物理化學學報最新期刊目錄

電催化反應中的界面雙電層：理論、表征與應用————作者：曹雪婷;察爽爽;龔鳴;

摘要：界面雙電層是電催化反應的核心區域。催化劑表面原子、反應物、中間體、產物、溶劑分子和離子等組分，共同構成了復雜的動態反應網絡。這種特殊的組成和結構賦予界面雙電層以特殊的性質，深刻地影響了電催化反應的路徑與結果。本文將以電催化反應中的雙電層為主要研究對象，圍繞雙電層理論模型及其歷史沿革、雙電層的實驗表征方法和雙電層對電催化反應的影響這三個方面，以若干電催化反應前沿研究為例，闡述雙電層與電催化反應之間的...

碳基催化劑催化有機液體氫載體脫氫研究進展————作者：王雪杰;崔國慶;王淙愷;楊揚;姜桂元;徐春明;

摘要：氫能是一種來源廣泛、靈活高效的二次能源，同時也是一種重要的能源介質。目前，低成本、高密度的儲氫技術被認為是制約氫能產業規模化發展的瓶頸。有機液體儲氫具有質量儲氫密度高、液體儲運安全以及易于長距離運輸等優勢，受到研究者的廣泛關注。然而，與發展相對成熟的加氫工藝相比，有機液體氫載體脫氫過程仍存在反應溫度高、效率低等難題。解決上述問題的關鍵在于開發高效的脫氫催化劑。近年來，碳基催化劑因其具有活性組分高分...

Cu基和Pt基甲醇水蒸氣重整制氫催化劑研究進展————作者：劉雪;王力鵬;李璐伶;王凱;劉文舉;胡彪;曹道帆;江鋒浩;李俊國;劉科;

摘要：甲醇水蒸氣重整（methanol steam reforming, MSR）反應是實現甲醇在線制氫的重要途徑，在清潔能源應用中具有重要作用。MSR反應中的催化性能直接影響氫氣產量和副產物組成，其中Cu基和Pt基催化劑被廣泛研究。其催化機制主要涉及甲醇和水分子中C―H和O―H鍵的斷裂。Cu基催化劑的活性依賴于Cu⁰和Cu⁺位點的比例及協同作用，Pt基催化劑...

原位電化學阻抗譜監測長壽命熱電池Nb₁₂WO₃₃正極材料的高溫雙放電機制————作者：邱領邦;蔣江民;王李波;白浪;周飛;周羔宇;莊全超;崔艷華;

摘要：熱電池作為一種一次貯備電池，具有高比能、高功率密度等優勢，然而開發高比容量與高熱穩定性的新型正極材料以適應新時期的熱電池需求仍然存在巨大的挑戰。Wadsley-Roth晶體剪切結構的鈮鎢氧化物作為鋰離子電池負極材料表現出優異的倍率和循環循環性，其中Nb₁₂WO₃₃因內部具有獨特的3D隧道，可以為Li⁺提供快速的脫嵌通道，因而具有優異...

自旋極化增強ZnFe_1.2Co_0.8O₄/BiVO₄ S型異質結光催化性能降解四環素————作者：吳金往;謝琦靖;張成亮;史海峰;

摘要：最近，電子自旋極化作為抑制光生電荷快速復合的一種策略受到了廣泛的關注。然而，自旋極化調控主要關注于單個光催化材料，光生電荷分離的效率依然有待進一步提高。于此，本文構建了ZnFe_1.2Co_0.8O₄（ZFCO）/BiVO₄（BVO）異質結，通過S型異質結和自旋極化作用協同促進光生電荷分離，在外部磁場下進一步促進了...

高效靶向示蹤鈣鈦礦納米系統光電增效抗腫瘤————作者：李堅;張毓;閆融融;孫開媛;劉曉晴;梁子尚;焦憶楠;卜暉;陳欣;趙晉津;施劍林;

摘要：金屬鹵化物鈣鈦礦由于其多維度的晶體結構和優良的熒光成像/示蹤及光電轉換性質，使其成為一種非常具有前瞻性的光電增效治療腫瘤材料。然而，傳統鹵化物鈣鈦礦納米晶的水穩定性問題，限制了其應用于生物成像和光電增效腫瘤治療的藥物遞送納米系統研究。本文將甲氨蝶呤-殼聚糖-葉酸（MTX-CS-FA）成功與鈣鈦礦納米晶體CsSn_0.5Pb_0.5Br₃...

基于穩態電熱法的石墨烯膜導熱系數的精確可靠測量————作者：陸嘉灝;明鑫;劉英軍;郝媛媛;張佩娟;施淞瀚;毛藝;于悅;蔡盛贏;許震;高超;

摘要：高導熱石墨烯膜是近年來備受關注的高功率電子器件用散熱材料。導熱系數作為一項評價其基礎性能的重要參數，實現其精確測量對于理解材料基礎物性、優化制備工藝以及實際工程應用都具有重要意義。然而，現有的商業化導熱測試設備，囿于測試原理、樣品尺寸等因素，難以同時實現高效、準確、可靠的測量。開發操作簡便、測試快捷、精度優異、可跨尺度的測量方案仍是一個重要挑戰。本文提出基于穩態電熱法的石墨烯膜導熱系數的精確可靠測...

鉑單原子功能化的二維Al-TCPP金屬-有機框架納米片用于增強光動力抗菌治療————作者：何世央;儲丹丹;龐志鑫;杜雨航;王嘉怡;陳雨鴻;蘇雨蒙;秦建華;潘湘蓉;周戰;李景果;馬錄芳;譚超良;

摘要：面對由病原微生物感染引發疾病所帶來的緊迫挑戰，開發新型且高效的抗菌策略已成為當務之急。盡管光動力治療在抗菌治療領域已得到廣泛應用，但在精確調控光敏劑結構以實現高效光動力性能方面仍存在一定的挑戰。本文中，我們將鉑單原子(SAs)錨定在二維(2D)Al-TCPP金屬-有機框架(Pt/Al-TCPP)納米片上，并將其用作光敏劑增強活性氧(ROS)的產生，實現高效的光動力抗菌治療。通過將Pt SAs錨定到...

微觀結構調控的g-C₃N₄在光催化NO轉化中的最新進展：吸附/活化位點的關鍵作用————作者：王慧;Abdelkader Labidi;任夢涵;Feroz Shaik;王傳義;

摘要：光催化一氧化氮（NO）轉化技術具有高效、經濟、環保的特點，可以使用g-C₃N₄去除NO。通過微觀結構調控在gC₃N₄表面引入新的吸附位點可以改變g-C₃N₄與氣體分子之間的構效關系，從而提高光催化NO轉化活性并抑制NO₂的產生。然而，很少有綜述文...

鈣鈦礦薄單晶光電探測器的進展與展望————作者：馬堯;趙欣;陳紅旭;魏薇;沈亮;

摘要：金屬鹵化物鈣鈦礦材料在光電探測領域具有突出的應用前景，但是多晶薄膜材料的晶界和缺陷問題，以及體單晶材料較厚的載流子傳輸距離限制了其性能。通過調控縱向尺寸制備的鈣鈦礦薄單晶材料理論上更適合光電探測，成為新型探測器領域的研究熱點。本文介紹了鈣鈦礦單晶生長的結晶思路和薄單晶的制備工藝，回顧了鈣鈦礦薄單晶光電探測器領域的代表性工作，最后討論了目前面臨的問題和未來可能的發展方向

通過簡單的漿料添加劑調整電極-電解液界面以實現穩定的高電壓鋰離子電池————作者：黃奧羽;許君;黃玉;儲圭;王卯;王黎麗;孫永奇;蔣臻;朱曉波;

摘要：5 V級LiNi_0.5Mn_1.5O₄ （LNMO）作為無鈷正極材料，滿足了對廉價高性能鋰離子電池（LIBs）日益增長的需求。然而，由于高工作電位，LNMO在與商用電解液的界面上存在不穩定性問題。本文提出使用硅酸四乙酯作為LNMO正極漿料添加劑。這種簡單的方法能夠在電極制備過程中在正極表面原位形成乙氧基官能化的聚硅氧烷薄膜。它不僅有助...

含硼MFI分子篩微結構調控及其丙烷氧化脫氫性能研究————作者：李佩;鄭躍楠;劉占凱;陸安慧;

摘要：含硼分子篩可催化丙烷氧化脫氫(ODHP)制丙烯。提升含硼分子篩中活性硼氧物種的數量以及調控硼氧物種的落位形式是開發高效硼基催化劑面臨的主要挑戰。本文通過尿素輔助的水熱合成法制備了暴露(010)晶面的片狀MFI型含硼分子篩催化劑(BMFI)。研究表明，適量添加尿素可調控分子篩形貌，其短b軸片狀結構增強活性硼位點的可及性，并通過氫鍵作用錨定更高含量的活性硼氧物種，顯著提升催化劑的ODHP活性和烯烴選擇...

光增強CuO_x/TiO₂催化丙烯氧氣直接環氧化反應————作者：呂卓巖;丁楊銘;康磊磊;李林;劉曉艷;王愛琴;張濤;

摘要：丙烯氧氣直接環氧化（DEP）反應是合成環氧丙烷（PO）一種理想途徑，但這一過程極具挑戰性。本工作發現通過光熱協同催化作用，在CuO_x/TiO₂催化劑上可以提升PO的生成速率和選擇性。在180°C時，引入光照可使PO的生成速率提高20倍以上(從8.2增加到180.6μmol·g^-1·h^-1)，同時選擇性提高了3倍...

電容去離子海水提鈾的機遇與挑戰————作者：嚴國澤;左彬;劉少卿;王桃;王若愚;包錦洋;趙忠舟;儲菲菲;李政通;Yusuke Yamauchi;Saad Melhi;徐興濤;

摘要：鈾是核工業不可或缺的資源，而陸基鈾礦資源含量有限且分布不均。因此，海水提鈾(UES)對可持續能源生產具有巨大潛力。電容去離子(CDI)技術以其低能耗、工藝簡單、對環境友好和高吸附效率而聞名，對UES具有重要潛力。本文回顧了CDI技術的發展歷史、原理、分類和應用。在發展歷史部分，我們簡要介紹了CDI技術的早期發展，并強調了其在UES中的關鍵里程碑以及近期優化工作。在原理和分類部分，我們將CDI技術置...

非晶高熵FeCoCrMnBS氫氧化物構筑及其增強氧析出催化性能研究————作者：韓鑫;程志豪;張金鳳;劉杰;鐘澄;胡文彬;

摘要：析氧反應（OER）是電解水的關鍵反應之一。因此，高效的析氧反應電催化劑對水的分解至關重要。本研究工作基于泡沫鎳（NF）基底，成功構筑了新型FeCoCrMnBS高熵氫氧化物（HEH）催化劑。FeCoCrMnBSHEH具有由大量非晶結構的超薄納米片構成的多孔形態。獲得的FeCoCrMnBS/NF電極在堿性介質中表現出優異的OER電催化活性，在100m A·cm`（-2）下只需要290 mV的過電位。此...

Ti₃C₂ MXene納米片上原位生長的Cd_0.5Zn_0.5S納米棒實現高效可見光催化析氫————作者：李欽;張慧慧;顧華軍;崔園園;高瑞華;戴維林;

摘要：在能源短缺和環保優先的背景下，光催化制氫是將太陽能轉化為化學能的重要途徑之一。有效提高光生載流子的分離效率對于設計具有優異析氫活性的光催化劑至關重要。本研究采用一步原位水熱法構建了由Cd_0.5Zn_0.5S納米棒和Ti₃C₂ MXene納米片組成的二元異質結光催化劑。當Ti₃C_2<...

用于糠醇加氫的穩定型Rh/羥基磷灰石催化劑：氧化型金屬-載體強相互作用在還原條件下的應用————作者：唐海蓮;陳思遠;劉巧云;白國義;喬波濤;劉菲;

摘要：金屬-載體強相互作用(SMSI)是多相催化中的一個重要概念，其發生可以顯著提高催化劑穩定性并可能調變催化劑性能。然而，由于SMSI效應一般是可逆的，在與其構建的氧化還原條件相反的情況下會發生消退，因此其應用一般需要反應條件與構建條件相同或接近，因而受到限制。本研究報道了在羥基磷灰石負載的Rh催化劑(Rh/HAP)體系上構建的氧化型SMSI(O-SMSI)在還原性環境—糠醇加氫中的應用。通過CO吸附...

鈉離子電池鐵基聚陰離子正極材料研究進展————作者：王禹堯;曹志濤;杜澤宇;曹鑫鑫;梁叔全;

摘要：鈉離子電池由于資源儲量豐富、原料成本低廉、低溫和快充性能優異等特點，在電網儲能和低速交通領域可與鋰離子電池形成互補，具有十分可觀的應用前景。正極材料是影響電池整體性能的核心，它既是鈉離子電池比能量提高的瓶頸，也是決定電池成本的最重要因素。低成本鐵基聚陰離子正極材料由于結構穩定性好、安全性高、隨充放電體積應變小等優勢，從基礎研究到成果產業化方面均受到廣泛關注。本文綜述了鈉離子電池鐵基聚陰離子正極材料...

荷葉衍生多孔碳的零電荷電位調節實現廢水中電化學捕集鎘離子————作者：葉萍;覃玲霜;賀萌瑤;巫方方;陳增燁;梁明星;鄧立波;

摘要：隨著電池、電鍍和采礦業的發展，鎘(Cd²⁺)等重金屬離子被大量排放，對環境造成嚴重威脅。由于廢水中Cd²⁺濃度低，傳統的去除技術存在動力學慢、二次污染等問題。因此，本文通過微波熱解和KOH活化工藝，制備了荷葉衍生碳，開發了基于生物質衍生碳、不對稱結構的電容性去離子（CDI）系統。結果表明，獲得的納米片狀薄碳（NSTC-3）具有3705.0m^2<...

碳修飾的銅催化劑實現安培級電流電化學還原CO₂制C²⁺產物————作者：董雪;孫曉甫;賈帥強;韓世濤;周達偉;姚婷;王敏;方明慧;吳海虹;韓布興;

摘要：銅基電催化劑在CO₂還原反應（CO₂RR）中產高附加值產物的潛力巨大，是實現碳負排放的一種很有前景的途徑。同時，安培級電流是實現多碳(C²⁺)產業化的關鍵。然而，由于復雜的電子傳遞過程和不可避免的副反應，工業電流密度下的C²⁺選擇性仍然不令人滿意。在此，我們開發了一種...

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