摘要：近年来,由可再生电力作为驱动力的电催化反应体系的研究取得了长足的发展.而除了传统的电催化剂设计策略,催化剂(纳米级别)界面微环境的调节也同样被证明对反应性能有着深刻的影响.本文综述了界面微环境调控策略在电催化转化(如二氧化碳和生物质分子转化)领域取得的重要进展.在介绍电极-电解液界面双电层结构的基础上,阐述了界面电场调控、pH调控、底物浓度调控和物种相互作用调控4种界面调控策略.此外,我们在双电层结构水平上讨论了以上界面调控策略在离子聚合物反应体系中的综合应用.最后,对4种调控策略之间的潜在联系进行了简要的讨论,并且总结并讨论了当前微环境调控研究的局限性,展望了类酶体系设计以及对产物立体选择性调控的广阔前景.

摘要：Electrocatalysis is deemed as a promising approach for sustainable energy conversion and chemical *** a variety of cathode reactions(e.g.,hydrogen evolution and CO_(2)/N_(2)reduction)produce valuable fuels and chemicals,the extensively studied oxygen evolution reaction(OER)at anode only generates O_(2),which is not a high-value *** the OER with thermodynamically more favorable biomass derivative oxidation reactions(BDORs)not only enables energy-saving electrocatalysis,but also provides value-added anode *** achievements have demonstrated that non-noble electrocatalysts are promising for ***,we provide a comprehensive review on recent achievements in the field of electrochemical BDORs catalyzed by non-noble *** start by summarizing the electrocatalytic oxidation of different types of biomass-derived substrates,aiming to show the advantages of the electrocatalytic pathway and to introduce the state-of-the-art non-noble *** reaction mechanisms of non-noble-material-catalyzed BDORs are then summarized and classified into three types according to the acceptor of hydrogen species during the dehydrogenation of biomass ***,discussions are devoted to the strategies for promoting the performances of non-noble ***,we propose our opinions regarding future trends and major challenges in this field.

摘要：亲核氧化反应在可持续生产增值化学品中扮演着重要角色。电催化甘油氧化反应作为亲核氧化反应的一种重要类型,可以制得包括甲酸在内的C_(1)至C_(3)衍生产物。非贵金属氢氧化物/羟基氧化物被广泛应用于甘油氧化反应,但在中等电位下难以达到工业级电流密度(大于300 mA·cm^(-2))。研究表明,氢氧化物/羟基氧化物催化的甘油氧化反应通过间接氧化机理进行,即通过电生成的含有亲电吸附氧的羟基氧化物氧化亲核试剂(甘油)。因此,理解甘油氧化反应中电催化剂的演变至关重要。在本文中,通过循环伏安法活化钼酸镍(NiMoO_(4)),开发了一种钼掺杂的羟基氧化镍(Mo-NiOOH)催化剂。通过多种表征方法对Mo-NiOOH进行了系统表征,结果显示,Mo-NiOOH继承了NiMoO_(4)前驱体的纳米片阵列形貌,但Mo含量降低,证明循环伏安法活化后实现了从氧化物到羟基氧化物的相重构。此外,Mo-NiOOH中Ni^(3+)/Ni^(2+)的比例高于循环伏安法活化制备的NiOOH。在活化过程中,Mo物种从NiMoO_(4)中浸出,制备得到的Mo-NiOOH保留了NiMoO_(4)前驱体的纳米片阵列形貌。与氢氧化镍(Ni(OH)_(2))经循环伏安法活化合成的NiOOH相比,Mo-NiOOH具有更高的Ni^(3+)/Ni^(2+)比例以及更高的电化学比表面积(ECSAs),且促进了Ni^(2+)氧化为Ni^(3+)。因此,Mo-NiOOH达到高电流密度(400mA·cm^(-2))的电位(1.51V ***)低于NiOOH(1.84 V ***)。此外,Mo-NiOOH表现出高于NiOOH的甲酸盐法拉第效率(84.7%vs.59.6%),表明钼掺杂加速了碳-碳键断裂。多电位阶跃实验显示,NiOOH和Mo-NiOOH催化的甘油电氧化通过类似的羟基氧化物介导的间接氧化机理进行。原位电化学阻抗谱和原位拉曼光谱证实,Mo掺杂促进了甘油氧化反应动力学以及Ni^(2+)氧化为Ni^(3+)的过程,导致Mo-NiOOH比NiOOH具有更高的活性和甲酸选择性。本研究通过可溶性阴离子浸出策略来调节羟基氧化物表面结构,为设计高性能亲核氧化反应电催化剂提供了指导。

摘要：通过电催化氧化葡萄糖等可再生生物质生产高附加值化学品为实现碳中和目标提供了一条有效途径.目前用于电催化生物质氧化反应的电催化剂主要分为贵金属基催化剂和非贵金属基催化剂.对于贵金属基电催化剂,文献报道了铂基催化剂的氧化态随电势变化,进而调控电催化葡萄糖氧化的活性和选择性.对于非贵金属基催化剂,钴基和镍基氧化物和氢氧化物被广泛应用于电催化生物质氧化反应,但铜基催化剂直到最近才引起关注.最近,金属铜、氧化亚铜和氢氧化铜在内的铜基材料被证实是一类有应用前景的电催化生物质氧化催化剂,但在电化学条件下的真实活性位结构仍难以鉴定.本文针对电催化葡萄糖等生物质平台分子的氧化反应,证明了氧化铜的催化活性相随电压升高从氢氧化铜演变为羟基氧化铜,阐明了结构和反应活性及选择性的构效关系,该工作加深了对铜基催化剂活性位动态重构的理解,有助于电催化生物质转化的催化剂理性设计,促进可再生资源利用和碳中和目标的实现.

摘要：超Nyquist码元速率(FTN)理论的出现为提高通信系统数据传输速率奠定了基础。但是,FTN是以引入码间串扰(ISI)为代价的。这给接收端信号检测工作增加了难度。目前已有学者提出了基于线性频域均衡器(FDE)的FTN接收方案。但是FDE在设计抽头系数时没有考虑接收滤波器对信道噪声的影响,而且FDE输出的结果仍然存在残余的ISI,因此性能略差。针对上述问题,将接收滤波器对信道噪声的影响考虑进均衡器设计中,并进一步提出了基于预测型判决反馈均衡器(NPDFE)的FTN接收方案,提高了接收性能。仿真结果表明:在BER=10-4条件下,当ρ=0.8时,NPDFE以提升一倍复杂度的代价使得所需的SNR比FDE减少约5 d B。