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

产品详细介绍

离子加速器与透射电镜耦合设施可以在离子束辐照样品产生高剂量率位移损伤的同时对材料中的微观结构和成分变化进行实时原位的观察与分析，因而能揭示辐照过程中点缺陷迁移，凝聚等动力学过程以及在纳米尺度上材料各种结构变化的临界辐照剂量，获得实验数据，配合计算机模拟验证或建立辐照效应的动力学模型，为开发新型抗辐照材料提供科学依据。由于反应堆材料中嬗变产物（主要是氢和氦）与中子所致的位移损伤往往按特定比例同时产生，单离子束辐照不能观察到氢、氦与位移损伤的协同作用，世界核电强国都在兴建能同时模拟位移损伤和氢、氦协同作用的三离子束辐照装置。但多离子束与透射电镜联机受到电镜极靴空间和电磁场的限制，困难很大，最先进的此类设施也只能同时引入两个离子束。本项目研制先进的氢、氦同轴低能离子注入机，将氢、氦与产生位移损伤的中能重离子（400 keV)同时引入透射电子显微镜，即将建成世界上最先进的辐照效应实时原位分析装置。

钨酸锆薄膜的制备方法,它属于薄膜制备领域.本发明解决了现有钨酸锆薄膜制备方法存在的操作复杂,成本高的问题.本发明的方法如下:一,硝酸氧锆和溶剂混合得到A溶液;二,络合剂,溶剂和偏钨酸铵混合得到B溶液;三,将A和B混合,配制溶胶;四,通过旋涂制备湿膜,再将湿膜预烧;五,制备钨酸锆非晶薄膜;六,钨酸锆非晶薄膜晶化后即得钨酸锆薄膜.本发明的制备工艺简单,成本低,制备得到的薄膜表面平整致密,厚度均匀,晶粒大小均匀.

1.项目简介：本设计了一种制备结晶氮化碳薄膜的装置，设有脉冲电弧放电的机构及电路，该电路由高压和电弧产生电路组成；该机构包括基板和与之相连的电加热器，设有半密封箱体，基板、电加热器和电极位于半密封箱体腔内，基板位于电极的下方或四周，设有2条带有控制阀的管道，分别通氮气和溶液，其下端深入半密封箱体腔内，通溶液的管道下端出口处于电极的上方。该装置能高效率、高质量地制备出结晶氮化碳薄膜，能方便地将结晶氮化碳薄膜涂层制备到管径较小的管道内壁，从而有利于结晶氮化碳薄膜的推广应用。项目已获实用国家新型专利权。2.技术特点：该发明解决了氮化碳薄膜低温常压沉积的困难，而且提供了能高效率、高质量地制备结晶氮化碳薄膜的方法及装置。与其它方法相比，该发明的显著特点是：在常压下合成的产品主要为结晶氮化碳薄膜；沉积速率快，在大气环境下产生稠密的含碳、氮等离子体，从而提高了生产效率，利于推广结晶氮化碳薄膜的应用。

一种钼酸盐功能薄膜,以导电或不导电的、晶态或非晶态的材料为衬底,晶粒度范围10～500NM,厚度100～3000NM。制备钼酸盐功能薄膜的工艺步骤为:(1)配制含MO离子络合物的溶液,以钼酸铵或/和钼酸为溶质,以丙二醇或丙三醇或丙二醇、丙三醇与丙二醇甲醚、冰乙酸的混合液为溶剂;(2)配制含金属离子络合物的溶液,以碱金属及碱土金属的碳酸盐或/和过渡金属及稀有金属的硝酸盐为溶质,以丙二醇或丙三醇或丙二醇、丙三醇与丙二醇甲醚、冰乙酸的混合液为溶剂;(3)制备钼酸盐前驱物溶液,将上述含MO离子络合物溶液和含金属离子络合物溶液充分搅拌混合,然后至少静置40分钟;(4)采用旋涂技术成膜和干燥。