国家自然科学基金(21321062)
- 作品数：27 被引量：60H指数：4
- 相关作者：林昌健田中群吴德印孙世刚冯立更多>>
- 相关机构：厦门大学北京卫星制造厂西南大学更多>>
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- 相关领域：理学金属学及工艺电气工程电子电信更多>>
- MIL-53（Fe）@RGO作为锂离子电池负极材料的研究
- ＜正＞【引言】MOF（Metal-organic framework）材料由于其具有大的比表面积和三维孔道,不仅能够缩短锂离子扩散距离,增加电极与电解液的接触面积,同时还具有多样性的结构,因此可以考虑将其作为锂离子电池的...
- 张传辉施一宁郑明森董全峰
- 文献传递
- Wavelength-tunable infrared light emitting diode based on ordered ZnO nanowire/Si1-xGex alloy heterojunction被引量：2
- 2015年
- Taiping ZhangRenrong LiangLin DongJing WangJun XuCaofeng Pan
- 关键词：SI1-XGEX红外发光二极管波长可调谐
- 黑色微弧氧化膜的制备及其表征被引量：7
- 2016年
- 利用二次微弧氧化法,通过在磷酸盐体系的电解液中添加柠檬酸铁,在AZ40M镁合金基底表面成功制备了黑色的微弧氧化膜层。并利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分别对黑色膜层的形貌和成分组成进行了表征,探讨了黑色微弧氧化膜层的形成过程及机理。结果显示,黑色膜层的主要成分为氧化镁,同时伴随着一定量的铁氧化物,包括四氧化三铁、氧化亚铁和单质铁。因此镁基底表面黑色膜层的形成可归因于柠檬酸铁中的铁离子在成膜过程中参与反应形成了黑色的四氧化三铁、氧化亚铁和单质铁混合物,并均匀地沉积在氧化膜中。
- 白晶莹李思振郑大江张立功冯立崔庆新王景润姜文武林昌健
- 关键词：微弧氧化磷酸盐镁合金
- Plasmon-Enhanced Raman Spectroscopy for Live-Cell and Surface and Interface Analysis
- ＜正＞Plasmon-enhanced Raman spectroscopy（PERS）, including surface-enhanced Raman spectroscopy（SER） and tip-enhan...
- Bin RenLi-Jia XuJin-Hui ZhongTeng-xiang HuangXiang Wang
- 关键词：ELECTROCHEMISTRYPLASMON
- 文献传递
- 海藻酸水凝胶法制备锂离子电池Si/rGO/C负极材料及其电化学性能被引量：4
- 2018年
- 硅材料具有高理论比容量(4 200mAh/g),是最具希望的下一代锂离子电池负极材料之一,但是硅材料巨大的体积效应(>300%)和较差的导电性严重影响其电化学性能,阻碍其实际应用.为此,采用海藻酸水凝胶充当固定剂和碳源,将硅纳米颗粒和氧化石墨烯进行组装,制备了硅/还原氧化石墨烯/碳(Si/rGO/C)复合材料,采用粉末X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、热重分析(TGA)、比表面积测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征材料的结构、化学组成及形貌,并对材料进行电化学性能测试.结果表明:rGO在复合材料内部构建了分散良好的导电网络,Si纳米颗粒填充在导电网络中并通过碳层牢固地锁定在rGO片层上.rGO与碳层的复合作用有效缓冲了Si纳米颗粒在充放电时的体积变化,并且显著提高了复合材料的导电性,因此,Si/rGO/C复合材料用作锂离子电池负极时表现出优异的电化学性能:以1.0A/g电流密度循环100圈,保持约1 000mAh/g的高可逆比容量以及77.6%的容量保持率.
- 孙亚洲陈丁琼彭月盈张义永赵金保
- 关键词：硅基复合材料负极材料锂离子电池
- 过渡金属修饰对铜箔电催化还原CO_2的性能影响（英文）被引量：3
- 2016年
- CO_2还原是一种解决温室效应以及能源短缺问题的有效方式.目前对于水溶液体系中的CO_2还原,主要有光催化、电催化以及光电催化等方法,其中还原CO_2法可在室温下进行,并较易实现大规模应用.由于金属电极在CO_2电催化还原过程中表现较高电流密度和催化性能,使得目前研究的热点集中于金属电极的修饰改性.金属Cu与H2,CO结合能力适中,并且对生成碳氢化合物具有较好的催化性能,因此其在催化CO_2还原中具有较大潜力.以往对于Cu的研究主要集中在表面修饰、调控表面结构以及制备合金等方向,其中对金属进行氧化后再还原的处理也是提高其催化活性的一种有效手段.氧化后还原得到的铜具有较大的粗糙度,且暴露的活性位点更多,对CO_2还原具有较好的催化活性.我们对铜箔在空气氛围下、300oC焙烧5 h,然后恒电位还原,再进行过渡金属Ni、Zn、Au的修饰,研究所得样品电催化还原CO_2性能.电极的表面形貌用扫描电镜表征,CO_2还原的液相和气相产物分别用核磁和在线气相色谱进行检测.修饰后电极的形貌没有发生太大变化,仍具有十分粗糙的表面结构.通过线性扫描伏安曲线可以看出,修饰Zn、Au后电流密度较未修饰前有明显增加,但是由于CO_2还原过程中不可避免地伴随析氢副反应,因此,我们通过计算产物的法拉第效率来表征修饰后的电极对产物选择性的改变:未修饰时,在-1.2至-1.6 V均可检测到甲酸的生成,电位负于-1.4 V时可以检测到乙醇和正丙醇.Ni的修饰明显提高了甲酸的法拉第效率,也促进了正丙醇的生成.-1.3 V时甲酸的法拉第效率为26.0%,-1.5 V时液相产物的法拉第效率为34.3%.在线气相色谱结果发现,Ni的修饰也明显提高了CO的法拉第效率,在-1.4 V下,CO的法拉第效率为44.6%.这可能是由于Ni(r=0.1246 nm)的原子半径比Cu(r=0.1278 nm)更小,因此Ni的修饰会使Cu发生晶格收缩、导致
- 刘莉田娜黄龙洪宇浩谢爱云张凤阳肖翅周志有孙世刚
- MnO/氮掺杂石墨烯复合正极材料在锂空气电池中的高效催化性能研究被引量：3
- 2017年
- 本文采用水热法制备了MnO/氮掺杂石墨烯复合材料.作为非水锂空气电池的正极催化剂,该复合材料表现出了优异的电化学性能以及循环稳定性.在充放电电流密度为0.05 mA cm^(-2)时,其能量效率高达84.6%,远高于目前文献所报道的非贵金属催化剂的能量效率,也超过了基于贵金属的催化剂.其氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的过电势分别仅为0.11和0.41 V.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明,所制备的MnO纳米颗粒能够均匀地分散在氮掺杂石墨烯的表面.密度泛函理论(DFT)计算揭示,MnO(100)面是主要的催化活性面,其理论ORR和OER的过电势分别仅为0.21与0.24 V,充放电电势差为0.45V,与实验结果0.52 V相当.
- 雷鸣曹勇林晓东杨续来蔡森荣袁汝明郑明森董全峰
- 关键词：MNO
- 电化学表面增强拉曼光谱的量子化学研究被引量：3
- 2015年
- 对于在分子水平上研究电化学表面吸附和反应过程,表面增强拉曼光谱(SERS)显示出了其独到的优势,提供了有力的技术方法,但对于其表面增强机理仍有待深入研究.本文总结了将量子化学计算应用于电化学表面增强拉曼光谱(EC-SERS)分析的研究,以电化学界面分子吸附、电化学反应以及光电化学反应的研究体系为模型,提取EC-SERS光谱所蕴藏的物理化学信息.通过对吡啶在电化学表面的吸附、水的吸附及其电化学反应、以及对巯基苯胺的电化学表面催化偶联反应等体系的研究,揭示了电化学表面吸附、反应和光电化学过程的本质.
- 庞然金曦赵刘斌丁松园吴德印田中群
- 关键词：量子化学表面增强拉曼光谱电化学
- 介孔结构Fe/N/C作为质子交换膜燃料电池氧还原催化剂（英文）被引量：3
- 2016年
- 燃料电池具有高效、低排放等优势,非常有希望作为未来电动汽车的能源转化装置.目前,燃料电池的商业化受制于昂贵的铂基催化剂,特别是动力学迟缓的阴极氧还原反应（ORR）铂催化剂.Fe/N/C被认为是最有潜力的ORR非贵金属催化剂,但其活性仍远低于Pt催化剂,必须依靠增加载量来弥补其与Pt催化剂的活性差距.然而,较厚的催化层（~100μm）会降低阴极传质速率.因此,改善Fe/N/C阴极的传质是提高电池性能的重要途径.本文选择高N含量的2-氨基苯并咪唑（ABI）为氮源,通过水热聚合包覆在碳黑表面,然后掺入FeCl_3,经高温热解/酸洗制备了Fe/N/C-ABI催化剂,并与基于间苯二胺的微孔型Fe/N/C催化剂（Fe/N/C-Pm PDA）进行比较.Ar等温吸附-脱附结果表明,Fe/N/C-ABI催化剂具有较高的比表面积（662 m2/g）和丰富的双级孔结构（微孔和介孔）;透射电镜表征显示Fe/N/C-ABI催化剂具有中空结构,介孔孔径大约为10–25 nm.而Fe/N/C-Pm PDA催化剂具有相当的比表面积（656 m2/g）,但以微孔为主,基本不含介孔.旋转环圆盘电极（RRDE）测试表明,在0.1 mol/L H2SO4溶液中,Fe/N/C-ABI催化剂的起始还原电位为0.92 V,在0.8 V电位下质量电流密度可达9.21 A/g;而Fe/N/C-Pm PDA催化剂具有相近的起始电位,但具有更高的催化活性,质量电流密度为13.4 A/g.氢氧燃料电池（PEMFC）系统测试结果表明,Fe/N/C-ABI催化剂在1个背压和80 oC测试条件下的最大功率密度达710 m W/cm2,高于Fe/N/C-Pm PDA催化剂（616 m W/cm2）.燃料电池与RRDE测试活性顺序的差异归结于Fe/N/C-ABI的中空球状结构.PEMFC工作时阴极会产生大量的水,很容易堵塞氧气传输通道.Fe/N/C-ABI的介孔结构可以作为水的产生和排除的缓存空间,也有利于提高O_2传质,从而提高燃料电池性能.本文为具有高传质速率的Fe/N/C催化剂研制提供了一种新思路.
- 石尉王宇成陈驰杨晓冬周志有孙世刚
- 关键词：非铂催化剂氧还原介孔
- LaFeO_3修饰的TiO_2纳米管阵列的制备及光电性能
- 2015年
- LaFeO3是一种具可见光响应的钙钛矿材料,将其与TiO2复合有望增强TiO2的可见光吸收,可有效促进光生电荷的分离.本工作采用超声浸渍处理的方法,在TiO2纳米管阵列表面复合LaFeO3颗粒,制得LaFeO3修饰的TiO2纳米管阵列光催化剂,并对其进行了表征.实验结果表明,LaFeO3有效增强了TiO2纳米管阵列在可见光区的光吸收,LaFeO3修饰的TiO2纳米管阵列光电极的光电流是TiO2纳米管阵列的7倍.这种催化剂的成功制备为可见光下降解有机污染物和光催化分解水制氢提供了一个新的途径.
- 苏钰丰吴永能肖望吴芝孙岚林昌健
- 关键词：TIO2纳米管阵列LAFEO3超声处理光电性能
