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双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球的液相合成与电化学储锂性能

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无机化学学报 2023年第6期39卷 1031-1041页

作者：肖子威徐泽宇王建明浙江大学化学系杭州310027

使用廉价的硅铝合金前驱体,通过简单的化学沉积方法制备了新型双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球(pSi@SnNi)。pSi@SnNi复合材料的三维多孔结构可以缓冲硅在锂化过程中的巨大体积膨胀,增加储锂活性位点。双金属(Sn/Ni)的掺杂可以提高硅的电子... 详细信息

使用廉价的硅铝合金前驱体,通过简单的化学沉积方法制备了新型双金属(Sn/Ni)掺杂多孔硅微球(pSi@SnNi)。pSi@SnNi复合材料的三维多孔结构可以缓冲硅在锂化过程中的巨大体积膨胀,增加储锂活性位点。双金属(Sn/Ni)的掺杂可以提高硅的电子导电性,改进pSi的结构稳定性。由于其独特的组成和微观结构,具有适当Sn/Ni含量的pSi@SnNi复合材料显示了较大的可逆储锂容量(0.1 A·g^(-1)下为2651.7 mAh·g^(-1))、较高的电化学循环稳定性(1 A·g^(-1)下400次循环后为1139 mAh·g^(-1))和优异的倍率性能(2.5 A·g^(-1)下为1235.8 mAh·g^(-1))。

关键词：锂离子电池硅基阳极多孔结构双金属掺杂化学置换

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无机离子聚合及其对材料和生物医学的变革

中国科学：技术科学 2023年第10期53卷 1625-1638页

作者：方威风颜禄淼刘昭明唐睿康浙江大学化学系杭州310027

无机物由于其不同于有机高分子的合成方式,限制了其在诸多工程材料方面的应用.通过借鉴高分子化学中的封端策略,制备了系列类似高分子单体的无机离子寡聚体,实现其可控的聚合与交联,称为“无机离子聚合”.无机离子聚合实现了“像制备高... 详细信息

无机物由于其不同于有机高分子的合成方式,限制了其在诸多工程材料方面的应用.通过借鉴高分子化学中的封端策略,制备了系列类似高分子单体的无机离子寡聚体,实现其可控的聚合与交联,称为“无机离子聚合”.无机离子聚合实现了“像制备高分子一样制备无机物”,发展出无机可塑制备新方法及有机-无机共聚物、仿生有机-无机复合结构材料和柔性矿物塑料等新型工程材料.基于无机离子聚合及新型工程材料研发的基础,进一步发展出生物硬组织的修复新方法,包括牙釉质的再生、牙本质与骨的仿生再修复.无机离子聚合与交联反应体系的提出实现了无机化学合成的基础理论突破,衍生出新型工程材料以及生物医学研究体系的创新,将为医工交叉领域的新突破提供助力.

关键词：无机离子聚合无机离子寡聚体仿生制备力学材料硬组织修复

双功能Pd/ZrHP催化剂的制备及其在苯酚选择性加氢反应中的应用

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无机化学学报 2022年第5期38卷 812-820页

作者：王紫璇姜媛媛周茹茹陈平侯昭胤浙江大学化学系杭州310028

苯酚加氢制备环己酮是合成纤维(尼龙)生产过程中的重要环节。采用微波法快速合成了具有层状结构的固体酸(磷酸氢锆,ZrHP)和ZrHP负载的Pd催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)、氮气吸附-脱附、X... 详细信息

苯酚加氢制备环己酮是合成纤维(尼龙)生产过程中的重要环节。采用微波法快速合成了具有层状结构的固体酸(磷酸氢锆,ZrHP)和ZrHP负载的Pd催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)技术对催化剂的结构、形貌和表面特性进行了详细的表征,并将其应用于苯酚选择性加氢制环己酮的反应中。研究发现:在温和条件(100℃,1.0 MPa H_(2))下,Pd/ZrHP比传统的氧化物(Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、MgO)、分子筛(H‑Beta)、活性炭(XC‑72)负载的Pd催化剂具有更高的活性和稳定性,催化剂表面Pd原子的比活性最高可达612.2 h^(-1),并且经过5次循环使用后催化剂无明显失活。结合表征结果推断,金属中心Pd与ZrHP表面的酸性位点之间的协同作用可能是影响苯酚加氢产物停留在环己酮阶段的关键因素。

关键词：苯酚环己酮加氢磷酸氢锆 Pd

Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO的合成及电化学储锂性能

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浙江大学学报（工学版） 2022年第1期56卷 152-160页

作者：姜孝男徐刚陈卫祥浙江大学化学系浙江杭州310027

为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能.结果表明,与采用CoCl2作为钴源制得的Co... 详细信息

为了研发比容量高和循环性能稳定的电化学储锂电极材料,用二甲基咪唑钴(ZIF-67)作为Co源前驱体,通过一步水热法制备Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO(还原氧化石墨烯)复合材料,研究微观结构和电化学储锂性能.结果表明,与采用CoCl2作为钴源制得的CoS_(2)-MoS_(2)/rGO相比,Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO复合材料中CoS_(2)粒子有着更加细小和较均匀的粒径,很好地分散在MoS_(2)和rGO表面,形成了相应的异质结构.作为电化学储锂电极材料,Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO的可逆比容量可以达到1092 mA·h/g,经900次循环后在500 mA/g电流密度下保持了941 mA·h/g的储锂可逆比容量,显示了稳定的充放电循环性能.Z-CoS_(2)-MoS_(2)/rGO优异的电化学储锂性能主要归因于该双金属硫化物复合材料具有较多的电化学储锂电极反应电对以及复合材料中CoS_(2)纳米颗粒、MoS_(2)纳米片和rGO之间均匀的复合及所形成的异质结构.

关键词：金属硫化物复合材料二甲基咪唑钴二硫化钴二硫化钼电化学储锂

ZnS@C/rGO复合材料的制备及其电化学可逆储锂性能

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无机化学学报 2022年第5期38卷 891-900页

作者：徐刚姜孝男陈卫祥浙江大学化学系杭州310027

通过溶剂热反应-水热处理的途径,制备了无定形碳包覆的ZnS纳米晶体(ZnS@C)与还原氧化石墨烯(rGO)复合的ZnS@C/rGO复合材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行了形貌... 详细信息

通过溶剂热反应-水热处理的途径,制备了无定形碳包覆的ZnS纳米晶体(ZnS@C)与还原氧化石墨烯(rGO)复合的ZnS@C/rGO复合材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行了形貌和微观结构的表征。电化学测试结果表明,与ZnS@C和ZnS/rGO相比,所制备的ZnS@C/rGO复合材料显示了显著增强的电化学储锂性能,在100 mA·g^(-1)电流密度下,其电化学储锂的首次可逆比容量为1101 mAh·g^(-1),充放电循环100次后其可逆比容量为1569 mAh·g^(-1)。在不同电流密度下循环1200次后,仍保持在2.0 A·g^(-1)电流密度下有1096 mAh·g^(-1)的可逆比容量,显示了其稳定的长循环性能。

关键词：锂离子电池溶剂热反应水热处理无定形碳还原氧化石墨烯

O-烯丙基羟胺:一种用于不对称碳酰胺化构建轴手性和中心手性氨基醇的双官能烯烃

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有机化学 2023年第6期43卷 2252-2253页

作者：陈嘉豪史炳锋浙江大学化学系杭州310027

烯烃双官能团化反应是快速构建高附加值复杂分子最有效、最具价值的方法之一^([1]).如何精准调控反应活性及选择性是该领域的核心挑战.近年来,基于导向策略的过渡金属催化为烯烃双官能团化提供了全新手段.在导向基的螯合辅助作用下,反... 详细信息

烯烃双官能团化反应是快速构建高附加值复杂分子最有效、最具价值的方法之一^([1]).如何精准调控反应活性及选择性是该领域的核心挑战.近年来,基于导向策略的过渡金属催化为烯烃双官能团化提供了全新手段.在导向基的螯合辅助作用下,反应历经五或六元环金属中间体,能有效增加反应活性,提高选择性^([2]).

关键词：手性氨基醇双官能团化不对称碳过渡金属催化轴手性烯丙基反应活性酰胺化

杯芳烃抗氧剂在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 873-882页

作者：杨昱欣雷全陈鑫阳戴怿童方文军郭永胜浙江大学化学系浙江杭州310058

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成... 详细信息

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成了具有油溶性的C-十一烷基间苯二酚杯[4]芳烃(C_(11)-C[4]R),考察其在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能,并与商用抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(L-1010)和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(L-1076)等的抗氧化效果进行对比。高压差示扫描量热仪(PDSC)评价结果显示,四种抗氧化剂的效果排序为:C_(11)-C[4]R>BHT>L-1010>L-1076。还采用静态釜加速氧化法研究了JP-10的氧化反应历程,提出了C_(11)-C[4]R在JP-10中的抗氧化机理。

关键词：杯芳烃抗氧剂 PDSC 抗氧化机制

高能量密度碳氢燃料JP-10的热裂解研究进展

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石油学报（石油加工） 2022年第4期38卷 980-994页

作者：白帅帅糜基姚晨阳蒋朋飞郭永胜方文军浙江大学化学系浙江杭州310058

挂式-四氢双环戊二烯(JP-10)具有能量密度高、冰点低、热稳定性好等优点,是一种应用前景良好的碳氢燃料。碳氢燃料热裂解过程的研究对于优化燃料性能具有重要的指导意义。基于JP-10热裂解的研究进展,总结了裂解实验装置、反应条件以及... 详细信息

挂式-四氢双环戊二烯(JP-10)具有能量密度高、冰点低、热稳定性好等优点,是一种应用前景良好的碳氢燃料。碳氢燃料热裂解过程的研究对于优化燃料性能具有重要的指导意义。基于JP-10热裂解的研究进展,总结了裂解实验装置、反应条件以及产物分析方法,阐释了包括引发反应及主要反应路径的裂解机理,并综述了3类动力学模型。对于JP-10裂解研究的未来发展,提出如下建议:系统研究压力和停留时间对裂解过程的影响,开发新方法实现对真实压力条件下裂解产物的原位在线检测;基于实验数据和物性参数,优化分子模拟力场,从原子学层面为裂解机理及动力学模型提供指导;基于产物分布和量化计算,建立具有应用范围宽、算法精度高的裂解模型。期望能够为高能量密度碳氢燃料的技术发展和高超声速飞行器的性能改进提供参考。

关键词： JP-10 碳氢燃料热裂解裂解机理动力学模型

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纳米填料在环氧防腐涂层中的应用研究进展

中国腐蚀与防护学报 2023年第2期43卷 220-230页

作者：于芳王翔张昭浙江大学化学系杭州310027

有机涂层因操作便捷、成本低廉在金属防腐领域备受青睐,其中环氧树脂因其显著的化学惰性、对基材的优异附着力和优良的力学性能而被广泛应用。然而环氧涂层在固化过程中因收缩或溶剂蒸发而产生空隙和导电通道,降低了其防腐效率。解决这... 详细信息

有机涂层因操作便捷、成本低廉在金属防腐领域备受青睐,其中环氧树脂因其显著的化学惰性、对基材的优异附着力和优良的力学性能而被广泛应用。然而环氧涂层在固化过程中因收缩或溶剂蒸发而产生空隙和导电通道,降低了其防腐效率。解决这一问题的策略是向环氧涂层中加入纳米颜填料。本文针对当下应用于环氧防腐涂层的纳米颜填料进行了总结,详细阐述了非金属纳米填料(包括无机非金属纳米填料和有机纳米填料)和金属纳米材料,特别是新型纳米填料(MOFs材料和MXene材料)的性能及改性现状,并对其应用前景进行了展望。

关键词：环氧树脂纳米填料防腐