高效析氢用花状MoSxSe2-x纳米复合材料的简便合成(英文)

为了解决MoSe₂导电性差和活性位点有限的问题，通过简便水热工艺合成具有缺陷的三元MoS_xSe_2-x纳米片。结果表明，硫元素的引入，不仅提高了其电子转移能力，而且提供了更多的电催化活性位点。因此，优化后S/Se摩尔比为1:1的MoS_xSe_2-x(MoSSe)具有优异的电催化析氢(HER)性能，其Tafel斜率仅为47 mV/dec，在-10 mA/cm²下具有较低的过电位(-165 mV)，并且具有良好的耐久性。这项工作为更好地理解多因素调控在设计和合成MoSe₂基催化剂以提高其电化学活性方面提供了一条额外的途径。     

空心球壳状MoS2/WS2异质结构的制备及其电催化析氢性能(英文)

系统研究一种由空心WS₂球壳和花瓣状MoS₂组成的异质结构。结果表明，空心球壳结构使活性位点更容易暴露，异质结构的形成有助于激发WS₂和MoS₂之间的协同效应，从而提高析氢反应性能，具有更好的电子转移能力。更重要的是，密度泛函理论计算进一步阐明了协同机理，表明MoS₂/WS₂异质结构可有效调节氢吸附自由能，使之在W/Mo原子比为2?25时达到最小值。因此，优化后的WMo-2/25催化剂表现出优异的电催化析氢活性，Tafel斜率低，为53 mV/dec，并具有良好的稳定性。     

Vx-Mn0.8Fe0.2O2催化剂的制备及其抗硫脱硝性能

为了更好地适应工业化脱硝需求,选用廉价的黑色金属Mn和Fe作为催化剂主要原料,通过V掺杂极大地提升了锰铁催化剂的低温脱硝性能和抗硫性能。采用共沉淀法制备了V_x-Mn_0.8Fe_0.2O₂催化剂,运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱分析(XPS)考察了V₂O₅添加量对Mn_0.8Fe_0.2O₂催化剂的结构、形貌及其抗硫脱硝性能的影响。结果表明:V_x-Mn_0.8Fe_0.2O₂催化剂主要物相为Mn₂O₃,样品颗粒尺寸小且分散均匀。V_0.3-Mn_0.8Fe_0.2O₂催化剂具有较多的活性位点及较好的抗硫脱硝性能,在300℃时脱硝率可达90.36%,相比于Mn_0.8Fe_0.2O₂催化剂脱硝性能达到90%的温度约降低100℃;同时,在V(CO):V(NO):V(SO₂)为3:1:1的反应条件下,催化剂的脱硝率仍能保持在80%以上。     

钕的添加对V2O5-MoO3/TiO2平板式脱硝催化剂性能的影响

本研究制备了一系列不同Nd含量的V₂O₅-MoO₃-Nd₂O₃/TiO₂平板式脱硝催化剂。采用XRD、N2-吸附脱附、XPS、H2-TPR、拉曼光谱、NH3-TPD和红外光谱等表征手段对催化剂进行分析。结果表明:适量的Nd2O3(0.25%、0.5%,质量分数)可以增强V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂的还原性能,增加了催化剂的Oα/(Oα+Oβ)比率,从而提升了催化剂的脱硝活性。然而,过量Nd₂O₃(0.75%、1%)的添加,会导致催化剂酸性性能的显著降低,造成催化剂脱硝性能的下降。此外,过量Nd的添加还会对催化剂的耐磨性能有负面影响。各催化剂中,VMoN d(0.5%)/Ti催化剂显示了最佳的脱硝活性。并且,该催化剂还显示了优良的抗SO₂、H₂O性能。     

新型包裹型Pt@SnO2/Al2O3催化剂在丙烷脱氢中的应用（英文）

采用了连续还原超声波震荡负载的方法制备了新型包裹负载型Pt@SnO₂/Al₂O₃催化剂,特殊的包裹结构使其具有较好的抗聚集和耐烧结性能并利用了透射电镜对其结构进行了表征。相比传统浸渍负载型的催化剂来讲,当铂锡的摩尔比为1:1.5时制备的Pt@SnO₂/Al₂O₃催化剂展现出优异的丙烷催化脱氢性能和高温稳定性,这也进一步证实了SnO₂壳和Pt核之间强烈的相互作用。     

pH值对CeO2/SiO2纳米复合磨粒分散性的影响

以胶体SiO₂溶液作硅源，采用均相沉淀工艺制备壳-核结构完整的CeO₂/SiO₂纳米复合磨粒。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜对复合磨粒样品进行物相组成分析和微观形貌观察；通过粒径分布、Zeta电位分析，研究水相分散系中pH值对CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性的影响。结果表明:所制备的CeO₂/SiO₂复合磨粒为壳-核包覆结构完整的纳米微球，粒径约110 nm，内核为无定形SiO₂，壳层为立方萤石型CeO₂；CeO₂/SiO₂复合磨粒的等电位点pH值约为5，其值由SiO₂等电位点向CeO₂等电位点明显偏移。CeO₂/SiO₂复合磨粒在酸性水相介质中分散性差，容易出现严重的团聚现象；而在碱性环境下，CeO₂/SiO₂复合磨粒分散性良好。      

Al2O3包覆改善P2型Na2/3Fe1/2Mn1/2O2正极材料的存储性能

采用超声喷雾热解与高温固相烧结相结合的方法合成P2型Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电化学充放电设备对材料的结构、形貌和电化学性能进行全面的表征。此外,在Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂表面包覆Al₂O₃薄层,该包覆层可以抑制Na₂CO₃·H₂O的形成,提高Na_2/3Fe_1/2Mn_1/2O₂材料的存储性能,从而改善其电化学性能。这种简单的表面改性方法为合成高性能钠离子电池正极材料提供了新思路。     

V，Ru共掺杂NiS2 高尔夫微球作为碱性介质析氢反应的高效电催化剂

通过溶剂热法和滴钌法(室温)将钒和钌引入到NiS₂中,并制备了包覆在泡沫镍上的V,Ru共掺杂NiS₂微球(V, Ru)-NiS₂/NF电催化剂。通过硫化过程产生粗糙的高尔夫球状结构暴露出丰富的活性位点,此外,钒和钌的协同作用可以优化NiS₂的电子结构,提供额外的催化活性位点,进一步增强本征催化活性。泡沫镍的加入对催化材料起到支撑作用,避免聚集,同时提高导电性。结果表明,(V, Ru)-NiS₂/NF电催化剂在碱性条件下表现出优异的电催化性能和优异的析氢反应稳定性。在10 mA·cm^-2的电流密度下,(V, Ru)-NiS₂/NF提供了38 mV的过电位,小于商业Pt/C的过电位,并且具有较低的Tafel斜率(80.3 mV·dec^-1)、较高的电化学活性表面(ECSA)和在KOH溶液中24 h出色的稳定性。     

溅射功率对La-Ti/WS2 复合薄膜高温摩擦学行为的影响

高温条件下WS₂易于氧化生成WO3,导致WS₂固体润滑薄膜的摩擦学性能受到较大影响。为改善WS₂固体润滑薄膜在高温条件下的摩擦学性能,采用非平衡磁控溅射技术制备了共掺杂La-Ti/WS₂复合薄膜,研究了靶功率对磁控溅射La-Ti/WS₂复合薄膜结构和高温摩擦学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜微观形貌、成分、力学性能、微观结构。利用高温摩擦磨损试验机研究了复合薄膜的高温摩擦学性能。结果表明,高温环境下,靶功率为20W时La-Ti/WS₂复合薄膜表现出优异的摩擦学性能。此时,复合薄膜H/E值最大,摩擦系数最小,平均为0.012,磨损率最低为1.56×10^-8mm³/N·m,这主要归因于高温下摩擦界面产生的稀土氧化物,促使La-Ti/WS₂复合薄膜的摩擦磨损机制发生了改变,使得WS₂在高温受破坏的情...     

B2O3含量对SiO2–B2O3–Al2O3–Na2O系陶瓷结合剂结构与性能的影响

制备不同B₂O₃含量的SiO₂–B₂O₃–Al₂O₃–Na₂O系玻璃试样和陶瓷结合剂试样,利用电子多功能实验机、扫描电镜、显微硬度仪、平面流淌法、热膨胀系数测试仪等分别测试不同玻璃试样的密度和显微硬度,陶瓷结合剂试样的抗折强度、微观形貌和热膨胀系数等,并用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪对陶瓷结合剂的结构和成分变化进行分析。结果表明:将B₂O₃引入陶瓷结合剂中可有效降低其烧结温度,提高其热稳定性并调节其热膨胀系数等。在陶瓷结合剂中加入摩尔分数为15%的B₂O₃时,其样条抗折强度最高为78.11 MPa,密度和硬度最高分别为2.45 g/cm3和856 MPa,且该陶瓷结合剂的热膨胀系数与金刚石最匹配。X射线衍射分析结果表明陶瓷结合剂是典型的玻璃相结构,且对磨料有良好的包覆效果。      

ZrO2(Y2O3)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料高温氧化性能的影响

为了研究ZrO₂(Y₂O₃)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料高温氧化性能的影响，利用机械合金化与放电等离子烧结制备了ZrO₂(Y₂O₃)含量为0～10 mass%的Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料，研究了其在800、1000和1200℃下的高温氧化行为。结果表明：复合材料在800℃时均发生显著氧化，质量损失持续增加；随着ZrO₂(Y₂O₃)含量的增加，氧化质量损失速度降低，复合材料的抗氧化能力提升；低ZrO₂(Y₂O₃)含量(0～2.5 mass%)的复合材料在1000和1200℃下具备优异的抗氧化性；高ZrO₂(Y_...     

优化水热合成提高ZnMn2O4阳极的储锂性能(英文)

为探讨制备条件对过渡金属氧化物负极材料电化学性能的影响，以硝酸锌和硝酸锰为原料，采用水热法合成了过渡金属氧化物ZnMn₂O₄负极材料。通过设计4因素3水平的正交试验，系统研究反应温度、反应时间、致密度、pH值等工艺参数对合成条件的影响。X射线衍射和扫描电镜证实ZnMn₂O₄具有微米级块状结构及I41/amd空间群。在优化的制备条件下，Li/ZnMn₂O₄电池的首次放电比容量为933.1 mA·h/g，在0.1C倍率下循环100次后放电比容量仍为249.3 mA·h/g。正交优化后的样品具有良好的循环性能和倍率性能。     

二维Mo2TiC2 MXene材料对调节MgH2储氢性能的催化作用(英文)

通过刻蚀Mo₂TiAlC₂合成二维Mo₂TiC₂MXene材料，并将其与MgH₂复合以调节MgH₂的储氢性能。Mo₂TiC₂的掺杂使MgH₂的初始放氢温度从330℃显著降低至187℃。等温放氢性能测试表明，MgH₂+9%Mo₂TiC₂(质量分数)复合材料在300℃时4 min内可快速释放6.4%(质量分数)的氢气。对于吸氢反应，完全脱氢的MgH₂+9%Mo₂TiC₂在175℃时5 min内吸收了6.5%(质量分数)的氢气。经过计算，MgH₂+9%Mo₂TiC₂的放氢反应活化能为(135.6±1.9) k J/mol，吸氢反应活化能为(46.1±0.2) k J/mol。20次循环后，MgH     

阳极电沉积制备CeO2薄膜

用阳极电沉积技术在304不锈钢基体上制备CeO₂薄膜,用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段探讨不同配体阳离子种类、配体浓度和O₂对镀层表面结构的影响规律。结果表明,CH₃COONH₄配体中的铵离子（NH₄⁺）对CeO₂薄膜晶粒的细化具有重要作用,镀液中高CH₃COONH₄配体浓度及镀液的脱氧作用有利于阳极电沉积CeO₂薄膜的致密化;在镀液组成为0.1 mol/L Ce(NO₃)₃和0.2 mol/LCH₃COONH₄、且镀液脱氧的实验条件下,获得了平整致密的纳米晶CeO₂薄膜,其晶粒粒径范围为5~10 nm。     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

层厚比对Cu-TiB2/Cu层状复合材料微观组织和力学性能的影响

铜基复合材料由于优异的综合性能在电子封装、电接触等领域具有重要应用价值。然而,克服材料的强-塑性倒置关系一直面临着极大的挑战,层状构型设计被认为是解决该倒置难题的有效策略。本文采用粉末冶金并结合原位反应法,通过控制铺粉工艺,制备出Cu层与TiB₂/Cu复合层交叠分布的Cu-TiB₂/Cu层状复合材料。研究了Cu-TiB₂/Cu层状复合材料的力学性能及断裂特征,并讨论了层状结构参数对材料综合性能的影响。当Cu层与TiB₂/Cu复合层的层厚比为1∶3时,Cu-TiB₂/Cu层状复合材料的极限抗拉强度(UTS)为315 MPa,断裂伸长率为18%,实现了良好的强塑性匹配。基于复合材料裂纹扩展路径表征与分析,揭示了层状构型设计在抑制裂纹扩展、促使裂纹偏转等方面的作用机制,为高强韧铜基复合材料的构型设计和性能优化提供新思路。     

Ni-Ir/Al2O3负载型催化剂的制备及其用于水合肼分解制氢性能

采用一种简单的浸渍-还原工艺制备出镍-铱/氧化铝(Ni-Ir/Al₂O₃)负载型催化剂用于水合肼(N₂H₄·H₂O)催化分解制氢。该催化剂是将活性组分Ni-Ir负载于颗粒状Al₂O₃载体上制备而成，采用TEM、XRD、XPS、BET和H₂-TPD等对其结构进行表征，并结合N₂H₄·H₂O催化分解制氢实验开展了催化剂配方优化、催化反应动力学及循环耐久性研究。结果表明，粒径2～4 nm的Ni-Ir合金活性金属均匀负载于Al₂O₃载体表面，Ni₆₀Ir₄₀/Al₂O₃催化剂在293～353 K温度范围内均表现出优异的肼催化分解活性(>200 h^-1)，在该宽温域范围内的制氢选择性高达99%以上，且...     

一步法合成La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ-Ce0.8Gd0.2O2-δ对称电极应用于SOFC性能研究

一步法合成La_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.7Nb_0.1O_3-δ-Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ(LSCFN-CGO)混合电导对称电极,并采用La_0.8Sr_0.2Ga_0.83Mg_0.17O_3-δ(LSGM)作为电解质制备了结构为LSCFN-CGO‖_LSGM‖LSCFN-CGO的对称电池。分别使用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)对LSCFN-CGO粉体物相及电极微观结构进行分析。一步法制得的LSCFN-CGO电极粉体为纯相,LSCFN钙钛矿相与CGO萤石相具备极好的化学相容性,且烧结得到了良好微观结构的对称电极。采用H₂(3%H₂O)、C₃H₈(3%H₂O)为燃料气测试电池性能,850℃电池最大功率密度可分别达980和869mW/cm²。稳定性测试在C₃H₈(3%H₂O)气氛中0.3 A/cm²的恒流放电条件下进行,全程共420 h,衰减较小,期间进行8次电极氧化还原循环,对称电极具有理想的碳基燃料下氧化还原再生能力。结果表明,采用一步法合成混合电导电极是一种简便、优化的电极制备方法,具有广阔的应用前景。     

95%Ar+5%H2气氛中退火对M/MoS2(M=Ti、Al、Mo和Ag)薄膜形貌、结构和电学性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射在硅基片上连续逐层沉积制备了M/MoS₂(M=Ti、Al、Mo和Ag)纳米薄膜，随后对其在95%Ar+5%H₂混合气氛中进行了500℃的退火处理。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和两探针等研究了退火处理及不同金属膜基底对MoS₂薄膜表面形貌、结构和金半接触电性能的影响。结果表明：所制备的纳米膜均匀且连续，界面紧密且清洁；95%Ar+5%H₂混合气氛中退火处理能强烈影响顶部MoS₂层的形貌并可有效去除MoS₂中的杂质氧，改善其结晶性、稳定性和结构完整性；拉曼光谱结果显示在4种金属基底上的MoS₂薄膜均为块状结构，其中Ag和Mo基底上的MoS₂薄膜结晶性相对较好，Ag基底上MoS₂薄膜出现了呈片层与颗粒的混合形态；对比实验数据和综合性能得出Mo作为MoS₂的组成元素，与MoS_...     

热处理对Y2O3掺杂WC-Co硬质合金显微组织及性能的影响

采用固液掺杂法和放电等离子烧结制备了WC-Co-Y₂O₃硬质合金，随后对其进行了不同温度的退火处理。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和维氏硬度计等研究了热处理前后WC-Co-Y₂O₃硬质合金的显微组织和力学性能。结果表明：氧化钇的加入可以细化WC-Co-Y₂O₃合金中的WC晶粒，提高了合金的维氏硬度和断裂韧性；随着退火温度的升高，WC-Co-Y₂O₃合金的维氏硬度逐渐降低，断裂韧性先升高后降低；WC-Co-Y₂O₃合金在500℃退火时拥有最佳的综合性能，维氏硬度为(1377±15) HV30,断裂韧性为(13.0±0.4) MPa·m^1/2。