摘要：可充锂空气电池是当前化学电源研究热点和重点,近年来取得了重要进展.简要介绍了该领域在空气电极多孔纳米催化材料的设计与应用方面的最新研究成果,讨论了碳、贵金属、氧化物三类催化材料的特征及性能,展望了新型高效氧还原/氧析出双功能阴极纳米催化剂的发展方向.

摘要：设计合成了一系列萘并吡喃-四苯乙烯稠合化合物(NP1~NP5),并研究了其光致变色及荧光性质.与萘并吡喃母体化合物NP0相比,化合物NP5的褪色速率显著提高,其褪色半衰期(τ_(1/2))达到0.75 min.该类化合物还具有光响应迅速及耐疲劳性好等优点.此外,化合物NP2的四氢呋喃溶液的荧光性质可通过紫外光照调控,即在360 nm紫外光光照前具有荧光性质,光照后荧光性质消失,但并无聚集诱导发光现象.

摘要：氧析出(OER)是电解水、空气电池充电等电化学能量转换与储存过程中的关键反应.从原子尺度上认识反应机理和构效关系是高效OER电催化剂设计与应用的基础.本文概述密度泛函理论(DFT)在3d过渡金属(Mn、Fe、Co、Ni)氧化物及氢氧化物OER电催化材料中的研究进展,介绍DFT+U方法研究晶体结构变化、元素掺杂、缺陷形成及基底装载对催化性能的影响,总结催化剂性能提升策略,并讨论DFT+U方法在3d金属氧化物催化剂的设计和改良中的研究发展方向.

摘要：研究反应物在金属催化剂表/界面的变化是探索非均相催化反应机理、合理设计高性能催化剂的基础.表面增强拉曼光谱(SERS)具有表面选择性强、特异性高、灵敏度高等特点,可以实时、无标记地检测金属表面的化学反应过程.本文总结了同时具有SERS活性和催化活性的双功能金属纳米粒子的制备方法,如化学吸附和静电吸附组装方法以及化学还原和化学置换等方法,并介绍了双功能金属纳米粒子在SERS原位研究对硝基苯硫酚(4-NTP)还原、光催化对氨基苯硫酚(4-ATP)氧化、CO氧化和二氯乙烯加氢脱氯等表/界面催化反应中的应用,最后总结了研究中存在的问题并对其进行了展望.

摘要：静电纺丝技术是一种简单、高效制备一维纳米纤维的方法,其制备的纳米纤维一般经过后期热处理得到含碳复合物,具有操作简单、方法可控、产量可观等优点,得到的材料具有良好的导电性和快速的电子、离子传输路径,因此可用来广泛制备电极及催化材料.基于此,静电纺丝技术在二次电池(如锂/钠离子电池)和电催化领域有着广泛的应用.本综述不仅介绍了静电纺丝技术的原理,并且总结了其在纳米电极材料及催化领域的优势和标志性成果,并针对相关领域的问题进行了合理的探讨.此外,本文简要总结了现有的发展进程并指出了未来的发展方向,可对静电纺丝技术在先进能源材料的设计与制备上提供指导.

摘要：基于对已报道Gd-Cu配合物的文献调研,发现一类{Ln Cu3}簇合物（Ln=Gd（1）,Tb（2）,Dy（3））,其Cu II离子被Gd III离子有效分隔且分子内部仅拥有铁磁相互作用,因而对其进行了低温磁制冷性能研究。在已报道实验方法上加以改进,用一锅法制备出一系列异金属{Ln Cu3}簇合物（Ln=Gd（1）,Tb（2）,Dy（3））,并运用元素分析、红外、单晶/粉末X-射线衍射等方法对其进行表征,以证明其同构性及相纯度。低温磁热效应的研究结果表明簇合物1-3在ΔH=0~7 T下的最大磁熵变值（-ΔSm）分别为16.1（2 K）,6.9（5K）和8.1（5 K）J·kg-1·K-1。簇合物1与已报道的Gd-Cu簇合物的磁熵变对比再次证明了弱铁磁相互作用在3d-4f分子磁制冷剂设计中起到重要的作用。

摘要：氨是一种重要的化肥生产原料和清洁能源载体,在工业上主要通过哈伯法合成,但该工艺反应条件苛刻,需要高温高压并消耗大量的化石能源。因此,开发能耗低、反应温和的合成氨方法,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。近年来,在温和条件下通过电催化氮还原反应(NRR)合成氨有望替代哈伯法,但该技术的重点在于设计合理的电催化反应体系并开发高效的催化剂以提升缓慢的NRR动力学过程。为此,本文从电催化合成氨的反应机理出发,介绍了电催化氮还原体系的构建,综述了近年来电催化氮还原催化剂的发展现状,重点总结了提升NRR催化剂活性的设计策略,并对这一新兴领域面临的挑战和潜在的应用前景进行了合理的展望。

摘要：浆料电池(SSFBs)具有能量密度高和可灵活设计的优点,是大规模储能领域的一种关键技术.近年来,研究人员在锂基SSFBs(Li-SSFBs)开发方面进行了大量的研究.本文介绍了Li-SSFBs的工作原理和特点,重点评述了Li-SSFBs的最新研究进展,特别是正、负极活性材料,展望了Li-SSFBs面临的挑战和未来的发展前景,以便为Li-SSFBs的研究和开发提供指导.

摘要：电催化尿素氧化反应(urea oxidation reaction,UOR)是尿素辅助电解水制氢、含尿素废水电化学降解和直接尿素燃料电池的基础反应.然而,由于UOR存在六电子转移过程,动力学缓慢,阻碍了这些技术的实际应用,急需寻找高效且低成本的电催化剂以促进UOR的反应进程.基于此,近几年已报道了多种合成策略,并且在催化剂设计和机理研究方面取得了巨大进展.首先,讨论UOR辅助电解水的反应过程,并对应用于催化剂设计的掺杂工程、异质结构建、缺陷工程、合金和关键反应中间体的调控等多种策略展开论述.最后,对UOR催化剂的研究进展进行总结,并讨论了基于尿素的能源转化技术和相应催化剂未来发展所面临的挑战和前景.

摘要：非质子锂-氧气电池具有高理论能量密度,在过去几年里受到了广泛关注。然而,动力学缓慢的氧还原反应(ORR)/氧析出反应(OER)和放电产物Li_(2)O_(2)导电性差导致锂-氧气电池过电位大,放电容量有限,循环寿命短。开发有效的锂-氧气电池正极催化剂可以调控放电与充电过程中Li_(2)O_(2)的形成和可逆分解,减小放电/充电极化。尽管提升ORR/OER动力学的正极催化剂已经取得了一系列重要进展,但是对正极在放电和充电中Li_(2)O_(2)生成和分解过程的理解依然是不足的。这篇综述聚焦于锂-氧气电池正极催化剂的最新进展,总结了催化剂与Li_(2)O_(2)生成/分解的作用关系,本文首先指出了锂-氧气电池正极面临的科学问题,包括动力学缓慢的ORR/OER过程和导电性差的反应产物Li_(2)O_(2)钝化电极,并提出了锂-氧气电池正极设计准则。通过对最近报道的正极催化剂进行分类讨论,明晰调控催化剂活性位点策略,理解在正极反应过程中不同催化剂的活性位点对反应中间产物的吸附状态,以及对Li_(2)O_(2)生成和分解的作用机制,评估了不同类型正极催化剂在锂-氧气电池的潜在应用。最后总结了锂-氧气电池正极催化剂依然存在的挑战,例如阐明正极催化剂活性位点与附着的Li_(2)O_(2)界面在充放电过程中的变化,并揭示了设计高效正极催化剂的决定因素,展望了通过光/磁协助、负极保护以及电解液设计等策略,进一步推动锂-氧气电池的应用。