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。

实现制作高性能、低成本电池器件的目标而采用简式构型器件新思路的系列研究，论文第一作者为程春课题组博士生黄毓岚。 课题组总结了传统钙钛矿太阳能电池（PSCs）在降低缺陷密度和优化能级方面的常用方法，以简化其结构。此外，课题组对不同的无电子传输层或者无空穴传输层PSCs的发展进行了分类和讨论，包括它们的工作原理、实现技术、尚存的挑战和未来的展望。

功率DMOS是一类重要的新型功率器件，具控制电路简单、开关频率高、可靠性好等优点，因此广泛应用于开关电源、汽车电子、DC/DC转换等领域，市场需求巨大，目前在功率分立器件领域占据了最大的市场份额。本团队在功率DMOS器件的研究方面有丰富的技术积累，开展了大量前沿性研究和产业化研究，目前本团队在功率DMOS领域累计授权发明专利超过50项，能够量产的产品型号近百种。

2016国家自然科学奖二等奖，基片集成类导波结构是近十几年来微波毫米波学界发展起来的一种新型高性能平面导波结构。基片集成类导波结构具有极低的电磁泄露和互扰，其品质因素和功率容量远高于传统平面传输线。国内外数百所大学和研究机构都对其开展了大量研究，它也成为微波毫米波领域最受关注的研究分支之一。 项目组作为国际上该领域的主要贡献者之一，以基片集成类导波结构的工作机理与创新应用为主线，对这类结构及器件的传输特性、损耗机理等基础科学问题进行了深入研究，提出了半模基片集成波导等多种新型平面导波结构，发展了相应的设计方法，并发明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到实际应用。

针对太赫兹高分辨雷达和通信系统应用需求，研究了常温固态太赫兹连续波发射和接收的总体方案和实现技术，研究了太赫兹平面肖特基势垒二极管非线性模型的精确模型，提出了太赫兹高效倍频电路和低损耗分谐波接收电路的拓扑结构，掌握了太赫兹倍频器和分谐波混频器的优化方法，解决了固态太赫兹关键技术的工艺难题，突破太赫兹连续波发射和接收的关键技术，打破国外技术封锁，提高自主创新能力，形成自主知识产权，相关技术水平达到国际先进，为我国太赫兹技术的发展和太赫兹系统的应用奠定技术基础，提供技术支撑。

小试阶段/n通过发展被动式和主动式冷却技术能实现典型移动装备和电子器件的空间冷却需求，具体包括热压/风压自然换热冷却、相变热管换热冷却等被动式技术，半导体热电制冷冷却、喷射冷却和合成射流冷却等主动式冷却技术,获省自然科学一等奖。成果市场前景：有散热需求，就有应用前景。