本发明公开了一种利用静电纺丝制备微纳波纹结构的方法及装 置，该方法包括:配制静电纺丝高分子溶液;使金属喷嘴与收集板保 持一定距离，避免出现鞭动行为;控制静电纺丝高分子溶液以一定的流量速度流出，同时由高压发生器向金属喷头和收集板之间施加电压， 使静电纺丝高分子溶液带电并形成射流，并确保射流为直线射流;使 金属喷嘴旋转，带动射流空间发生旋转;同时由移动平台带动收集板 使收集板沿一个方向运动，在基材上即形成波纹结构。本发明通过对 其关键工艺步骤譬如射流方式等进行改进，能够有效解决静电纺丝制 备波纹结构时控

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

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

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膜萃取是膜过程与液液萃取过程相结合的一种新型分离技术，清华大学化工系在国内率先开展了膜萃取过程的系统研究工作。通过多体系的膜萃取传质实验研究，系统讨论了两相压强差、两相流量、膜材料浸润性能等因素对膜萃取传质性能的影响，提出了实验范围内各分传质系数关联式；首次提出单束中空纤维膜萃取实验方法；首次实验证明了利用中空纤维膜萃取器的串联组合有更大的分离优势；实验研究了溶胀对膜萃取过程的影响，设计了浮动式中空纤维膜萃取器；首次提出用鼓泡搅拌方式提高中空纤维膜萃取过程的传质效率；研究了不同结构和不同装填因子中空纤维膜器的传质特性，探讨了装填因子对膜萃取过程的影响，提出了中空纤维膜萃取器的壳程子通道模型；首次提出同级萃取反萃膜萃取过程，实验研究了中空纤维封闭液膜的传质特性，探讨了实现同级萃取反萃的可行性；实验研究了中空纤维封闭液膜在乳酸分离中的应用；首次实验证明了膜萃取过程防止溶剂夹带的优势和利用膜萃取过程降低COD的可行性。正式发表论文20篇，受到国内外同行专家的关注，研究结论被多次引用，研究成果属国内首创，处于国际先进水平。

成果描述：采用微乳液膜捕集镁、铁、铝和氟杂质，以达到工业级标准或提高磷酸到正常使用标准，不需要对磷酸进行浓缩，可适应20-40%的湿法磷酸。脱杂净化实验已经中试，现正优化过程中。然后在此基础上采用复合钠滤膜实现深度净化，实现梯级利用，达到食品级和准电子级产品。可根据不同使用的情况制定磷酸净化标准，相关指标与国家热法磷酸标准相当。市场前景分析：可用根据不同的使用目的将磷酸净化到不同的程度，使生产多样化，成本更低。可用于精细磷化学品的生产，如五钠，饲料磷酸盐，阻燃剂等。与同类成果相比的优势分析：国际领先