摘要：纳米结构硫化物因其独特的物理和化学性质,在超级电容器应用中展现出优良的电化学性能。本文以硫化钴多样的纳米形貌、与石墨烯的复合材料以及在导电基底上的直接生长为主线,综述了近年来国内外关于超级电容器以硫化钴作为电极材料的研究进展。归纳总结了硫化钴纳米结构的制备方法及其提高电化学性能的原理。与石墨烯的复合以及在导电基底上的直接生长则有利于结构稳定和电子传输,进而提高了倍率性能和循环稳定性。最后指出,硫化钴纳米中空结构的设计、修饰,与石墨烯的复合方式,对导电基底的预处理方式和开发纳米结构导电基底以及为商业化设计简单高效、价格低廉的大规模生产路线,将是未来研究的重点。

摘要：电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)可以将二氧化碳转化为具有高经济价值的碳氢化合物,被认为是实现碳中和并缓解能源危机的一种有潜力的技术.铜(Cu)作为一种最有应用前景的非贵金属催化剂之一,表现出较高的催化CO_(2)RR转化为多碳产物(C_(2+))的活性.然而,电催化CO_(2)还原成C_(2+)产物涉及一个动力学过程缓慢的C-C偶联反应,这导致C_(2+)产物的选择性较低,电流密度低,阻碍了其在工业电解槽中的实际应用.同时,CO_(2)RR产物的选择性不仅取决于热力学速率决定步骤,还取决于传质控制动力学.CO_(2)RR发生在固-气-液三相反应界面,气-液的平衡扩散可以有效抑制析氢竞争反应,进而提高CO_(2)RR的反应效率.本文设计合成了一种富晶界的Cu纳米带催化剂,并构建了气-液平衡扩散的电极结构,用于高效电催化二氧化碳还原制备乙烯(C_(2)H_(4)).以一种碱式碳酸铜(Cu_(2)CO_(3)(OH)_(2))纳米带为前驱体,在原位电化学还原条件下,前驱体中的Cu2+离子获得电子被还原为金属Cu,而释放的CO_(3)2-和OH-混合阴离子调节金属Cu的生长.生成的Cu纳米带由细小的纳米颗粒堆积而成,并暴露出大量的由Cu(111),Cu(200)和Cu(220)晶面形成的富晶界结构(GBs).同时,在CO_(2)RR测试中发现催化剂层的厚度是影响CO_(2)和电解质传质的关键因素.通过调整催化层厚度,CO_(2)和电解质可以同时到达催化剂表面,参与到CO_(2)RR中,实现了气-液平衡扩散,有效抑制了氢析出副反应.在晶界效应和气-液平衡扩散的协同作用下,优化后的电极在电流密度为700 mA cm^(-2)时,对C_(2)H_(4)和C_(2+).产物的法拉第效率分别高达67.2%和82.1%.此外,C_(2)H_(4)的部分电流密度可高达505 mA cm^(-2),高于大多数文献报道的结果.原位拉曼光谱和衰减全内反射表面增强红外吸收光谱结果表明,丰富的晶;界结构增强了CO_(2)在催化剂表面的活化,显著促进了*CO中间体的形成和吸附,加速了C-C偶联过程形成*OCCO和*OCCOH中间体,提高了C_(2)H_(4)和其他C_(2+)产物的产率.综上,本文设计了一种高活性Cu催化剂和电极结构,为高效电催化CO_(2)还原为C_(2)H_(4)等C_(2+)产物提供参考.

摘要：Two mono iron complexes Fe（CO）2PR3（NN） （R = Cy （3）, Ph （4）, NN = o-phenylenediamine dianion ligand, N2H2Ph2-） derived from the ligand substitution of Fe（CO）3hPR3 by the NN ligand were isolated and structurally characterized by single crystal X-ray diffraction. They have a similar first coordination sphere and oxidation state of the iron center as the [Fe]-hydrogenase active site, and can be a model of it IR demonstrated that the effect of the NN ligand on the coordinated CO stretch- ing frequencies was due to its excellent electron donating ability. The reversible protonation/deprotonation of the NN ligand was identified by infrared spectroscopy and density functional theory computation. The NN ligand is an effective proton acceptor as the internal base of the cysteine thiolate ligand in [Fe]-hydrogenase. The electrochemical properties of complexes 3, 4 were investigated by cyclic voltammograms. Complex 3 catalyzed the transfer hydrogenation of benzoquinone to hydroquinone effectively under mild conditions.

摘要：针对柴油机尾气中碳烟颗粒的污染问题,设计开发了系列不同MnO_x负载量的碳烟催化剂Mn/K_2Ti_8O_(17)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)及碳烟程序升温还原(soot-TPR)等技术对催化剂的结构和氧化还原性能进行了表征,并利用程序升温氧化系统考察其碳烟催化活性。结果表明,载体K_2Ti_8O_(17)自身具有高活性,负载MnO_x后活性进一步提高,MnO_x最适宜的负载量为10%(质量分数,下同)。产生高活性的原因是催化剂表面MnO_x颗粒分布较均匀,与载体发生了强相互作用,产生了较多Mn^(4+)。Mn^(4+)在氧化还原循环中起重要的作用,所以较多的Mn^(4+)提高了催化剂的氧化还原能力。10%Mn/K_2Ti_8O_(17)活性高的另一原因是表面活性氧(表面吸附氧)较多,氧物种流动性较好,可以很快地补充燃烧过程中消耗的吸附氧物种,从而提高反应速率。

摘要：氧化还原液流电池(RFB)是有良好发展前景的电化学储能技术和大规模可再生能源存储的有效解决方案,其中水系有机氧化还原液流电池(AORFB)不仅成本低,还可以通过分子工程进行活性材料的理性设计,从而高效率地得到具有精准目标性能的新型活性材料。综述了AORFB活性材料的发展历程和研究现状,重点对不同结构活性材料的分子工程研究进行介绍。结合当前研究趋势,提出了活性材料分子工程研究未来发展的方向与思路。

摘要：邻苯二酚和对苯二酚是重要的工业原料。苯酚一步羟基反应合成苯二酚的方法原子利用率高且节能高效,符合可持续发展的理念。以H_2O_2为氧化剂氧化苯酚合成苯二酚的工艺,流程简单、反应条件温和且绿色环保,成为催化合成领域的研究热点。在该反应中,苯酚的转化率和产物苯二酚的收率高低取决于催化剂的活性。本文综述了近几年在苯酚羟基化制备苯二酚反应中催化剂的研究进展。按照反应体系的不同,催化剂可被分为热催化反应体系中的催化剂和光催化反应体系中的催化剂。催化剂的催化性能主要以苯酚转化率、苯二酚的选择性和稳定性等方面作为评价指标。本文重点介绍了以H_2O_2为氧化剂的液相非均相催化体系中含金属催化剂的研究现状,并在最后对催化剂在苯酚一步羟基化制备苯二酚的反应体系中的制备与应用作了展望。

摘要：聚酰亚胺作为结构独特的一类功能性高分子材料,应用广泛。随着人们对材料综合性能要求的提高,含氟聚酰亚胺颇受业界关注。聚酰亚胺结构中引入氟原子既能提高材料溶解性和透光率,还能降低其吸湿率和介电常数。综述了近年来含氟聚酰亚胺在设计、合成和应用性能方面的研究进展,指出其结构设计带来的性能优势。特别是对含氟聚酰亚胺的溶解性、光学性能、热性能等进行了总结。展望了其在柔性显示面板/基板市场的应用发展方向。

摘要：随着经济的快速发展,CO_(2)排放导致的温室效应日益严峻,通过与绿氢反应将其转化为甲醇等有价值的化工产品是减少CO_(2)排放、缓解全球气候变暖的有效途径。近年来,CeO_(2)负载金属催化剂在CO_(2)加氢制甲醇反应中得到了广泛关注。本文主要综述了CeO_(2)表面氧空位和碱性位点、Ce3+/Ce4+可逆氧化还原能力、几何形貌等特性在CO_(2)/H_(2)吸附活化和甲醇形成过程中所起到的重要作用,比较了CeO_(2)与ZrO_(2)、ZnO以及复合金属氧化物等载体在反应中的差异,提出了CeO_(2)载体催化剂在确认活性关键中间体、兼顾CO_(2)转化率和甲醇选择性、提高催化活性与稳定性等方面的不足和挑战,以期为新型CO_(2)加氢制甲醇催化剂的设计提供有益参考。

摘要：催化苯直接羟基化是开发绿色苯酚生产新技术的高原子经济性的挑战性课题,但该工艺存在芳香C—H键难活化、产物酚的选择性较低等问题,其中高效催化剂的研制是核心问题之一。根据含铁催化剂独特的化学结构和催化性能,本文从配合物均相催化剂、仿生催化剂、负载型非均相催化剂等方面综述了含铁催化剂催化苯直接羟基化制备苯酚的研究进展,并着重介绍了Fenton体系和仿生催化体系的反应机理。分析表明,以氧化物及天然矿物作为载体的含铁催化剂合成简单,活性高,有较大的研究及工业开发价值。此外,研究催化机理对设计合成高效苯羟基化的催化剂具有指导意义。

摘要：由2,4-二氨基-5-亚硝基-6-羟基嘧啶(DAHNP)还原为2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶(TAHP)并形成TAHP硫酸盐步骤烦琐,且会带入大量无机盐,对鸟嘌呤(GA)粗品纯化造成困难,直接从DAHNP出发合成GA不仅能够解决这一问题,而且还能缩短反应流程,提高反应效能,为此本文设计了一种甲酰胺法合成GA的绿色路线。本研究以氰乙酸甲酯(MC)和盐酸胍(GH)为原料,经环合、亚硝化一锅法得到DAHNP,分离得到的DAHNP经亚硫酸氢钠还原,与甲酰胺脱水闭环一锅反应得到GA。系统考察了反应原料的摩尔比、亚硝酸钠投料量、甲醇钠甲醇溶液质量分数等对DAHNP收率的影响;研究了不同还原剂种类、投料量以及甲酰胺溶液的质量分数等因素对GA收率的影响。以亚硫酸氢钠为还原剂,n(MC)∶n(GH)∶n(CH3ONa)∶n(NaNO_(2))=1∶1.14∶1.6∶1.2,m(NaHSO_(3))=3.5g,80%甲酰胺溶液,20%甲醇钠甲醇溶液时,GA收率可达80.7%,纯度≥99.0%。本合成工艺操作简便,流程简单,实现了甲酰胺溶剂的回收利用,适于工业化生产。