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稀土离子掺杂调控MIL-101的电子结构促进电催化氮还原反应
1
作者 杨童卉 岳嵩 +7 位作者 公伟伟 王仁卿 胡伟达 刘小磐 高朋召 覃航 郭文明 肖汉宁 《粉末冶金材料科学与工程》 2024年第3期231-245,共15页
电催化氮还原反应(electrocatalytic nitrogen reduction reaction,eNRR)被认为是在环境条件下生产低浓度NH_(3)/NH_(4)^(+)的有效策略,而设计合适的催化剂是高效驱动eNRR的关键。本研究采用水热法制备MIL-101催化剂,研究水热温度和Gd... 电催化氮还原反应(electrocatalytic nitrogen reduction reaction,eNRR)被认为是在环境条件下生产低浓度NH_(3)/NH_(4)^(+)的有效策略,而设计合适的催化剂是高效驱动eNRR的关键。本研究采用水热法制备MIL-101催化剂,研究水热温度和Gd元素掺杂对MIL-101催化剂e NRR性能的影响。结果表明:150-MIL-101具有最高的结晶度及e NRR性能(氨产率为11.5μg/(h·mg),法拉第效率为30.5%)。MIL-101-0.5Gd表面下凹,暴露了内部粗糙孔结构,催化剂表观活性提高,同时氧空位浓度的增加可优化催化剂的特性活性,其在0.1mol/L LiClO_(4)电解质、-1.3 V电位下的氨产率和法拉第效率分别为16.7μg/(h·mg)和37.6%,优于无掺杂150-MIL-101,且催化剂具有较好的长期稳定性。 展开更多
关键词 稀土离子 缺陷工程 电催化氮还原 形貌控制 电子转移促进
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源于核桃壳的生物形态多孔炭的制备及其性能研究 被引量：3
2
作者 汪文祥 公伟伟 高朋召 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2010年第3期463-467,共5页
以核桃壳作原料,利用控温炭化得到了保留材料生物学特征结构的多孔炭（WSC）,采用TGA、XRD、SEM、BET等测试手段对所得材料的炭化过程、微观结构、组成以及氧化机理进行了系统研究。结果表明：材料中存在丰富的相互连通的孔及孔隙,断口... 以核桃壳作原料,利用控温炭化得到了保留材料生物学特征结构的多孔炭（WSC）,采用TGA、XRD、SEM、BET等测试手段对所得材料的炭化过程、微观结构、组成以及氧化机理进行了系统研究。结果表明：材料中存在丰富的相互连通的孔及孔隙,断口孔隙率为31.46%,孔隙直径约为0.5-1 m,比表面积为380m^2/g左右;碳主要以非晶形式存在,随炭化温度升高,非晶碳中类石墨的002峰增强,晶面间距减少,结构逐渐向理想石墨转变,同时密度增加,气孔率和比表面积下降;材料的非等温氧化速率先升高后降低,这是由于组成炭材料的烯片层结构中活性碳原子数量随氧化反应的进行发生变化所致。 展开更多
关键词 生物形态多孔炭 微观结构 非等温氧化
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MoSi_2添加对再结晶碳化硅(R-SiC)微观结构和体积电阻率的影响 被引量：3
3
作者 高朋召 汪文祥 +1 位作者 公伟伟 肖汉宁 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期69-73,共5页
在一定粗细颗粒配比的SiC粉体中添加不同量的MoSi2,进而在2 300℃烧结得到MoSi2/R-SiC复合材料.采用SEM,XRD,力学性能测试、阻抗分析仪等方法研究了MoSi2添加量对复合材料微观结构、组成、力学和电学性能的影响.结果表明:在2 300℃所得... 在一定粗细颗粒配比的SiC粉体中添加不同量的MoSi2,进而在2 300℃烧结得到MoSi2/R-SiC复合材料.采用SEM,XRD,力学性能测试、阻抗分析仪等方法研究了MoSi2添加量对复合材料微观结构、组成、力学和电学性能的影响.结果表明:在2 300℃所得的复合材料中,SiC为6H型,MoSi2转化为六方晶型的Mo4.8Si3C0.6,其主要原因是高温下液相MoSi2逐渐失去Si,同时与SiC发生反应转变为低硅含量的硅钼炭化合物所致.硅钼炭化合物主要以涂层的形式包覆在SiC颗粒的表面,随添加量的增加,涂层逐渐增厚,当添加量超过10%,部分Mo4.8Si3C0.6填充在SiC空隙中;复合材料的密度和表观气孔率随Mo-Si2添加量的增加逐渐增加,力学性能变化不大,但体积电阻率显著降低.同时对所得材料的导电机理进行了初步的探讨. 展开更多
关键词 碳化硅 MOSI2 力学性能 体积电阻率
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多升温速率法研究SiO_2涂层/三维碳纤维编织体材料的微观氧化特征和机理
4
作者 张小亮 公伟伟 +2 位作者 高朋召 王红洁 肖汉宁 《陶瓷科学与艺术》 CAS 2011年第4期4-8,共5页
采用热重分析中的多升温速率法,从微观角度对SiO2涂层/三维碳纤维编织体材料氧化反应的特征和机理进行了系统研究。结果表明:非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。材料的氧化失重过程是一个复杂过程,首先为化学反应控制(转化率... 采用热重分析中的多升温速率法,从微观角度对SiO2涂层/三维碳纤维编织体材料氧化反应的特征和机理进行了系统研究。结果表明:非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。材料的氧化失重过程是一个复杂过程,首先为化学反应控制(转化率α≤10%),反应的活化能为138.619kJmol-1;随失重的增加(α≤55%),逐渐变为化学反应和气体扩散共同控制,其活化能的最小值为54.524kJmol-1;当α>55%,随失重的增加,化学反应对总反应速率的影响逐渐增大,活化能逐渐增加。最后通过对材料微分热重曲线重叠峰的解析研究了升温速率对涂层/编织体材料热氧化稳定性的影响。 展开更多
关键词 多升温速率法 氧化特征 反应机理:
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改进型原位限制聚合法制备纳米LiFePO4/C核-壳材料及其电化学性能研究(英文)
5
作者 高朋召 公伟伟 +2 位作者 李冬云 王玲 肖汉宁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S3期201-204,共4页
采用改进型原位限制聚合法制备具有核-壳结构的纳米LiFePO4/C颗粒.。并通过XRD,HRTEM,电化学工作站等测试手段研究了所制备粉体的相组成,微观结构和电化学性能。XRD结果表明所制备的LiFePO4/C具有晶型完整的橄榄行结构,壳层炭为作晶。HR... 采用改进型原位限制聚合法制备具有核-壳结构的纳米LiFePO4/C颗粒.。并通过XRD,HRTEM,电化学工作站等测试手段研究了所制备粉体的相组成,微观结构和电化学性能。XRD结果表明所制备的LiFePO4/C具有晶型完整的橄榄行结构,壳层炭为作晶。HRTEM照片显示所制备的LiFePO4/C粒径在18.254.5 nm之间,炭层均匀包覆在LiFePO4颗粒外表面,厚度在210nm之间。700℃合成的LiFePO4/C核-壳材料的首次放电容量为142 mAh/g,经过40次充放电循环后,容量保持在132 mAh/g,容量保持率在93.0%。其充放电容量受电子导电、锂离子扩散速率的共同影响。 展开更多
关键词 改进型原位限制聚合 纳米LiFePO4/C 电化学性能
原文传递
原位聚合物限制法合成核-壳结构的LiFePO4/C纳米复合材料及其热分析动力学研究(英文)
6
作者 李冬云 高朋召 +3 位作者 公伟伟 肖汉宁 田光磊 葛洪良 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S3期31-34,共4页
以FeCl_36H_2O、NH_4H_2PO_4、CH_3COOLi等为原料,通过原位聚合物限制法制备出了具有核-壳结构的LiFePO4/C纳水材料,利用XRD、HRTEM和TG-DSC等分析测试手段对材料的组成、形貌和热稳定进行表征。结果表明,LiFePO_4/C纳米材料是由20~40 n... 以FeCl_36H_2O、NH_4H_2PO_4、CH_3COOLi等为原料,通过原位聚合物限制法制备出了具有核-壳结构的LiFePO4/C纳水材料,利用XRD、HRTEM和TG-DSC等分析测试手段对材料的组成、形貌和热稳定进行表征。结果表明,LiFePO_4/C纳米材料是由20~40 nm的LiFePO4核和1~2 nm的炭壳组成。LiFePO_4/C纳米材料的热分解机理为1维随机成核,热分解动力学公式为da/dT=(A/β)exp(-E_a/RT)(1-a),动力学参数为lgA=10.386 min^(-1),E_a=1 38.849 kJ·mol^(-1) 展开更多
关键词 原位聚合物限制 LIFEPO4/C 核-壳结构 热分解动力学
原文传递
用于超级电容器的生物形态多孔炭的制备及表征
7
作者 公伟伟 王玲 +2 位作者 李冬云 高朋召 肖汉宁 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期18-22,42,共6页
以天然木质材料为原料,以ZnCl2为活化剂,采用一步化学活化法制备了保留木材天然结构的生物形态多孔炭。研究了活化工艺参数对多孔炭的孔结构和表面形貌的影响,并初步探讨了活化机理。结果表明:活化剂ZnCl2对于生物形态多孔炭具有很好的... 以天然木质材料为原料,以ZnCl2为活化剂,采用一步化学活化法制备了保留木材天然结构的生物形态多孔炭。研究了活化工艺参数对多孔炭的孔结构和表面形貌的影响,并初步探讨了活化机理。结果表明:活化剂ZnCl2对于生物形态多孔炭具有很好的活化作用,通过改变ZnCl2/多孔炭的浸渍比、活化温度,可以调控多孔炭的孔结构和表面形貌。活化温度450℃,浸渍比为7时,多孔炭的BET比表面积为771.6m2/g;浸渍比为5,活化温度900℃,多孔炭的BET比表面积为951.34m2/g。ZnCl2具有催化脱羟基和脱水的作用,并促进芳烃缩合反应,对多孔炭表面产生造孔和扩孔作用,随着浸渍比的提高和活化温度的升高,扩孔作用明显。 展开更多
关键词 生物形态多孔炭 微观结构 孔特性
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锂离子电池正极材料LiFePO_4的结构和充放电机理的研究进展
8
作者 公伟伟 汪文祥 +2 位作者 李冬云 高朋召 肖汉宁 《陶瓷科学与艺术》 CAS 2010年第9期12-16,共5页
本文阐述了LiFePO_4作为锂离子电池正极材料的特性、微观结构和充放电机理,综述了LiFePO_4材料改性的最新研究进展,分析了该类材料目前存在的问题,展望了该类材料今后研究的重点。
关键词 锂离子电池 LIFEPO4 充放电机理 改性
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热处理温度对Ag^+、Zn^(2+)共掺杂TiO_2薄膜微观结构及抗菌性能的影响 被引量：1
9
作者 公伟伟 徐松梅 +1 位作者 吴明健 高朋召 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期36-40,共5页
采用溶胶-凝胶法制备了Ag+、Zn2+共掺杂的TiO2纳米薄膜,研究了温度对Ag-Zn-TiO2体系稳定性的影响;采用XPS、SEM、XRD和抗菌性测试等方法研究了热处理温度对薄膜表面化学组成、微观结构、晶粒尺寸及抗菌性能的影响。结果表明:掺杂薄膜均... 采用溶胶-凝胶法制备了Ag+、Zn2+共掺杂的TiO2纳米薄膜,研究了温度对Ag-Zn-TiO2体系稳定性的影响;采用XPS、SEM、XRD和抗菌性测试等方法研究了热处理温度对薄膜表面化学组成、微观结构、晶粒尺寸及抗菌性能的影响。结果表明:掺杂薄膜均匀致密,表面存在的白色点状团簇物为Ag2O,粒径约10nm;而Zn2+取代Ti4+进入TiO2晶格中;掺杂离子能阻抑TiO2晶粒的生长;掺杂薄膜在紫外线照射下抗菌率为100%,无光照时为99.5%,均显著优于未掺杂薄膜的;随热处理温度的升高,薄膜的抗菌活性先增加后降低,最佳热处理温度为500℃。 展开更多
关键词 共掺杂 TIO2薄膜 抗菌性能
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