氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

中国科学院福建物质结构研究所电催化还原CO2制乙烯研究获进展

近日,中国科学院福建物质结构研究所的研究团队通过串联催化策略,在局部附近多个不同的催化位点来提高CO₂电还原反应(CO₂RR)对乙烯的选择性。该研究成果发表于《德国应用化学》杂志。CO₂RR反应对于合成乙烯等化学品具有重要意义,但受限于单一活性中心的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合过程。该研究团队将Cu纳米颗粒均匀分散在锚定原子孤立的Ni-N位点的卟啉三嗪骨架[PTF(Ni)]上,构建了串联催化剂PTF(Ni)Cu,用于催化CO₂RR反应生成乙烯。其中PTF(Ni)可以有效地将CO₂还原成高浓度的CO,并随后迁移到附近的Cu位,为下一次C-C偶联和进一步生产乙烯提供高覆盖率。     

二维沸石咪唑骨架有效催化二氧化碳电还原的研究

成功合成了2种金属有机框架材料，并探究其在CO₂电催化还原反应中的应用。结果表明，二维ZIF-L催化剂的CO₂电催化还原活性、选择性和稳定性显著高于ZIF-7。在-1.3 V（vs.RHE）时，CO法拉第效率可达78.5%,是相同电势下ZIF-7的近2倍；CO的电流密度为16.8 mA/cm²,高于文献中报道的Zn基MOFs上CO的电流密度值。二维ZIF-L催化剂独特的孔腔结构有利于CO₂的吸附，从而有效催化CO₂电还原。     

11-苄硒基十一羧酸铵盐的双重刺激响应性质

合成了一种对氧化还原(Redox)和CO_2/N_2具有双重刺激响应的表面活性剂11-苄硒基十一羧酸铵盐(BSeUA),分别利用傅里叶红外光谱、核磁共振和电喷雾质谱等手段研究了BSeUA在Redox和CO_2/N_2刺激响应前后的分子结构变化特征。结果表明,在过氧化氢和水合肼交替作用下,BSeUA分子中二价硒醚基团(-Se-)与相应的四价硒亚砜基团(-Se=O)之间可以氧化还原可逆互变,在CO_2和N_2交替作用下,BSeUA分子中羧酸根(-COO-)与相应的羧酸(-COOH)之间可以可逆互变,从而实现BSeUA对Redox和CO_2/N_2具有双重刺激响应。分别在Redox和CO_2/N_2刺激作用下,由BSeUA稳定的乳液可以在破乳和再乳化2种状态下开关可逆循环至少5次,且乳液粒径和稳定性未发生明显变化。     

富硒低钠盐中碘含量的测定

目的探讨富硒低钠加碘盐中碘含量的测定方法。方法通过不同的实验条件,优化国标GB/T13025.7-2012《制盐工业通用试验方法碘的测定》中氧化还原滴定法中的试剂用量,检测出富硒低钠加碘盐中的碘含量。结果改变碘化钾溶液量、淀粉溶液量、磷酸-草酸溶液量均无法测定富硒低钠盐中的碘含量;只有当次氯酸钠溶液用量≥5mL时,加入碘化钾溶液,才可以使富硒低钠加碘盐溶液显色,然后通过实验确定次氯酸钠的最佳用量,再滴定测定碘含量。结论富硒低钠加碘盐中含有还原性物质,测定其碘含量需加大次氯酸钠溶液的用量。     

南方山葡萄酒的氧化褐变动力学研究

为深入了解红葡萄酒的氧化机制,利用加速氧化的方法,通过分析2种南方山葡萄酒氧化褐变过程中,褐变程度、红色色调、游离SO2、氧化还原电位以及氧化前、后主要理化指标的变化,研究南方山葡萄酒的氧化褐变动力学、主要影响因素及对葡萄酒品质的影响。试验结果表明:南方山葡萄酒的氧化褐变动力学符合0级动力学模型方程,桂葡1号葡萄酒耐氧化能力高于刺葡萄酒,然而其红色色调的保持力要低于刺葡萄酒。在加速氧化过程中,葡萄酒的游离SO2快速下降,氧化-还原电位加速上升,且二者呈显著的负相关关系。加速氧化30 d后,2种葡萄酒的总酸、挥发酸升高,其pH值和主要的抗氧化物质(原花青素、游离花色苷、总酚)均显著下降。     

凹凸棒制备Si@C复合材料及其用于锂离子电池负极材料的电化学性能

硅因其超高的理论比容量而被视为最具潜力的下一代锂离子电池（LIBs）负极材料。目前，硅负极材料的高成本和极其苛刻的合成条件严重阻碍了其在LIBs中的使用。以天然凹凸棒为原料，通过水热法提纯和镁热还原反应制备了硅纳米颗粒（MRR Si），并进一步采用化学气相沉积法以乙炔为碳源制备了MRR Si@C复合材料，系统研究了其作为LIBs负极材料的储锂性能。研究结果表明:通过镁热还原制备的硅纳米在0.2 A/g的电流密度下可展现出2 362 mAh/g的比容量，首次库伦效率（CE）为71.87%，100次（0.5 A/g）循环充放电测试后比容量为909 mAh/g。相比之下，在MRR Si纳米颗粒表面沉积碳层后制备的MRR Si@C复合材料可展现出2 494 mAh/g的放电容量和78.92 %的高CE值。循环性能显示，该复合材料在0.5 A/g的电流密度下充/放电100次后的比容量值可达到1 324mAh/g。同时，该复合材料还可在5 A/g的大电流密度下依然可展现出高达844 mAh/g的高比容量。该MRR Si@C复合材料显示了优异的倍率性能和良好的应用前景。      

高性能多孔Fe/N共掺杂碳纳米管电催化剂研究

开发高性能、低成本的氧还原催化剂是降低燃料电池成本的关键之一。过渡金属-氮-碳材料具有催化活性高、成本低、环境友好等优点，被认为具有广阔的应用前景。该文提出了一种简单的聚多巴胺改性碳纳米管的方法，在碳纳米管（CNTs）表面包覆聚多巴胺（PDA），通过高温裂解CNTs@PDA和FeCl₃复合物制备多孔CNTs@Fe/N/C电催化剂。用TEM、BET、Raman和XPS对制备的催化剂的形貌和组成进行了表征。电化学结果表明，CNTs@40% Fe/N/C催化剂的半波电位高达0.881 V，接近于商业化Pt/C催化剂。此外，CNTs@40% Fe/N/C催化剂亦具备优异的抗甲醇干扰性及稳定性，是一种有良好实际应用前景的燃料电池非贵金属氧还原电催化剂。