【摘 要】
：
太阳能驱动的光电化学（PEC）水分解制氢是一种有望缓解化石能源短缺和解决环境污染问题的技术手段,而要推广PEC水分解制氢技术进一步发展,最重要的任务是寻找和开发廉价且高效的半导体光电极材料。在PEC水分解体系中,鉴于阳极水氧化反应（OER）涉及到四电子过程,是水分解过程的速率控制步骤,因此,发展高效的半导体光电阳极材料成为了实现高效PEC水分解的重中之重。赤铁矿（α-Fe2O3）因稳定性优异、储量
论文部分内容阅读
太阳能驱动的光电化学（PEC）水分解制氢是一种有望缓解化石能源短缺和解决环境污染问题的技术手段,而要推广PEC水分解制氢技术进一步发展,最重要的任务是寻找和开发廉价且高效的半导体光电极材料。在PEC水分解体系中,鉴于阳极水氧化反应（OER）涉及到四电子过程,是水分解过程的速率控制步骤,因此,发展高效的半导体光电阳极材料成为了实现高效PEC水分解的重中之重。赤铁矿（α-Fe2O3）因稳定性优异、储量丰富、无毒以及带隙合适而成为了当前PEC水分解体系中极具发展前景的阳极材料。然而,赤铁矿较差的导电性、较短的空穴迁移距离及缓慢的表面OER动力学限制了其在PEC水分解方面的进一步发展。为了解决上述缺陷,本文以具有较大长径比的赤铁矿纳米阵列为基底,结合体相掺杂及表面改性手段综合提高了赤铁矿的PEC水氧化性能,并对改性后的目标阳极展开了详细的水氧化机理探索,具体工作如下:1.在非金属氟掺杂的赤铁矿纳米阵列（F-Fe2O3）表面,我们利用柠檬酸盐辅助沉积法,在室温下实现了超薄Cit-Ni0.9Co0.1（OH）x的共形包裹,从而构筑了可用于高效水氧化的F-Fe2O3@Cit-Ni0.9Co0.1（OH）x光阳极。结果表明,Cit-Ni0.9Co0.1（OH）x覆盖层具有同时促进表面空穴注入和体相空穴抽出的双功能性质。进一步的研究发现,Cit-Ni0.9Co0.1（OH）x的空穴抽出性能主要与Ni位点有关,而Co位点的引入赋予了表面OER更多的催化活性位点,此外,该双功能覆盖层可有效钝化因氟掺杂而引入的过多的表面捕获态,从而显著抑制了光生电子-空穴复合。在1.23 V vs.RHE下,目标阳极的光电流密度达到了2.52 m A cm-2,分别是同电位下单纯赤铁矿和掺氟赤铁矿的3.9倍和1.9倍。因此,这一部分的工作可为高效空穴抽出和空穴注入型赤铁矿基光阳极的设计提供一定的思路,并为研究其他双金属析氧助催化剂在PEC过程中不同位点的协同机理提供一定的策略。2.基于金属锆掺杂的赤铁矿纳米阵列（Zr-Fe2O3）,我们利用了一种间接的配体辅助转化手段,构筑了一种均匀Ni Fe-金属有机框架（Ni Fe-MOFs）壳层包裹Zr-Fe2O3纳米阵列的核-壳结构复合阳极（核-壳Zr-Fe2O3@Ni Fe-MOFs）。该方法利用Zr-Fe2O3表面良好耦合的Ni Fe-层状双氢氧化物（Ni Fe-LDHs）为前驱体,其具有特殊的层状结构及合适的层间距,可为原位刻蚀和配位提供具有大比表面积的反应场所,从而可实现Ni Fe-LDHs覆盖层原位转化为均匀Ni Fe-MOFs壳层结构。进一步的研究发现,与传统溶剂热法直接在Zr-Fe2O3上负载Ni Fe-MOFs晶体相比,该间接配体辅助沉积法合成的Ni Fe-MOFs均匀壳层赋予了光阳极更大的电化学活性面积、更高的稳定性及更长的光生载流子寿命,使得目标阳极在1.23 V vs.RHE下的光电流密度达到了2.19 m A cm-2。这一部分的工作可以为其他具有核-壳结构的MOFs基高效水分解光电极的构筑提供一种无机中间体转化的方法,并为赤铁矿基光阳极材料的表面改性提供一定的思路。
其他文献
配位聚合物及其衍生材料由于其可定制的结构和多样化的功能特性而在无机和材料化学领域引起了极大的关注。在过去的几十年,配位聚合物得到了广泛的应用,包括用作吸附剂、传感器和探针、催化剂和生物活性材料等。其中配合物作催化剂催化有机反应的研究在近年来成为一个热门的研究课题,例如催化Henry反应、醛酮的加氢反应、烷烃和醇的氧化反应和CO2与环氧化合物的偶联反应。由于这些反应所需的反应条件较为苛刻,因此,开发
经过二十多年的发展完善,我国建筑施工图审查制度对所涉及的工程质量与安全、经济效益与社会效益、公共利益与公众安全等方面发挥了积极作用。但随着施工图审查市场的放开,施工图审查机构面临新的机遇与挑战,对于如何强化内部管理,增强市场竞争力,抢抓电子审图新机遇,优化服务流程也提出了新的要求。因此,优化审查流程,提高审查效率,确保审查质量是审查机构求生存谋发展,履行社会责任,保障公众利益,维护公共安全的关键所
提供优质便捷的纳税服务是税务机关贯彻“以纳税人为中心”理念的具体表现,是实现税收现代化的内在要求,更是税务机关的职责所在。作为汕头市税务局下辖的一个全职能局,C区税务局近年来在提升纳税服务方面做了大量的工作,积累了丰富的经验,但距离纳税人的实际需求和切实期盼仍有一定的差距。新时代背景下,如何合理地整合利用资源,创新思路方法,优化策略举措,从而满足纳税人深层次、多样化、个性化的服务需求,从根本上提升
烯烃的氨基功能化反应是制备一系列具有生物活性的胺的有效手段,在有机合成中发挥了重要作用。本论文主要研究了铜催化烯烃的胺芳化反应,主要包括以下三个章节:第一章:烯烃的氨基功能化反应研究进展本章主要从过渡金属催化、可见光催化和无金属催化总结了近年来烯烃氨基功能化双官能团化反应研究进展,例如,氢胺化,胺氰化,胺氧化,胺卤化,双胺化和胺芳化。第二章:铜催化烯烃的胺芳化反应研究在本章节,我们报道了铜催化形成
近年来,互联网金融犹如雨后春笋般地蓬勃发展着。随着互联网信息技术的迅速发展,互联网金融的普及率和渗透性都到达了非常高的水准,并且已经深刻地影响到社会经济运转及老百姓日常生活的方方面面。作为“互联网+”布局的重要一环,互联网金融已正式提升为国家重点战略,政府主管部门近年一直在密切关注并加强窗口指导及落地保障,确保互联网金融的稳定健康发育,以更好地服务人民群众及中小微企业,互联网金融的重要性可见一斑。
金属催化的化学反应在有机合成中具有广泛的应用,但金属催化剂价格高昂和产物中存在重金属残留等问题逐渐暴露出来。而在食品药品行业中,对重金属残留极其严格,使得金属催化在药物合成中受到限制。无金属参与的化学反应可以避免以上缺陷,引起了有机合成领域的广泛关注。本文基于广泛存在的羰基化合物和烯烃,发展了几种无金属参与的转化反应。本论文主要分为以下六个部分:第一章综述了烯烃的1,2-二溴化反应的研究进展。根据
工业生产中,甲烷（CH4）催化转化制备乙酸（CH3COOH）通常以合成气（CO+H2）途径展开,是一种能量密集型反应,需要高温高压环境的参与。且由于CH4分子较为稳定,CH4催化氧化产物较CH4本身更易被氧化,产物选择性往往难以保证。因此,开发一种新的CH4高选择性转化制备乙酸的催化途径,在CH4催化研究中具有重要应用价值。本文结合Fe基分子筛催化剂经由N2O活化所产生的活性物种α–O能够在较为温
自十九大报告中提出要建设人们满意的服务型政府,基层政府渐渐出现在人们的视野中。无论是政策方针的一线实施者,还是群众生活质量的晴雨表,基层政府都是这次政府改革中的重点关注对象。而基层公务员这个特殊群体作为基层政府的“代言人”和群众的“服务者”,更是受到来自四面八方的关注。据国家人社部统计数据显示,基层公务员占公务员总人数的60%以上。这个数量庞大的基层公务员群体的工作状态如何,将直接影响政府的服务质
作为打通国家政策最后一公里的执行人员,基层公务员队伍的能力水平和工作状态直接关系到人民群众的切身利益。随着我国进入全面深化改革和社会转型发展的关键阶段,基层公务员的工作任务和工作方式也随着行政体制的改革不断调整。各类突发事件频发,乡村振兴等任务持续推进。在任务重、晋升慢等一系列原因的影响下,越来越多的基层青年公务员出现了工作压力过大等不适应问题,出现工作倦怠现象,也有部分青年公务员在积累一定的经验
医疗救助制度是我国多层次医疗保障体系中的托底保障层,旨在帮助最低生活保障、特困供养人员、孤儿、建档立卡贫困人员等困难群众获得基本医疗服务,缓解和防范因病致贫、因病返贫,在保障底线民生、维护社会稳定方面发挥了重要作用。医疗救助的政策目标是确保困难群众应保尽保、应救尽救。然而,相关数据反映,医疗救助政策始终存在应保未保、应救未救、不应救而救的现象,政策执行结果偏离政策预期目标。值得注意的是,医疗救助政