摘要：电催化分解水制氢(HER)被认为是最具应用前景的能量转换方式之一,可同时获得高纯度氢气并实现能量储存与转化,其关键在于低廉、高效且高稳定HER电催化剂的设计与开发。采用一步水热法得到羟基氧化镍/聚苯胺(NiOOH/PANI)催化剂前驱体,经800℃热解后制备出Ni-NiO/N-C负载型电催化剂,并考察其HER性能。采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS和Raman等手段对催化剂的物理化学属性进行表征,结果表明催化剂主要呈现出均匀的碳纳米片状堆积结构,Ni和NiO同时存在且均匀分布在载体N-C表面。电化学性能测试结果表明该催化剂的催化性能与催化剂中金属Ni的相对含量密切相关,当前驱体中苯胺添加量为0.6 mL时,所得催化剂Ni-NiO/N-C-0.6上金属Ni相对含量最高,电催化性能最好,在电流密度为10 mA·cm^(−2)时过电位仅为168 mV,且连续工作16 h或经历1000次循环伏安测试后,催化活性基本不变,展现出优异的催化稳定性,具有广阔的应用前景。

摘要：二氧化碳(CO_(2))的资源化利用是实现“碳达峰,碳中和”的重要手段。在众多CO_(2)转化技术当中,电催化CO_(2)还原反应因反应条件温和、工艺过程简单等优点,被认为是极具应用前景的减碳技术之一,其关键在于高效、高稳定性电催化剂的开发。过渡金属-氮-碳(M-N-C)材料是电还原CO_(2)生成CO的有效催化剂,针对其高温热解制备过程中活性金属原子容易聚集且氮原子流失严重,进而使得活性位密度降低,催化性能下降等问题,本文提出以双氰胺(DCDA)为碳源和氮源,以乙酰丙酮镍(Ni(acac)_(2))为金属源,以氯化铵(NH_(4)Cl)为第二氮源和造孔剂,采用简单的NH_(4)Cl辅助热解-酸刻蚀的方法制备得到镍-氮-碳纳米管(Ni-N-CNTs)电还原CO_(2)催化剂,并详细考察NH_(4)Cl添加量对催化剂结构和催化性能的影响。表征结果表明:NH_(4)Cl的加入有利于催化剂纳米管状形貌和多级孔结构的生成,同时有利于催化剂中Ni-Nx(1.6%,摩尔分数)和pyridinic-N(1.75%,摩尔分数)物种含量的增加。一系列性能测试结果表明:催化剂的活性中心为Ni-Nx,同时pyridinic-N的存在也有利于催化性能的提高,当前体中NH_(4)Cl加入量与氮源和金属源总质量比为1∶1时,所得Ni-N-CNTs-1催化剂催化性能最好,在电压为-0.65 V(vs RHE)时,CO法拉第效率最高达92%,此时CO部分电流密度为8 mA·cm^(-2)。此外,该催化剂还表现出良好的催化稳定性,连续恒电位电解12 h,催化性能基本不变。该催化剂制备工艺简单,制备条件可控,研究结果可为高效M-N-C电还原CO_(2)催化剂的设计和制备提供一种切实有效的研究思路和方法。

摘要：以设计合成的离子液体表面活性剂1-十六烷基-3-丙基咪唑溴盐为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,通过水热合成法制备出了介孔MCM-41,结构表征表明其为孔道均一的六方有序结构,孔径3.28nm、比表面积967.08m^(2)/g。研究了制备的MCM-41对有机染料亚甲基蓝的吸附性能,对此吸附过程进行了热力学和动力学分析。结果表明:当pH=9、吸附温度为35℃时吸附60min即达到吸附平衡,吸附量可达305.03mg/g。此吸附过程符合二级吸附动力学,属Freundlich等温吸附,吸附过程为吸热过程。

摘要：毕业设计是本科教学中的一个重要环节,作者通过采取激发学生对科研的兴趣,强化过程管理、充分发挥学生的主观能动性等措施,切实提高了毕业设计(论文)的质量。