腾西安电子科技大学通信工程学院西安710071 北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映... 详细信息

针对卫星图像在传输、存储过程中涉及的信息安全问题,该文提出一种新型的基于混沌理论与DNA动态编码的卫星图像加密算法。首先,提出一种改进型无限折叠混沌映射,拓宽了原有无限折叠混沌映射的混沌区间。之后,结合改进型Chebyshev混沌映射与SHA-256哈希算法,生成加密算法的密钥流,提升算法的明文敏感性。然后,利用混沌系统的状态值对Hilbert局部置乱后的像素进行DNA编码,实现DNA动态编码,解决了DNA编码规则较少所带来的容易受到暴力攻击的弱点。最后,使用混沌序列完成进一步混沌加密,从而彻底混淆原始像素信息,增加加密算法的随机性与复杂性,得到密文图像。实验结果表明,该算法具有较好的加密效果和应对各种攻击的能力。

关键词：卫星图像加密混沌理论 DNA动态编码哈希算法

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新型组元触点材料及其电弧侵蚀研究进展

功能材料 2024年第3期55卷 3083-3093页

作者：王应王军王俊张文逸李智国张慧敏李嘉文西安工程大学材料工程学院西安710048

电触点材料广泛应用于电气开关、继电器、接触器以及断路器等各种低压开关器件中,其特性对整体电气系统的开关容量、可靠性、稳定性以及使用寿命具有极其重要意义。传统Ag基触点材料具有良好的抗熔焊及耐电弧烧蚀性能,但仍然存在接触电... 详细信息

电触点材料广泛应用于电气开关、继电器、接触器以及断路器等各种低压开关器件中,其特性对整体电气系统的开关容量、可靠性、稳定性以及使用寿命具有极其重要意义。传统Ag基触点材料具有良好的抗熔焊及耐电弧烧蚀性能,但仍然存在接触电阻大、界面结合强度低、塑性差等缺陷,其应用也在一定程度上受到限制。近年来,国内外研究工作人员在传统Ag基触点材料的研究基础上报道了Ag-SnO_(2)-MeO、Ag-GNPs、Ag-MAX及Ag-RE等新型组元触点材料的研究工作。将从新型Ag基触点材料的发展背景出发,综述其组织与性能以及电弧侵蚀性能等方面的研究现状,最后总结新型Ag基触点材料面临的关键科学问题和挑战,并展望其未来的发展动向。

关键词：新型银基触点组织与性能电弧侵蚀研究进展

高阻隔生物基PEF填充丁基橡胶复合材料的结构与性能

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工程塑料应用 2024年第10期52卷 46-50页

作者：张伟王剑王林艳张涛梁玉蓉甄建斌太原工业学院材料工程系太原030008

丁基橡胶(IIR)由于自身的高阻隔性,成为轮胎内胎、气密层和医用瓶塞的主要原料。为进一步提升IIR的力学性能,与传统补强填料无机刚性粒子相比,要求聚合物填料与IIR的相互作用更强,因此,采用聚合物补强IIR有望进一步提高材料力学性能。... 详细信息

丁基橡胶(IIR)由于自身的高阻隔性,成为轮胎内胎、气密层和医用瓶塞的主要原料。为进一步提升IIR的力学性能,与传统补强填料无机刚性粒子相比,要求聚合物填料与IIR的相互作用更强,因此,采用聚合物补强IIR有望进一步提高材料力学性能。生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF)具有优异的阻隔性能、较高的拉伸强度、拉伸弹性模量和良好的热性能,在高阻隔材料领域有着巨大的应用潜力。采用酯化-缩聚法制备的高阻隔生物基PEF填充IIR,研究了PEF含量对PEF/IIR复合材料硫化性能、力学性能、气体阻隔性及微观结构的影响。结果表明,PEF能够促进混炼胶的硫化,缩短正硫化时间;增加PEF含量,复合材料的力学性能呈现先上升后下降的趋势,当添加PEF含量为5份时,5PEF/IIR的分散相分布均匀,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度最高,较IIR分别提高了168%,49%和39%;复合材料的气体阻隔性进一步提高,5PEF/IIR的透气系数较IIR下降了68%。

关键词：生物基聚酯丁基橡胶阻隔性能力学性能微观结构