杜诚
,
高小惠
,
陈卫
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61059-2
面对日益严重的全球能源危机，燃料电池作为一种清洁的能源转换装置在全世界范围内得到了广泛关注。燃料电池是一种能够使氢气、甲醇、甲酸和乙醇等小分子燃料和氧气发生氧化还原反应，并将其化学能转换为电能的新型装置。在燃料电池中，由于在阴极发生的氧气还原反应动力学速率缓慢而使得燃料电池的整体转换效率过低，目前商用的燃料电池一般采用贵金属铂作为催化剂来加速其反应。但由于铂的价格高昂且在反应过程中易被反应中间产物毒化而活性下降，使得燃料电池的整体成本过高，从而阻碍了燃料电池的实际商业化。为此，人们尝试利用非贵金属催化剂来替代铂基催化剂。找到一种廉价且高效的氧还原催化剂是目前燃料电池发展急需打破的瓶颈问题之一。近年来，人们发现铁、钴、锰等地表储量丰富的金属元素具有较高的氧还原催化活性。然而，作为一种最常见的金属元素，金属铜在氧还原催化剂方面研究较少。人们发现一些生物酶，如虫漆酶、细胞色素c氧化酶等能够高效地催化氧气还原，如虫漆酶在催化氧还原过程中仅表现出约20 mV的过电位，与金属铂(约200 mV)相比基本可忽略。通过研究这些活性生物酶，人们发现其活性中心均为含Cu的物质。进一步研究这些生物酶的活性位点，然后合成不同的铜基纳米材料去模拟酶的活性位点，以期望能够实现经济、高效催化氧还原反应。
本文总结了基于铜的纳米材料在催化氧还原方面的研究进展，首先介绍了一些氧还原实验测试中的基本概念，主要包括不同电解质条件下氧还原的反应机理以及常用的测试手段和性能评价指标。氧还原催化剂的性能应该综合活性、稳定性、抗毒化能力以及催化剂成本等多个方面来评价与比较。随后，我们概括性地介绍了铜基氧还原催化剂的发展现状。根据铜基催化剂的不同类型，我们主要分为三个部分进行介绍：(1)铜的复合物，这部分主要从模拟虫漆酶和模拟细胞色素c氧化酶两个方面分类介绍；(2)铜的化合物，这部分主要介绍了不同价态的铜的氧化物和铜的硫化物；(3)其它铜基催化剂，这部分主要介绍基于铜的尖晶石结构、有机框架材料及载体负载的铜纳米粒子作为氧还原催化剂，以及铜作为掺杂元素在提高锰的不同氧化物催化活性中的作用。最后，通过综合分析铜基氧还原催化剂的发展历程以及目前燃料电池的研究进展，我们对基于铜的氧还原催化剂的未来发展方向做了一些展望。继续研究、探索酶的氧还原活性位点以及机理依然是重中之重，只有完全理解了酶的催化机理，才能够很好的设计并合成材料来对其活性位点进行模拟，从而制备出高性能且低成本的铜基氧还原催化剂。希望本文能够使读者认识到燃料电池氧还原催化剂的发展现况，以及铜基氧还原催化剂目前存在的问题及其未来的发展方向。
关键词:
铜
,
非贵金属
,
电催化
,
氧还原反应
,
燃料电池
赵彦生
,
赵芸芳
,
季平
,
谢克昌
功能材料
以小本体聚丙烯为原料,通过添加成核剂和相对分子质量调节剂,制备了具有良好透明性能和力学性能的小本体聚丙烯.探讨了成核剂的含量、相对分子质量调节剂种类等因素对结晶和透明性的影响.结果显示:成核剂和相对分子量调节剂共同作用,不仅能有效地提高小本体PP的透明性,而且能有效地改善小本体PP的综合力学性能;通过XRD谱图分析表明:成核剂的加入能有效地提高小本体PP的结晶度,降低体系β晶型的含量.
关键词:
小本体
,
聚丙烯
,
透明
甘国友
,
孙加林
,
陈敬超
,
陈永中
,
严继康
中国有色金属学报
通过建立界面扰动模型, 推导了三元固态置换反应系界面稳定性的化学势梯度判据. 结果表明: 如果扰动微区前沿速率控制元素的化学势梯度升高小于20.7%, 平面界面稳定长大, 将形成层状结构; 若大于20.7%, 平面界面不稳定长大, 将形成束集型结构. 计算了某一常见假设下棒状束集型结构的束集密度.
关键词:
固态置换反应
,
原位复合材料
,
界面稳定性
,
束集密度
唐加红
,
杨玉兰
,
苑中原
,
刘丹
,
陈国祥
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2011.01.003
以小麦(Triticum aestivum L.)品种‘宁麦13号'幼苗为材料,采用15%聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究镧(La)对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化能力的影响,以探索镧提高小麦幼苗抗旱性的机制.结果表明,0.1%的镧显著降低干旱胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的含量和超氧阴离子(O2-)的释放速率,不同程度地促进叶片中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,提高脯氨酸和可溶性蛋白的含量.镧能通过调整保护酶活性和渗透调节物质含量来提高小麦幼苗的抗氧化能力,有效增强其抗旱性.
关键词:
小麦
,
镧
,
干旱
,
抗氧化系统
王志军
,
伊建亚
,
张洪成
,
尹建平
兵器材料科学与工程
为研究紧凑型聚能装药结构对侵彻体成型的影响，运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，对不同结构参数药型罩的射流成型进行数值分析。结果表明：当药型罩高小于30 mm，不同装药结构均形成具有一定速度梯度的聚能侵彻体，球缺型罩装药形成的侵彻体尾部杵体小、质量分布均匀、能量利用率高，性能更好；当罩高大于40 mm，不同药型罩装药形成长径比较大的射流，锥形罩形成的射流杵体小、连续性好、能量利用率高，性能更好。
关键词:
带隔板装药
,
结构参数
,
数值模拟
,
射流
