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电催化二氧化碳与含氮小分子共还原的缺陷与界面工程
1
作者 王志超 王梦凡 +4 位作者 宦云飞 钱涛 熊杰 杨成韬 晏成林 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第2期1-17,共17页
化石燃料的大量燃烧和利用造成日益严重的能源危机、全球气候变暖和环境污染,已成为人类面临的严峻挑战.因此,迫切需要开发可持续的能源存储和转换技术.其中,将二氧化碳(CO_(2))、氮气(N_(2))、硝酸盐(NO_(3)^(-))和亚硝酸盐(NO_(2)^(-)... 化石燃料的大量燃烧和利用造成日益严重的能源危机、全球气候变暖和环境污染,已成为人类面临的严峻挑战.因此,迫切需要开发可持续的能源存储和转换技术.其中,将二氧化碳(CO_(2))、氮气(N_(2))、硝酸盐(NO_(3)^(-))和亚硝酸盐(NO_(2)^(-))等广泛分布的小分子和环境污染物转化为高附加值的化学品和燃料受到了广泛关注.然而,工业合成方法通常需要高温高压等极为苛刻的条件并消耗大量的能量(如Haber-Bosch和Bosch-Meiser方法分别用于合成氨(NH3)和尿素),这加剧了能源危机和环境污染.因此,在常温常压下,由可再生的电能驱动的电化学催化小分子转化为高附加值化学品被认为是最有前途的能量储存和转化技术之一,它为缓解日益严重的环境问题和能源危机提供了契机.本文系统地总结了近年来在常温常压下电催化CO_(2)与含氮小分子(N_(2),NH_(3),NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-))共还原合成高附加值的含氮肥料(如尿素)和化学品(如酰胺和胺等)的研究进展,尤其是缺陷化学和界面工程与催化活性/选择性之间的构效关系.首先,根据空间尺寸和来源介绍了缺陷的分类,阐述了界面和缺陷之间的内在联系,总结了掺杂、刻蚀、热处理等缺陷构建方法,以及电镜法和谱学法等缺陷表征手段.其次,系统地介绍了通过构建空位(尤其是氧空位)、异原子掺杂、设计单原子催化剂及双原子催化剂等缺陷设计策略来提升电催化碳-氮(C-N)偶联反应合成含氮有机物性能的最新研究进展,阐明了不同缺陷结构对催化剂电子结构和反应物/中间体吸附特征的调控作用.此外,归纳了构建金属/金属界面、金属/碳界面和金属间化合物(合金)等界面工程策略对电催化性能的调控.通过总结经典案例,重点强调了影响目标产物催化性能和选择性的关键因素和描述符.最后,针对目前电催化C-N偶联反应中存在的反应过程复杂、催化机理不明确、副反应严重、目标产物催化活性和选择性较低等挑战,对未来发展趋势提出了展望:(1)采用机器学习、分子模拟计算、密度泛函理论计算等预测并筛选高效的缺陷和界面工程的电催化剂,并对可能的活性位点和反应路径进行预测;(2)优化催化剂制备过程,实现催化剂中不同缺陷和界面的可控合成;(3)发展先进的原位表征技术监测电催化剂表面上的动态变化和识别反应过程中产生的中间体,结合理论计算对电催化C-N耦合反应的催化机理和反应路径进行深入地理解.综上所述,本文系统地总结了通过缺陷和界面工程调控催化剂结构并提高电催化C-N偶联反应合成含氮有机物的策略,并对该领域目前存在的挑战和未来的发展前景进行了展望,为促进电化学C-N偶联反应的工业化应用提供借鉴. 展开更多
关键词 碳-氮偶联反应 缺陷工程 界面工程 合成尿素 二氧化碳还原
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大电流密度过渡金属硫族化合物析氢催化剂界面工程展望
2
作者 康馨 余强敏 +4 位作者 张天昊 胡书萁 刘鹤鸣 张致远 刘碧录 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第1期9-24,共16页
氢能是未来可持续社会中理想的能量载体,利用可再生能源电解水制取绿氢的技术受到研究人员的广泛关注.电解水制绿氢技术由实验室向工业应用跨越的前提是发展大电流密度下性能优异且稳定的电催化剂.析氢反应(HER)是一种非均相反应,涉及... 氢能是未来可持续社会中理想的能量载体,利用可再生能源电解水制取绿氢的技术受到研究人员的广泛关注.电解水制绿氢技术由实验室向工业应用跨越的前提是发展大电流密度下性能优异且稳定的电催化剂.析氢反应(HER)是一种非均相反应,涉及催化剂-基底、催化剂-电解液、催化剂-气体三个界面.界面性质会影响电化学传质行为、电荷传输行为和催化剂的力学性质,从而影响大电流密度下制氢性能.因此,优化界面结构和性质是提升大电流密度下电解水催化剂性能并解决电解水技术工业应用挑战的关键.二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)具有电子结构可调、活性位点丰富、合成方法多样等优势,自1976年首次应用于光电催化水分解反应、加氢脱硫反应以来,已有大量工作报道了TMDCs催化剂应用于HER.本文以TMDCs催化剂为例研究界面工程对大电流密度下HER的提升作用及机制.探讨了电化学反应中上述三个界面上发生的物理化学过程,系统分析了大电流密度下质量传输、电荷传输速率受限和力学强度不足三方面挑战,并总结了适用于大电流密度的催化剂性能描述符.分别归纳了针对以上三个界面的界面工程策略及相应作用,简要概括为:(1)催化剂-基底界面结合力增强、界面电阻降低、界面电子结构调控等策略;(2)催化剂-电解液界面形貌调控、表面化学、电解液环境调控等策略;(3)催化剂-气体界面疏气性调控、外场作用等策略.从反应机理研究、膜电极界面设计及电解槽界面性质调控三个角度对电解水反应界面工程未来的发展与应用提出了建议及展望.在反应机理方面,大电流条件下的界面性质如界面电阻、传质行为等仍需更深入的认识.在膜电极中,催化剂、离子交换膜、离子型聚合物、气体扩散层所形成的多元界面,尤其是催化剂-膜界面、催化剂-气体扩散层界面的结构仍需进一步优化以提升膜电极的活性及稳定性.在电解槽界面性质调控方面,催化剂-基底界面结合力等参数与催化剂寿命间的关系,电解过程中界面处的温度场及流场分布,适配于实际生产系统的电流密度等仍需深入研究.综上,本文从基本物理化学过程、策略及作用、挑战与展望等多个方面介绍了界面工程.本文有助于研究人员理解非均相电化学反应过程中界面的重要作用,提出催化剂、膜电极、电解槽界面设计新策略,并开发新型表征方法以深入对界面性质的认识,推动高效电解水技术的开发及应用. 展开更多
关键词 界面工程 电化学 制氢反应 大电流 过渡金属硫族化合物 膜电极
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锂离子电池硅基负极界面工程的研究进展
3
作者 贺汝涵 黎浩 +3 位作者 韩方 陈奥渊 麦立强 周亮 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期287-303,共17页
Si基负极材料具有比容量高和嵌锂电势低等优点,已成为提高锂离子电池能量密度的关键材料.但其巨大的体积膨胀和与电解液间的副反应造成了严重的界面问题.本文从硅负极界面的定义出发,对界面问题、成因和形成机制进行了综合评述;并分别... Si基负极材料具有比容量高和嵌锂电势低等优点,已成为提高锂离子电池能量密度的关键材料.但其巨大的体积膨胀和与电解液间的副反应造成了严重的界面问题.本文从硅负极界面的定义出发,对界面问题、成因和形成机制进行了综合评述;并分别从结构优化、人工界面构筑、电解液配方优化和固态电池中的界面问题4个方面阐述了硅基负极界面工程的发展现状;最后,对硅基负极界面问题的解决方案进行了总结与展望. 展开更多
关键词 锂离子电池 硅基负极材料 界面工程 人工界面 复合材料
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基于界面工程的无机纳米结构材料在电催化还原CO_(2)中的研究进展
4
作者 张力方 李成金 +2 位作者 周晓霞 沈宗洋 陈航榕 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第4期623-638,共16页
电催化CO_(2)还原反应(CO_(2)Reduction Reaction,CO_(2)RR)利用间歇性可再生能源将CO_(2)还原为具有附加价值的燃料和化学品,被认为是目前最具有应用潜力的CO_(2)转化技术之一。然而,电催化CO_(2)还原依然存在反应过电势高、产物选择... 电催化CO_(2)还原反应(CO_(2)Reduction Reaction,CO_(2)RR)利用间歇性可再生能源将CO_(2)还原为具有附加价值的燃料和化学品,被认为是目前最具有应用潜力的CO_(2)转化技术之一。然而,电催化CO_(2)还原依然存在反应过电势高、产物选择性差以及稳定性低等诸多问题,如何设计制备高效、低成本的电催化剂是当前亟须解决的问题。具有多功能的活性位点、可调控形貌结构和化学组分的金属基电催化剂被认为是极具潜力的电催化CO_(2)材料。近年来,通过界面工程构造异质界面产生应变效应、电子效应以及载体效应等为获得高效CO_(2)电催化剂提供了新的思路。介绍了电催化CO_(2)还原的反应过程,并详细分析了界面如何影响CO_(2)RR的内在机理。基于三种经典的界面纳米结构模型:核壳结构、异质结结构以及载体结构,综述了无机纳米结构材料在电催化还原CO_(2)中的最新进展,最后对界面工程在CO_(2)RR中存在的问题及新机遇进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 CO_(2)催化还原 电催化剂 界面工程 核壳结构 异质结结构 载体结构
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Ni/TiO_(2)-VO纳米线自支撑薄膜的界面工程与电催化产氢性能
5
作者 赵环宇 米洪田 +3 位作者 常月琪 周冬雪 张立国 杨穆 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期120-128,共9页
将采用水热法合成的钛酸钠纳米线自支撑薄膜通过离子交换及高温H_(2)/Ar(H_(2)的体积分数5%)混合气还原,构筑了负载Ni纳米颗粒的富氧空位的TiO_(2)纳米线自支撑薄膜材料(Ni/TiO_(2)-VO NFFs).在H_(2)/Ar混合气高温还原过程中,TiO_(2)纳... 将采用水热法合成的钛酸钠纳米线自支撑薄膜通过离子交换及高温H_(2)/Ar(H_(2)的体积分数5%)混合气还原,构筑了负载Ni纳米颗粒的富氧空位的TiO_(2)纳米线自支撑薄膜材料(Ni/TiO_(2)-VO NFFs).在H_(2)/Ar混合气高温还原过程中,TiO_(2)纳米线产生的大量氧空位和低配位的Ti^(3+)可以调节TiO_(2)的电导率.Ni与TiO_(2)在界面的强相互作用优化了电子结构,促进了电化学析氢反应(HER)活性的提升.密度泛函理论(DFT)计算结果显示,Ni/TiO_(2)-VO NFFs具有更优的氢吸附吉布斯自由能(ΔG_(H)^(*)).在1 mol/L KOH溶液中,Ni/TiO_(2)-VO NFFs在10 mA/cm^(2)电流密度下的过电位为67 mV,且具有优异的稳定性,在电催化HER领域中显示出巨大的应用潜力. 展开更多
关键词 二氧化钛 电催化 电化学析氢反应 界面工程
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金属表面/界面工程在二氧化钛颜料中的应用
6
作者 毕小龙 狄志刚 +4 位作者 王木立 刘仲阳 周如东 倪维良 陈月珍 《涂层与防护》 2023年第3期37-38,39-41,共5页
本研究对金属的表面/界面工程微观机理进行了阐述,旨在通过掺杂提高材料应用性能。进而类推到涂层中的无机金属氧化物,比如二氧化钛,通过表面和界面机理来提高其应用性能,为涂层高性能设计以及优化提供新想法和新思路。
关键词 表面/界面工程 金属 掺杂 二氧化钛 涂层
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n-ZnO/p-GaN异质结界面工程 被引量：4
7
作者 曾兆权 杜小龙 +8 位作者 刘玉资 英敏菊 梅增霞 郑浩 袁洪涛 郭丽伟 贾金锋 薛其坤 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期340-341,共2页
关键词 ZNO GaN 发光二极管(LED) 界面工程 异质结 半导体材料 激光二极管 晶体结构 晶格常数
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激光界面工程应用与进展 被引量：1
8
作者 张国祥 马建民 《铸造技术》 CAS 北大核心 2014年第11期2614-2616,共3页
综述了激光界面工程在提高涂层(薄膜)界面结合强度方面的应用和进展,特别对连续激光相变强化基体界面后再镀铬层的激光界面强化工程最新研究进展做了介绍,总结了提高界面结合强度的机理,并对今后研究方向做了展望。
关键词 激光技术 界面工程 涂层 界面结合强度
原文传递
异性材料连接设计的界面工程方法
9
作者 张彦华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第8期81-82,共2页
界面工程是利用界面科学指导材料优化设计的技术方法。异性材料连接设计的界面工程方法研究的主要目标是为其界面细观结构、局部化学和强韧性设计提供科学依据。本文主要介绍了异性材料连接界面化学、物理和力学匹配的设计的界面工程基... 界面工程是利用界面科学指导材料优化设计的技术方法。异性材料连接设计的界面工程方法研究的主要目标是为其界面细观结构、局部化学和强韧性设计提供科学依据。本文主要介绍了异性材料连接界面化学、物理和力学匹配的设计的界面工程基本原理。 展开更多
关键词 异性材料 界面工程 连接匹配
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界面工程在石油工程与油田设备技术发展中应用的展望
10
作者 张嗣伟 《石油矿场机械》 1991年第2期1-2,共2页
界面工程是研究物体之间在其接触界面上相互作用的各种现象,及其工程应用的一门科学与技术。界面工程学科的研究与发展,对于石油工程与油田设备技术将可从液/固、液/液、液/气、气/固和固/固界面理论中全面揭示其机理,并可指示其工程应... 界面工程是研究物体之间在其接触界面上相互作用的各种现象,及其工程应用的一门科学与技术。界面工程学科的研究与发展,对于石油工程与油田设备技术将可从液/固、液/液、液/气、气/固和固/固界面理论中全面揭示其机理,并可指示其工程应用技术的发展、要求和变革。所以,当前多学科的专家联合起来,重视和开展界面工程的研究,对推动石油工程与油田设备技术发展是一项紧迫的任务。 展开更多
关键词 界面工程 石油 工程 油田 设备
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基于界面工程的自支撑催化电极用于电解水制氢 被引量：3
11
作者 王培灿 万磊 +4 位作者 徐子昂 许琴 庞茂斌 陈金勋 王保国 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1934-1946,共13页
氢能作为战略性产业,是未来国家能源体系的重要组成部分,为终端用户提供绿色低碳的能源载体。利用电解水制氢过程,有利于消纳大规模可再生清洁能源,促进国家能源结构调整。为了满足大规模、高效率、长寿命的电解水装备需求,亟需将界面... 氢能作为战略性产业,是未来国家能源体系的重要组成部分,为终端用户提供绿色低碳的能源载体。利用电解水制氢过程,有利于消纳大规模可再生清洁能源,促进国家能源结构调整。为了满足大规模、高效率、长寿命的电解水装备需求,亟需将界面工程原理与宏量放大工艺相结合,推动纳米技术走向产业化。本综述归纳界面工程研究现状,针对自支撑催化电极应用,以增强电极的稳定性与电催化活性为目标,重点介绍自支撑催化电极的微观结构调控方法,阐明3种催化界面(催化剂-基底界面、催化剂内部界面、催化电极-电解液界面)的调控策略,以及工程放大与宏量制备技术。在此基础上,指明高性能、高稳定的自支撑催化电极未来的研究方向。 展开更多
关键词 氧析出反应 氢析出反应 界面工程 电催化剂 电解水制氢
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抑制锂硫电池多硫化物穿梭的隔膜界面工程 被引量：3
12
作者 龙翔 朱绍宽 +3 位作者 宋娅 郑敏 邵姣婧 石斌 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期527-543,共17页
锂硫电池由于具有较高的理论比容量和能量密度而受到广泛的关注。然而,多硫化物的穿梭效应极大地阻碍了其实际应用,许多研究表明,电池隔膜界面工程是解决多硫穿梭问题的有效策略之一。隔膜界面工程的主要功能可分为物理阻隔、化学吸附... 锂硫电池由于具有较高的理论比容量和能量密度而受到广泛的关注。然而,多硫化物的穿梭效应极大地阻碍了其实际应用,许多研究表明,电池隔膜界面工程是解决多硫穿梭问题的有效策略之一。隔膜界面工程的主要功能可分为物理阻隔、化学吸附和催化作用。在这个界面工程过程中,炭材料因其导电率高、比表面积大、孔容大而备受关注,而炭材料的非极性难以紧密结合多硫化物;使用高极性的材料能够对多硫化物起到很好的化学结合作用,可有效吸附多硫化物。因此,人们常采用高极性材料与炭材料复合,或者在炭材料设计过程中掺杂异原子或引入官能团。此外,具有多硫催化转化作用的材料对于有效抑制多硫穿梭也十分重要。本文重点介绍了隔膜界面工程的具体实施策略及其主要功能,并对锂硫电池商用化中所面临的问题和挑战进行了总结。最后,结合目前电池性能改善的各种措施,对锂硫电池实用化的光明前景进行了展望。 展开更多
关键词 炭材料 界面工程 极性材料 多硫化物 锂硫电池
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体异质结聚合物太阳能电池的界面工程 被引量：1
13
作者 王美 刘久铭 +1 位作者 刘春雨 郭文滨 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1893-1904,共12页
体异质结聚合物太阳能电池是很有前途的替代化石能源进行能量转换的光伏技术。合成新材料、优化器件结构以及界面工程等方式都能有效提高聚合物太阳能电池的能量转换效率。本文从材料选取、界面掺杂以及界面修饰三个方面阐述界面工程在... 体异质结聚合物太阳能电池是很有前途的替代化石能源进行能量转换的光伏技术。合成新材料、优化器件结构以及界面工程等方式都能有效提高聚合物太阳能电池的能量转换效率。本文从材料选取、界面掺杂以及界面修饰三个方面阐述界面工程在聚合物太阳能电池中的应用。界面修饰能够促进载流子的产生和输运,证明界面工程对于提高电荷提取效率、钝化表面缺陷和提升电导率等具有重要意义。 展开更多
关键词 聚合物太阳能电池 界面工程 体异质结 能量转换效率
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铅基钙钛矿太阳能电池界面工程的研究
14
作者 陈龙 张文超 +3 位作者 黄睿 牛宇航 李炜 唐吉玉 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期7-12,共6页
在wxAMPS太阳能电池数值模拟软件微平台上,对ITO/ZnO/界面层(IFL)/MAPbI_(3)/Sprio-OMeTAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的电子传输层(ETL)/吸收层的界面工程进行研究。结果表明:在界面层缺陷密度低于10^(14)cm^(-3)时,PSCs的电池性... 在wxAMPS太阳能电池数值模拟软件微平台上,对ITO/ZnO/界面层(IFL)/MAPbI_(3)/Sprio-OMeTAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的电子传输层(ETL)/吸收层的界面工程进行研究。结果表明:在界面层缺陷密度低于10^(14)cm^(-3)时,PSCs的电池性能几乎不变,当缺陷密度高于10^(14)cm^(-3)时,PSCs的电池性能急剧下滑。当界面层与吸收层亲和势差(Δχ)在-0.7~-0.1 eV范围时,各项电池性能参数均随Δχ的增大而增大;当Δχ在-0.1~0.5 eV范围时,各项电池性能呈平缓增长;当Δχ大于0.5 eV时,电池的短路电流(J_(SC))呈平缓增长趋势,而开路电压(V_(OC))、填充因子(FF)及光电装换效率(PCE)快速降低。当带隙E_(g)在0.9~1.4 eV范围内增大时,PSCs的V_(OC)、FF和PCE均上升;当带隙E_(g)大于1.4 eV,PSCs的各项性能参数基本不变。 展开更多
关键词 铅基钙钛矿太阳能电池 缺陷密度 界面工程 复合速率
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基于非富勒烯受体的有机太阳能电池阴极界面工程研究进展 被引量：1
15
作者 徐昊铭 张正丽 李军丽 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1259-1271,共13页
有机太阳能电池具备制造成本低、可溶液制备、重量轻等特点,近些年引起了科研人员的极大关注。其中,基于非富勒烯受体的有机太阳能电池凭借优异的器件性能成为当下的研究热点。引入阴极界面工程能够有效地促进电荷的传输和收集,从而进... 有机太阳能电池具备制造成本低、可溶液制备、重量轻等特点,近些年引起了科研人员的极大关注。其中,基于非富勒烯受体的有机太阳能电池凭借优异的器件性能成为当下的研究热点。引入阴极界面工程能够有效地促进电荷的传输和收集,从而进一步提升基于非富勒烯受体的有机太阳能电池的光电转换效率。本文综述了基于非富勒烯受体的有机太阳能电池阴极界面工程的最新进展,从正式器件结构与反式器件结构出发,介绍了常见的阴极界面工程相关的技术和方法,并对阴极界面工程可能存在的一些问题进行了简单评述,最后对该领域的研究方向与发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 有机太阳能电池 非富勒烯受体 综述 阴极界面 界面工程
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界面工程在非富勒烯太阳能电池中的研究进展
16
作者 丁明强 郭鹏智 《广州化工》 CAS 2022年第22期7-10,17,共5页
有机太阳能电池(OSCs)由于成本低、重量轻、可大面积制备等优点,已经显示出了巨大的前景。尤其是非富勒烯有机太阳能电池(NF-OSCs)的功率转换效率已超过18%。界面工程在不仅在提高器件效率,而且在器件稳定性方面也起着重要作用。有效的... 有机太阳能电池(OSCs)由于成本低、重量轻、可大面积制备等优点,已经显示出了巨大的前景。尤其是非富勒烯有机太阳能电池(NF-OSCs)的功率转换效率已超过18%。界面工程在不仅在提高器件效率,而且在器件稳定性方面也起着重要作用。有效的界面修饰可以改善载流子传输和收集效率。因此,对界面工程的研究是OSCs发展的重要途径。本文主要综述了NF-OSCs界面工程的最新研究进展,为之后界面材料的设计和改性提供方法指导。 展开更多
关键词 界面工程 非富勒烯 太阳能电池
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哈工大在二氧化钛界面工程方面取得重要进展
17
作者 中国有色金属报 《新材料产业》 2018年第9期95-95,共1页
日前,在国家自然科学基金、中国博士后科学基金会“香江学者”计划支持下,哈尔滨工业大学化工与化学学院青年教师于耀光与香港城市大学张瑞勤教授课题组合作在二氧化钛（TiO2）界面工程方面取得重要进展。
关键词 界面工程 二氧化钛 国家自然科学基金 哈尔滨工业大学 香港城市大学 青年教师 化学学院 基金会
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生物启发膜在水系镁离子电池阴极的界面工程 被引量：1
18
作者 洛古子呷 苟倩志 +9 位作者 罗号燃 陈昭宇 邓江斌 王凯鑫 何玉婷 李英芳 王磊 张奔 郑玉杰 李猛 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第8期2558-2566,共9页
受到水合镁离子的高脱溶能垒和不良界面水分解行为的限制,水系镁离子电池通常受制于缓慢的离子传输动力学和严重的阴极溶解.为了克服这些障碍,受细胞膜两亲性结构的启发,我们成功构建了一种由疏水性聚(3,4-乙二氧基噻吩)(PEDOT)和亲水性... 受到水合镁离子的高脱溶能垒和不良界面水分解行为的限制,水系镁离子电池通常受制于缓慢的离子传输动力学和严重的阴极溶解.为了克服这些障碍,受细胞膜两亲性结构的启发,我们成功构建了一种由疏水性聚(3,4-乙二氧基噻吩)(PEDOT)和亲水性α-MnO_(2)基底组成的MnO_(2)碳基阴极.结合实验和理论计算结果分析,PEDOT层可以有效提高整体电极的导电性,降低水合Mg^(2+)的脱溶能垒,并抑制阴极溶解,从而提高复合电极的性能.因此,本文所制备的复合电极表现出优越的速率性能(58.4mA hg^(-1),3Ag^(-1))和增强的长期循环稳定性(1000个循环后85.92mA hg^(-1),2Ag^(-1)),优于原始的α-MnO_(2)阴极.这项基于生物启发设计理念的工作将为水合镁离子电池的发展提供创新方向. 展开更多
关键词 镁离子电池 复合电极 生物启发 传输动力学 循环稳定性 界面工程 脱溶 能垒
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基于多尺度结构与界面工程调控的高储能密度聚合物基电介质复合材料
19
作者 王轶飞 吴诗丽 汪宏 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1438-1450,共13页
电介质材料是决定电介质电容器储能特性的关键材料。聚合物基复合电介质因综合了聚合物基体和改性填料的独特优势已成为目前极具发展潜力的储能电介质材料。然而,当前高度集成化和小型化的能源动力系统对电介质电容器的储能性能提出了... 电介质材料是决定电介质电容器储能特性的关键材料。聚合物基复合电介质因综合了聚合物基体和改性填料的独特优势已成为目前极具发展潜力的储能电介质材料。然而,当前高度集成化和小型化的能源动力系统对电介质电容器的储能性能提出了更高的要求,而改善性能的根本在于进一步提升聚合物基复合电介质的储能密度。本工作比较了不同种类聚合物基电介质复合材料的性能特征,总结了其结构特点和设计思路,从多尺度结构和界面工程调控等方面回顾了提升复合电介质储能性能的方法,包括调控填料的微观结构、构建宏观层状结构、纳米涂覆聚合物表面、聚合物分子结构设计等策略。最后,总结了当前聚合物基复合电介质材料面临的挑战和未来的发展趋势。 展开更多
关键词 结构设计 界面工程 高储能密度 复合电介质
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两种康复训练方案对组织工程腱-骨界面早期愈合的影响 被引量：1
20
作者 潘玮敏 王兵 +2 位作者 刘民 张明军 王刚 《西安工业大学学报》 CAS 2023年第6期598-604,613,共8页
为了探讨前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament;ACL)重建术后两种康复训练方案对组织工程腱骨界面早期愈合的影响。文中对23只雄性新西兰大白兔双侧膝关节行自体腘绳肌肌腱移植重建ACL,且移植肌腱骨隧道界面均植入组织工程界面支架CP... 为了探讨前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament;ACL)重建术后两种康复训练方案对组织工程腱骨界面早期愈合的影响。文中对23只雄性新西兰大白兔双侧膝关节行自体腘绳肌肌腱移植重建ACL,且移植肌腱骨隧道界面均植入组织工程界面支架CPCXB。术后随机分为三组:对照组(CON;n=7),持续被动训练组(CPM;n=8)和CPM+跑台训练组(CPM+TD;n=8)。其中CON组笼内自由活动,CPM组及CPM+TD组术后第2天分别应用CPM装置及兔子跑台进行不同方案的康复训练,8周后取材分别行影像学、组织学及生物力学检测。研究结果发现:Micro CT结果发现术后各组腱骨界面间新生骨TMC量及BV/TV分数值比较差异均具有统计学差异,且新生骨Tb.Th及Tb.N值比较差异也均有统计学差异,但CPM+TD组TMC量、BV/TV分数值、Tb.Th及Tb.N值均明显低于CON组和CPM组(P<0.05),而各组之间Tb.Sp值比较差异则无统计学差异。V G染色结果显示虽然三组界面均有新生骨及软骨填充,但CPM+TD组界面间隙明显大于CON组及CPM组,且界面间形成的胶原纤维连接方向不一。术后8周CPM+TD组最大牵拉力明显低于CON组及CPM组(P<0.05),CPM组最大牵拉力则高于CON组(P>0.05)。结论说明术后过早主动运动介入的康复训练方案不利于腱骨组织工程界面的早期愈合,可能导致组织工程界面愈合不良,为不同康复训练方案在ACL重建后组织工程腱骨界面愈合中的应用提供了更多的实验依据。 展开更多
关键词 前交叉韧带重建 康复训练 组织工程界面 界面愈合
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