《选择性可见光-光催化分解的非晶态银硅酸盐/碳酸盐复合材料原位合成》

  • 来源专题:超级电容器
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2017-11-17
  • 耦合两种不同的半导体形成复合光催化剂是一项极其重要的环境修复技术。在此基础上,研制出了一种单步就地降水量法制备非晶态银硅酸盐/碳酸盐(AgSiO / Ag2CO3)纳米颗粒(NPs)复合材料,这是一种非常分散的球形颗粒,其大小约为50 - 100 nm。对可见光(VL)下的高效光催化活性进行了仔细的评价,AgSiO /Ag2CO3 NPs复合材料对亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)进行选择性光催化降解。MB的最高降解率可达99.1% ~ ~ 40分钟内重要的辐照下,更高的比RhB(~ 12%)在同等条件下,可归因于(I)较小的分子比RhB MB的大小,(II)之间的电荷分离快AgSiO NPs Ag2CO3 NPs,丰富的异质结界面以及充分接触反应网站。这些复合材料被认为是制备其他硅酸盐复合光催化剂在环境修复中的应用实例。

    ——文章发布于2017年11月08

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    • 编译者:pengh
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    • 本文研究了基于复合相变材料(CPCMs)的储能器件从元件级到器件级的热性能。CPCMs由NaLiCO3共晶盐作为相变材料(PCM)、MgO作为陶瓷骨架材料(CSM)和石墨薄片作为导热增强材料(TCEM)组成。建立了描述CPCMs模块和组件内部瞬态传热的计算模型,并通过实验进行了验证。然后进行广泛的建模,以研究TES从组件级到设备级的性能。首先,研究了CPCMs性能、模块尺寸和表面粗糙度对器件性能的影响。结果表明,TCEM的质量载荷越大,CPCMs模块级的导热系数越高,组件级的充放电过程越短。较大的CPCMs模块和较高的换热流体入口速度显著提高了部件性能。然后研究了基于CPCMs的器件,重点研究了器件排列对器件性能的影响。结果表明,与并联和交错两种结构相比,梯形结构的充电效率最高,总充电时间分别缩短了55.6%和34.8%。 ——文章发布于2019年9月
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    • 来源专题:中科院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-05-11
    • 目前,包括多孔碳、纳米碳管和石墨烯等在内的碳材料是二次锂氧气电池研究中普遍使用的正极载体。碳材料的优势在于:质量轻,比表面积大,电子导电率高,有利于三相电极反应;资源丰富,来源简便,易于实现产业化应用等。但在非水系锂氧气电池研究领域,碳材料存在稳定性不足等问题。非水系锂氧气电池在放电过程中发生 1 电子或 2 电子氧气还原反应,生成氧化性极强的超氧根或超氧化锂中间产物,严重氧化碳材料并促进电解液分解,生成大量碳酸锂和羧酸锂等副产物导致电极钝化和电池容量衰减。因此,提高碳基正极的抗氧化性和电化学稳定性是解决此类问题的基础要素。   近日,中国科学院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队提出碳骨架和超薄非碳皮肤层相结合发展稳定的碳基复合正极载体的思路。该研究团队以多壁碳纳米管、金属钛粉和碘为原料,通过气相外延生长方法控制多壁碳纳米管 表面 sp 2 杂化碳层的反应程度 ,由外向内地将碳纳米管壁逐层转化成 TiC 表面层。通过调节反应温度和时间,可以将表面层厚度精确控制在几个纳米到十纳米范围之内。该方法具有普适性,可以拓展应用于石墨烯和导电炭黑等碳材料。这种碳 / 非碳复合材料提高了锂氧气电池正极对于 O 2- 的稳定性,减少了副产物 Li 2 CO 3 的形成。在复合载体上负载 Ru 纳米颗粒作为催化剂,电池表现出良好的循环稳定性。相关工作以“ Inward growth of superthin TiC skin on carbon nanotube framework as stable cathode support for Li-O 2 bateries ”为题发表在能源材料领域学术期刊 Energy Storage Materials 上( 2020 , DOI: 10.1016/j.ensm.2020.04.018 )。论文第一作者为上海硅酸盐所在读博士生杨楚舒,导师为张涛研究员。   近期,张涛研究员团队在锂氧气电池空气正极载体材料设计及稳定性研究方面已取得系列进展,如选用取材广泛的植物韧皮组织作为空气正极,在放电过程中转化得到的分级多孔微米筛管径与过氧化锂尺寸比为 6:1 ,可为过氧化锂提供充足的储存空间并提高循环稳定性( Green Chemistry , 2020 , 22 , 388-396 );此外,团队提出无氧化成策略,在碳正极表面构筑超薄氟化锂表面层提高锂氧气电池的循环稳定性。区别于常用的锂氧气电池正负极分开保护的方法,在电池循环测试前,通过无氧化成电化学处理,在正负极表面同时形成富含氟化锂的保护层。电池工作时,正极侧超薄的保护层可有效抑制超氧根对碳材料的攻击,而锂负极侧较厚的保护层可有效阻挡电解液对锂负极的腐蚀。采用这种原位保护方法,锂氧电池的循环稳定性大大提高。该工作首次将储能电池常用的化成技术与锂氧气电池结合以提高活性材料稳定性,申请中国发明专利一项,申请号: 201811367550.1 ,具有良好应用前景( Energy Storage Matierals, 2019 , 23, 670-677 )。   相关研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院和上海市项目等资助。