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

一种粘结型钐铁氮、钕铁氮和铁氧体永磁粉末的复合永磁材料,由重量百分数为83%～98.9%钐铁氮永磁粉、钕铁氮永磁粉和铁氧体永磁粉末的混合磁粉、1%～15%的高分子粘结剂及0.1-2%的助剂组成。混合磁粉的配方(按重量百分数计)为:钐铁氮永磁粉2%～96%,钕铁氮永磁粉2%～96%,铁氧体永磁粉2%～96%。复合永磁材料制备方法包括:模压成型、注射成型、挤出成型以及压延成型。该产品具有内禀性能优异,价格低廉,耐高温,抗腐蚀和氧化性能良好,特别是通过调整混合磁粉的配比,可实现性能与价格可调的特点。

本发明属于生物材料包埋技术领域，方法特别涉及一种聚乙烯醇-海藻酸钠生物材料包埋零价铁-四氧化三铁双纳米体系的制备及前处理办法。本发明制备出的含铁小球，可适用于常规零价铁污染修复领域，同时减小纳米材料应用中潜在的风险，达到安全高效处理的目的。一种生物材料包埋零价铁-四氧化三铁双纳米体系的制备方法及前处理办法，以共沉淀法制得四氧化三铁颗粒作为纳米零价铁颗粒的稳定剂，制备零价铁-四氧化三铁双纳米材料；然后选择合适的生物材料对上述双纳米材料进行包埋处理，得到包埋小球；最后对包埋小球进行酸处理及还原处理，得到稳定高效的生物材料包埋零价铁-四氧化三铁小球。

目前，亚磷酸母液中除铁离子主要方法有离子交换和溶剂萃取法两种，离子交换法存在着离子交换树脂的再生问题，用强酸再生树脂，再生液难于处理，对环境污染很大，溶剂萃取法一般使用正丁醇作溶剂，虽然溶剂可回收利用，但要求亚磷酸溶液浓度在15—30%之间，且溶剂用量很大，一次循环，亚磷酸收率很低，因此生产成本较高。鉴于以上方法的缺陷，我们利用在酸性条件下，直接用沉淀的方法除去亚磷酸溶液中的铁离子，得到理想的效果，现已推广至实际生产当中。技术应用：该技术适用于亚磷酸生产厂家，可以大大提高产品质量，提高产品纯度，具有较好的经济效益。 工艺条件和除铁效果： 该方法除去亚磷酸母液中的Fe3+和Fe2+离子效果显著，工艺条件简单，反应温度为40—500C，反应时间为30—40min，亚磷酸母液中残留的铁离子浓度为4—7ppm。

该磁性纳米颗粒主要由四氧化三铁为主体，以具有良好生物相容性的可生物降解聚酯类材料为辅助剂，通过控制聚合物结构，如：侧基官能团的种类和数量，共聚物组成，序列结构及分子量等因素，获得表面带有不同活性官能团，大小及性能可控，稳定性良好的生物磁性纳米颗粒。

本项目介绍一种以三相交流电励磁的筒型磁分离器。在三相交流电的作用下产生了行波磁场。当细粉料经过磁分离器内的有效磁场区时，磁性颗粒在行波磁场的作用下，产生了“磁搅动”，且磁性颗粒在分离过程中沿分离器的内表面做翻滚运动，从而甩掉了非磁性粉料，有效地克服了“团絮”现象。此种磁选机是干式，具有连续定额，且可以方便的安装在粉料传送过程中各个环节上。