滑世新
,
曲丹
,
安丽
,
席广成
,
陈戈
,
李钒
,
周志军
,
孙再成
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62830-4
氢气是一种清洁可再生能源,有望在未来替代化石燃料成为最主要的能源物质.电催化析氢技术是最有效的产氢途径之一.目前,电催化析氢催化剂主要是贵金属铂,由于其昂贵的价格限制了它的大规模应用.所以在不减少催化剂活性的前提下尽量减少贵金属的使用或者寻找替代物质,降低成本是工业化大规模使用析氢反应(HER)催化剂的前提.二硫化钼基催化剂因其价格低廉、资源丰富且具有优异的催化析氢性能而引起研究者的广泛关注.实验和理论研究都证明了二硫化钼的催化性能和其催化活性位点有关.所以,开发一种具有丰富的活性位点、良好的导电性的二硫化钼基催化剂可以获得高的产氢性能和良好的稳定性.因此,对于提高MoS2的电催化析氢性能的研究主要集中于增加MoS2暴露活性位点的个数和导电性.然而,二硫化钼层与层之间的相互作用可能导致其发生聚集,较低的导电率都有可能降低它的电催化活性.我们通过水热的方法直接制备出了固体的硫、氮共掺杂的、具有石墨化结构的碳复合材料(SNC).将钼酸钠加入到反应中后,多钼酸盐通过化学交互作用均匀地嵌入、分散到SNC中.经高温处理后,SNC放出S2-,多钼酸盐结合S2-生成二硫化钼.SNC有效地防止了二硫化钼聚集成大的颗粒.我们成功地制备出具有较好析氢性能的、高度分散于SNC中的二硫化钼纳米片.通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、元素分析、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对材料进行了表征,通过电催化析氢、电化学阻抗以及稳定性测试等手段研究了其电催化性能.由MoS2/SNC-900-12h的TEM图片可以看出,二硫化钼纳米片高度分散于碳复合材料中,且层数只有一到几层,暴露出了更多的催化活性位点.拉曼光谱图的D带(1341 cm-1)和G带(1584 cm-1)体现出了材料具有较好的石墨化结构,提高了材料的导电性.XPS C 1s谱图中存在C–S和C–N键,S 2p谱图中存在C–S–C、C=S和C–SOx–C键,N 1s谱图中存在吡啶氮和石墨氮,结合元素分析,说明该碳材料确为硫氮共掺杂的碳;Mo谱测试显示出Mo 3d5/2(229.4 eV)和Mo 3d3/2(232.6 eV),证明了二硫化钼成功地嵌入到了碳材料中.电化学性能表征显示MoS2/SNC-900-12h在H2SO4溶液(0.5 mol/L)中展现出较低的起始电位(115 mV)以及低的过电位(237 mV).电化学阻抗测试显示在H2SO4溶液(0.5 mol/L)中过电位为?0.2 V(vs.RHE)时Rct只有124Ω.此外,在?0.3–0 V(vs.RHE)下,经5000圈稳定性测试后性能只有约2.6%(10 mA/cm2)的衰减,说明MoS2/SNC-900-12h同样具有优异的电化学稳定性.
关键词:
二硫化钼纳米片
,
硫、氮共掺杂的碳
,
电催化析氢
,
复合材料
,
析氢反应
李钒
,
王习东
,
张登君
,
张梅
,
盖鑫磊
金属学报
在实验室研究中空纤维镍基板的制备工艺的基础上,
采用自制的网络化的ANN-GA系统对58个样本进行了
工艺参数优化和寻优, 得到的最佳工艺参数如下:
中空镍纤维含量为97%; 烧结温度为1275 K; 保温
时间为20 min; 造孔剂 PVB, PP和Ni(OH)2的含量
分别为5%, 3.5%和1%. 在最优工艺条件基础上, 获得
了性能优异、孔率接近87%的基板材料. 并用计算机分析和预报了各单因素的影响规律, 预测结果与
文献报道的实验结果一致.
关键词:
中空纤维镍基板
,
ANN-GA program on computer network
刘盛楠
,
张辉
,
李钒
,
姚传好
,
杨帆
,
徐梦迪
材料导报
综述了近年来低维钨氧化物的研究动态,简要介绍了制备低维钨氧化物的方法和特点.评价以这些材料作为燃料电池阳极催化剂载体的铂基催化剂的催化活性及稳定性,并与目前普遍采用的商业碳质载铂(Pt/C)催化剂进行比较.最后,展望了此类载体材料的发展方向.
关键词:
钨氧化物
,
质子交换膜燃料电池
,
催化剂载体
李钒
,
王习东
,
张梅
,
张登君
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.03.025
为合理控制浸渍时间和提高浸渍质量,在实验室研究的基础上,对中空纤维镍基板的电化学浸渍和特殊电化学浸渍的增重动力学进行了探讨,分析了浸渍过程机制,提出了浸渍过程动力学的三段控速机制,即化学反应-化学反应与扩散混合-扩散控速,并推导出了其数学表达式.用这三段控速的数学表达式,处理了基板增重随浸渍时间变化的实验数据.结果表明:基板浸渍增重规律与三段控速的机制相一致,且改变实验条件,如增加电流密度或浸渍前对基板进行真空预处理,只是提高了浸渍反应速率,缩短了相应的浸渍前期和中期的反应时间.
关键词:
中空纤维镍基板
,
浸渍动力学
,
三段控速机制
刘长军
,
田丰
,
李钒
,
刘圣军
,
邢楠
高分子材料科学与工程
以壳聚糖(CS)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备具有温度和pH值双敏感性的全互穿网络水凝胶(Full-IPN);利用红外光谱(FT-IR)对其分子结构进行表征,扫描电镜(SEM)观察其内部形貌,并通过DSC对其低临界溶解温度(LCST)进行表征,最后研究了不同温度、不同pH值条件下水凝胶溶胀性能.结果表明,该系列水凝胶具有明显的温度和pH值敏感性,单一PNIPAAm的LCST是33.28℃,Full-IPN的LCST相对纯PNIPAAm有所升高,且升高幅度随着CS含量的增加而提高(33.4℃、33.75℃和34.76℃),溶胀度随pH降低而增大,在pH4.0附近出现明显的转折.
关键词:
聚(N-异丙基丙烯酰胺)
,
壳聚糖
,
互穿聚合物网络
,
水凝胶
李钒
,
方克明
,
何季林
,
潘伦桃
,
舒永春
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.1998.04.012
本研究利用定位镶嵌包埋制样技术,对团化烧结造粒后的电容器级钽粉进行了解剖.通过SEM与EDS进行了形貌观察和成分分析,并对样品进行了TEM观察,结果表明电容器级钽粉为孪晶亚稳结构,主要杂质元素为氧.
关键词:
电容器级钽粉
,
显微形貌
,
显微结构
徐骁龙
,
张辉
,
刘盛楠
,
李钒
,
万金秀
,
杨辉煌
人工晶体学报
本文采用聚苯乙烯胶体晶体模板,使用Sol-gel法制备的Ti02溶胶对胶晶模板进行填充,经高温热处理后获得TiO2三维有序大孔结构.采用扫描电子显微术(SEM),透射电子显微术(TEM),BET法,能量色散谱(EDS)以及红外光谱术(IR)对三维有序大孔结构进行了表征.研究表明改变热处理温度和聚苯乙烯球尺寸,可对三维有序大孔结构进行调控；同时本文重点研究了孔壁显微结构和化学组成等表面特性.
关键词:
三维有序大孔
,
TiO2
,
表面特性
于志辉
,
任翠华
,
李钒
,
夏定国
,
程水源
功能材料
采用电沉积法在玻碳（GC）电极表面合成纳米级聚吡咯（PPy）,通过扫描电镜得到PPy的形貌。以PPy为载体,通过吸附法固定葡萄糖氧化酶（GOD）,得到GOD/PPy/GC电极。利用循环伏安法对GOD/PPy/GC电极的电化学行为进行分析,结果表明,以PPy为载体可以很好地固定GOD并保持其生物活性。在0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中,无任何电子媒介体存在时,GOD/PPy/GC电极显示了很好的电催化性能。
关键词:
聚吡咯
,
葡萄糖氧化酶
,
电化学性能
王岩
,
张丽娟
,
李钒
,
王艳飞
材料导报
形貌控制合成高电催化活性的铂系纳米催化剂一直是燃料电池的研究热门.树枝状结构提高了电催化活性和利用率,多组分体系降低了成本.对比多种化学合成方法,提出了合成高性价比树枝状铂系纳米催化剂的突破点.
关键词:
铂
,
树枝状
,
催化剂
,
电催化活性
李钒
,
陈朝辉
,
王松
,
郑文伟
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.02.007
以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷先驱体,采用PIP工艺制备3D-B Cf/SiC复合材料,研究了首周期采用不同裂解方式对基体及材料性能的影响.研究结果表明,首周期采用真空裂解或加压(5MPa)裂解,先驱体的陶瓷产率不同,加压裂解的陶瓷产率最高,达到67.2%.裂解方式对产物的晶体结构没有明显的影响;首周期采用真空裂解制得的Cf/SiC复合材料性能最优,室温弯曲强度和断裂韧性达到404MPa和20.2MPa·m1/2,分别比采用加压裂解所得材料的性能提高40.7%和42.3%.
关键词:
Cf/SiC复合材料
,
聚碳硅烷
,
裂解方式
,
力学性能
