铂–镍双原子分散在具有新型(NiPt)-N4C2构型的氮掺杂碳纳米结构上用于协同电催化析氢反应(英文)

单原子催化剂具有原子利用率高、活性中心明确、催化中心原子配位数低等优点,有望提高电催化性能.具有相邻杂原子的双原子催化剂(DAC)有望发挥两个原子的协同作用,从而进一步提高活性.在本文中,我们报道了一种PtNi-NC催化剂,该催化剂由固定在氮掺杂碳基底上的PtNi双原子构成,该基底采用原子层沉积技术合成. X射线吸收光谱证实了Pt–Ni双原子的存在.所制备的PtNi-NC催化剂具有优异的催化活性,在10 m A cm^-2的电流密度下,酸性介质中析氢反应(HER)的过电位为30 m V,与市售20 wt%Pt/C相当.特别值得注意的是, PtNi-NC具有比20 wt%Pt/C更高的质量活性,约为其21倍.密度泛函理论计算表明, Pt–Ni双原子通过调节局部电子结构和优化电荷分布产生协同效应,有助于优化吸附性能和增强电催化性能.这项工作为DAC的制备提供了新途径,揭示了它们在电催化HER等领域的应用潜力.     

无水硝酸的制备方法与应用进展

无水硝酸是目前应用较为广泛的硝化试剂之一,但存在不稳定、难保存等缺点,导致其制备和使用受限。本文按二氯甲烷萃取法、电化学合成法、低温真空蒸馏法、脱水制备法和气相反应法对无水硝酸的制备方法进行了介绍,并比较各方法的优缺点及适用范围。同时简述了无水硝酸参与的不同硝化体系,包括单一无水硝酸体系、无水硝酸-硫酸体系、无水硝酸-乙酸酐体系、无水硝酸-固体酸体系和无水硝酸-N₂O₅体系,指出了各体系的性质、优缺点及主要应用,分析表明无水硝酸有望通过进一步工艺优化实现工业生产,并能与其他试剂形成性能更优异、更加环境友好的硝化体系,使其作为硝化剂在有机合成反应中发挥重要作用。     

NiS/Ni3S2@NiWO4纳米阵列用于构造能量密度创新高的全固态混合超级电容器

混合型纳米电极材料的合理设计及合成对于其不同的应用具有重要意义,尤其是对于可用于下一代电动汽车和电子设备供电的高效纳米结构超级电容器(SCs)储能器件.本文报道了一种简便可控合成核-壳Ni₃S₂@NiWO₄纳米阵列的方法,并将其用于混合超级电容器的独立电极.在5 mA cm^-2的条件下,所制备的Ni₃S₂@NiWO₄独立电极表现出高达2032μA h cm^-2的面积容量;即使电流密度增至50 mA cm^-2,其容量保留率仍为63.6%.更重要的是,在功率密度为3.128 mW cm^-2时,该Ni₃S₂@NiWO₄纳米阵列混合超级电容器仍表现出1.283 mW h cm^-2的最大能量密度;而在能量密度为0.753 mW h cm^-2时,该超级电容器表现出的最大功率密度为41.105 mW cm^-2.此外,该混合超级电容器在连续10,000次循环后仍能保持89.6%的原始容量,从而进一步证明其优异的稳定性.本研究为合理设计各种核壳金属纳米结构提供了便捷途径,有助于促进其在高性能储能器件领域的广泛应用.