聚丙烯腈电纺纤维材料的研究进展

本文综述了静电纺丝法制备聚丙烯腈纤维材料的研究进展,包括聚丙烯腈纳米纤维的制备条件、金属氧化物涂覆聚丙烯腈纳米纤维、聚丙烯腈纳米纤维的碳化、聚丙烯腈/Ag纳米粒子以及聚丙烯腈/碳纳米管复合静电纺丝,对系列丙烯腈共聚物的静电纺丝研究也进行了总结.     

钨基材料在电催化领域的应用进展

目前有关电催化剂应用的诸多研究领域,特别是商业领域,仍然由贵金属及其氧化物占据,但因其存在高成本和易中毒的壁垒而迫使科研人员把研究目光转向钨基电催化材料。氧化钨在制备条件得到有效控制的前提下可实现晶型结构及钨元素价态的多变,因此易于参加多种电化学反应,可实现对特定电化学反应的有效催化。回顾了不同晶相结构氧化钨基电极材料和不同异质结构钨基电极材料的制备方法、结构优势及其对各类电化学反应的优越催化性能,并从电极材料的制备和结构入手深入分析了文中所涉及电极材料优越催化性能的本质原因。以氧化钨及钨基电极材料的优越电催化性能为主线,辅以对电极材料的制备方法和特殊结构的分析,深入探讨了此类电催化材料的优势和发展方向,并总结本领域近5年的科研成果,为此类研究方向的深入开展提供了一定的借鉴经验。     

生物炭基催化剂电催化分解水制氢

近年来低成本的生物炭材料被用于电解水催化剂,对此展开综述.首先介绍电解水制氢基本原理及生物炭基催化剂的制备,再分析炭化温度、活化、杂原子掺杂、金属和/或金属化合物的负载对催化剂微观组成、性质及其催化活性的影响,以期为高效电解水制氢的生物炭基催化剂的制备提供参考.最后为提高电解过程中催化剂的长期稳定性、尤其OER和中性电...     

电纺纤维在锌-空气电池中的应用研究进展

日益严重的环境污染与能源危机成为人类社会可持续发展进程中的最大阻碍.锌-空气电池作为一类很有发展潜力的电化学储能装置,因其高能量密度和环境友好等特点在能源领域引发了广泛关注,然而空气电极中的氧还原反应和析氧反应动力学缓慢,严重限制了它的商业化应用,因此当前迫切需要开发高效廉价的非贵金属双功能催化剂.静电纺丝制备的一维纳...     

液体定向输运电纺纤维材料的研究及进展

静电纺丝法是一种高效、便捷制备微/纳米纤维的方法。制备过程中,通过调控微/纳米纤维化学组成及微观结构,能够实现纤维表面及纤维膜厚度方向浸润性差异或梯度的构筑,进而利用浸润性差异或梯度驱动液体的定向输运。综述了近年来电纺纤维及纤维膜材料在液体定向输运中的研究成果及液体定向输运机理,并对液体单向输运微/纳米纤维材料未来的应用及发展进行了展望。     

碳基硫化钼电催化制氢催化剂的研究进展

金属铂是目前最高效的电催化制氢催化剂,但由于铂存在高成本、低储量等缺点,难以适合广泛的工业应用。因此,寻找低成本、高储量的替代电催化制氢催化剂成为未来发展的方向。二硫化钼因具有制氢活性较高、储量丰富、易于制备等优势越来越受到关注。二硫化钼的制氢活性主要取决于暴露的催化活性位数量和导电性。因此,利用纳米碳材料的高导电性和高比表面积来提高二硫化钼的导电性和制氢催化活性位的数量,是制备高活性二硫化钼电催化剂的重要策略之一。重点介绍了二硫化钼电催化制氢的基本原理,以及采用不同碳材料,如石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等,改进二硫化钼电催化制氢性能的合成方法、催化效果及反应机理。最后,展望了利用碳材料辅助制备高活性、低成本电催化制氢催化剂的前景。     

基于电催化析氧反应的硫化物催化剂研究进展

氢能作为一种可燃烧的新型能源,凭借其清洁无污染等优点,被认为是人类从根本上解决能源与环境等全球性问题的理想替代能源.电解水是生产高纯度氢气的重要方法之一,也是现代清洁能源技术的重要组成部分.随着实际需求的不断增长,如何利用高效低耗的电催化剂来提升反应速率,已经成为当前新能源领域的研究重点之一.电解水反应由阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)两个半反应组成,其中HER反应相对容易进行;而相比于HER反应,OER反应动力学缓慢,是影响电解水效率的主要原因.为了提高电解水制氢的能量转化效率,高效OER电催化剂成为研究电解水制氢技术的关键因素.过渡金属催化剂由于其特殊的d轨道结构和在地球上丰富的储备量成为OER催化剂研究领域的热点,但是目前存在的主要问题是,与贵金属催化剂相比,过渡金属催化剂的催化活性较差.因此,发展一些高催化活性和高效稳定的电催化剂,成为该领域研究关注的重点.在过去的十余年间,硫化物、硒化物、磷化物和硼化物等非贵金属基OER电催化剂被大量研究并取得了长足的发展.在这些催化剂中,硫化物型电催化剂不仅具有成本优势,而且在析氧过电位、耐久性等方面正在接近甚至超越RuO2和IrO2等贵金属催化剂,颇具应用潜力.本文主要介绍了电解水析氧反应在不同电解质中的反应机理,从硫化物型OER电催化剂的物理化学性质入手,证实了硫化物型OER电催化剂在析氧反应中具有独特的优势,最后综述了有关硫化物型OER电催化剂在改进策略等方面的研究进展.