- 李虾;王骏郅;傅亚杰;MASAKAZU Anpo;谭理;
通过调控煅烧温度制备不同粒径(2~13 nm)的Au/ZnO催化剂,探究局域表面等离子体共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)效应强度对光热下该催化剂催化CH_4氧化制CH_3OH性能的影响。通过X-射线粉末衍射仪、比表面与孔隙度分析仪、场发射透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱仪、稳态荧光光谱仪、电子顺磁共振波谱仪等,对Au/ZnO及催化反应中间体进行表征。通过光热催化CH_4氧化反应实验评估Au/ZnO的活性,使用核磁共振波谱仪、气相色谱仪对液相和气相产物进行分析。结果表明,随着煅烧温度升高,Au纳米颗粒的粒径增大,LSPR效应增强。适度的LSPR效应,通过热电子注入机制促进光生载流子分离,进而提升催化剂的活性,但LSPR效应过强,过量的热电子将加速载流子复合,反而降低催化剂的催化性能。研究结果为分析贵金属LSPR效应对催化剂反应性能的影响、设计高效光热催化体系以实现CH_4选择性转化,提供了重要参考。
2025年03期 v.46;No.187 248-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 3606K] [下载次数:90 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 马小龙;谢贵明;白张君;王周君;
CO_2与基于可再生能源获取的“绿氢”(H_2)通过加氢催化反应生成甲醇,是当前最受关注的碳循环利用技术之一。在该反应中,铜(Cu)基催化剂是目前研究较为广泛的催化体系。近年来的研究结果显示,构建双金属催化体系是提升甲醇合成性能的有效策略。为推动Cu基双金属催化剂在甲醇合成反应中的工业化应用,文中系统地综述该领域的研究现状,主要包括双金属催化剂的构筑方法和结构表征技术,Cu基双金属催化剂在甲醇合成反应中的应用以及该领域面临的挑战与机遇。旨在深入理解Cu基双金属催化剂在甲醇合成反应中的促进机制,为新型高效Cu基甲醇合成催化剂的研制提供理论基础和技术参考。
2025年03期 v.46;No.187 256-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 2503K] [下载次数:343 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 杨云磊;马佳鑫;马天翼;张薇;赵钦;吴抒遥;孙颖;
针对过渡金属硫化物(TMS)作为钠离子电池(SIBs)负极材料存在的导电性差、循环过程中体积膨胀导致容量衰减等问题,通过Fe掺杂及双碳源(碳纳米管CNTs与石墨相氮化碳g-C_3N_4)协同策略,制备出Fe-Co_3S_4/SnS@CNTs@g-C_3N_4复合材料(sample1)。采用溶液共沉淀法合成Fe-CoSn(OH)_6前驱体,再经水热硫化与高温煅烧工艺,实现Fe掺杂的TMS与双碳网络复合。通过XRD、SEM、TEM、XPS及电化学等方法,分析sample1的结构及性能。结果表明,FeS_2、Co_3S_4、SnS均匀嵌入CNTs与g-C_3N_4构筑的三维导电框架,有效缓解了电极材料体积膨胀问题,提升了电极材料中离子的传输效率。当m(CNTs)∶m(g-C_3N_4)=1∶3时,sample1表现出最优的储钠性能,即在电流密度(j)为0.20,0.50 A/g下、循环500次后,sample1的质量比容量(C)的保持率分别为62.12%,61.18%,放电C=379.14,353.45 mA·h/g;在j=5.00 A/g(高倍率)下,sample1的C=284.70 mA·h/g,且在j恢复至0.05 A/g时,C回升至472.46 mA·h/g。协同优化网络显著降低了电荷转移阻抗,提升了Na~+的扩散动力学。研究结果为高稳定性SIBs负极材料的设计提供新思路。
2025年03期 v.46;No.187 267-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 3897K] [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 张军军;杜晓倩;周轩宇;李佩轩;王虹艳;石晨雨;张鹏飞;
鉴于近年来在RuO_2基催化剂研究方面取得的多项突破,总结通过掺杂策略提升RuO_2基催化剂性能的相关进展,系统分析贵金属掺杂、稀土金属掺杂、非贵金属掺杂和非金属掺杂等对RuO_2基催化剂性能提升的内在机制,并对RuO_2基催化剂的发展方向提出展望。研究结果在电驱动制氢领域,特别是酸性电解水过程,具有重要的参考价值。
2025年03期 v.46;No.187 279-291+316页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K] [下载次数:198 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 张雪建;王静;李珂;张帅;高新华;张建利;赵天生;
制备ZIF-8前驱体,探究热解温度对载体结构的影响,使用K助剂修饰催化剂,进一步优化催化剂的性能,结合系列表征结果分析催化剂的结构特征。结果表明,制备的CN载体含有较高质量分数的N元素、具有较高的比表面积;Fe/CN-500催化剂的性能最佳,在低负载量(w(Fe)=10%)下反应的CO转化率为85.6%,远高于纯C载体催化剂(20.2%);经K助剂修饰,催化剂的性能显著提升,这是因为K修饰促进了Fe物种的还原并增强了催化剂对CO的吸附能力。其中,0.5 K-Fe/CN-500催化剂的性能最佳,使反应的CO转化率为61.7%,C_2~=~C_4~=的选择性为26.2%,O/P值(产物中烯烃与烷烃的物质的量之比)达2.9,C_5~+的选择性高达55.2%。0.5 K-Fe/CN-500催化剂展现出优异的液体燃料选择性,促使费托合成产物分布得到有效调控。研究结果可为费托合成中催化剂载体的设计提供思路。
2025年03期 v.46;No.187 292-301+207页 [查看摘要][在线阅读][下载 4109K] [下载次数:116 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]