近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

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电现象资源箱  型号：QWD1209 实验清单： 摩擦起电实验 简单电路实验 导体与绝缘体判断实验 电能的转化实验

专利内容是本发明针对背景技术存在的缺陷，提出了一种钇铁石榴石单晶薄膜及其液相外延制备方法，本发明得到的钇铁石榴石单晶薄膜的铁磁共振线宽很窄，达到了1Oe以下（0.4Oe），薄膜表面的粗糙度、晶格匹配、应力、含铅量、杂相等都得到了较大的改善。

一种用于单晶生长装置的结晶区温度梯度调节器,由保温隔热材料制作的座板和保温隔热材料制作的动板组成;座板上设置有一底部为平面的凹槽,凹槽的中心部位开设有大于坩埚套外径的通孔I,凹槽的环面上开设有调温孔I;动板的形状和径向尺寸与座板上设置的凹槽相匹配,动板中心部位开设有与通孔I尺寸相同的通孔II,动板环面上开设有调温孔II,调温孔II与调温孔I形状、尺寸、数量、间距相同;动板放置在座板所设置的凹槽中,其与凹槽为动配合,座板固定在坩埚下降法单晶生长装置炉体上。此种调节器结构简单,使用方便,调节单晶生长炉结晶区温度梯度时灵敏度高,使结晶区温度梯度可在大范围内调整,易于获得窄温区、大温梯的温场分布。

提出了一种配位空间双配体定向配置策略，分别将刚性三角配体和具有柔性动态压敏变色属性的四角配体定向配置于微晶格的“基座”和“立柱”方位。这种设计赋予三维MOF框架单向形变的特征，并由此带来各向异性压力响应的荧光分步变色性能。利用微米尺度的MOF单晶，首次可视化观察到独特的各向异性压致变色效应，即沿六棱柱状单晶的上下底面施压，荧光颜色由蓝色变为黄绿色，而沿侧面施压则无变色效应。该压致变色特性同时具有超敏感（Pa~MPa压力范围）、分步化和信号记忆与逐级放大的效果，为多色压敏荧光纸、高等级防伪条形码、单向压敏荧光开关、程序性压力-荧光信号收集和放大器等微材料与器件构造提供了相关的模型基础，在微纳光电子学等材料和信息产业领域具有重要的应用前景。

项目目标产品是航空用新一代镍基高温合金及其单晶叶片，基于国际先进的超纯净熔炼和镍基单晶涡轮叶片制造技术，广泛应用于航空发动机领域。以江苏省优秀科技创新团队为依托，以国际合作为桥梁，以国家急需、国际前沿为宗旨，通过产学研联合，瞄准航空发动机用单晶高温合金涡轮叶片生产的国际先进水平，以国产大飞机项目为导向，实现具有自主知识产权的航空发动机用镍基单晶高温合金涡轮叶片生产共性关键制造技术突破。本项目所开发的航空用新一代单晶叶片具有在高温度下拥有优异综合性能，适合长时间在高温下工作，能够抗腐蚀和磨蚀，长寿命

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