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四川大學高分子學院李教授

發布時間: 2023-06-19 07:32:58

㈠ 突破!程沖/王毅等合作構建碳化鎢負載的高活性單原子OER催化劑

日前, 四川大學高分子學院程沖研究員課題組、德國柏林工業大學Arne Thomas教授課題組與馬普固體研究所Dr. Yi Wang(王毅)團隊 採用金屬碳化物作為過渡金屬Fe、Ni原子載體,在單原子氧氣析出反應(OER)催化劑研究中取得了突破性研究進展,該研究首次實現了非強配位OER金屬單原子催化中心的構建。

研究成果以「Oxygen-evolving catalytic atoms on metal carbides」為題,於北京時間2021年5月31日晚23時發表在 上。

將具有催化活性的金屬化合物分散到原子水平制備單原子催化劑,可最大限度地提高原子利用率和活性位點間協同效應。近年來研究發現單原子催化劑在各種催化反應,尤其是電催化還原反應中表現出優異的活性。然而卻很少在OER中展現出優異的催化活性。目前大多數單原子結構是通過由氧、氮、硫等雜原子強配位負載在載體材料上實現的李螞,而強配位環境極大地影響了金屬單原子中心的電子環境,從而影響它們的析氧催化活性。然而開發非氧、氮、硫等雜原子強配位金屬單原子結構及其載體材料極具挑戰,也是實現高效單原子OER催化劑的關鍵。

氧、氮、硫等雜原子強配位鍵合作用,在阻止原子團聚以實現原子級分散催化結構中具有重要作用,近年來研究人員通過此方法實現了大量的單原子催化劑的構建,為不同領域提供了一系列催化性能優異的材料。然而現有體系中,單原子金屬中心因其雜原子強配位作用影響了其電子環境和原子的可運動性,從而限制了它們的部分催化活性,特別是在需要高過電位的OER反應中,該限制尤為明顯。

該論文的第一作者為 德國 柏林工業大學功能材料團隊,李爽博士(DFG project leader) ,她告訴《中國科學報》,單原子OER催化劑的催化性能,不僅依賴於單原子與載體間的相互作用方式,過強的相互作用會導致原子活性降低,而過弱的作用力又很難穩定單原子;催化反應往往依賴於雙金屬單原子中心的協同作用,乃至催化中心與載體材料之間的相互作用。構築具有高活性的單原子OER催化劑,不僅要找到適合的載體來實現相對較弱的配位環境,還需要考慮不同金屬單原子之間的協同作用,是一項極具挑戰的課題。

在前期工作中,課題組研究人員曾利用富氮多級孔道碳材料作為載體,實現了Fe、Co雙金屬單原子的高效負載及雙金屬中心的協同催化作用,成功地提升了單原子OER催化劑的活性。但由於受到多孔碳載體材料中氮雜原子的強配位作用限制,相關催化劑的過電位、催化效率等仍不理想。

「在最新的這項研究中,我們首先從結構上設計並制備了新的金屬有機雜化前驅體材料,以期得到不同於傳統多孔碳單原子載體的新型材料。 在雜化前驅體材料的構建中,一方面我們選用了含有兒茶酚及氨基的有機小分子,其可加強前驅體對金屬離子的絡合作用;另一方面我們引入了鎢氧簇,以實現在碳化過程中原位制備碳化鎢作為單原子催化中心的弱配位載體。 」李爽博士介紹到。

具體而言,研究人員巧妙地選擇具有強絡合能力的含氮、含氧有機分子作為多種金屬鹽的鍵合單元與Fe、Ni、WO離子組裝,獲得了結構均勻的金屬有機配位雜化前驅體材料。通過調控熱處理條件,獲得了基於碳化鎢納米晶體負載的Fe、Ni、FeNi單原子OER催化劑。

一系列精細結構表徵實驗證實,研究人員成功構建了非強配位金屬單原子活性中心。利用球差校正高分辨透射電鏡技術,研究人員精確觀測到了碳化鎢表面FeNi單原子結構,並通過單個原子位點的EDX精確分析了原子位置,同時還觀測到了碳化鎢晶體表面洞擾數的FeNi原子具有高移動能力。高分辨X射線光電子能譜及X射線吸收譜表明,FeNi原子是通過與碳化鎢基底的W、C原子相互作用而保持穩定的,這種與W、C原子的相互作用也使得FeNi活性中心處於低價態保持了部分金屬特性。

圖1:a. 材料結構示意圖;b. 球差高分辨電鏡下的碳化物晶體顆粒;c.碳化鎢晶體中的原子排布和晶面取向;d, e.碳化物表面的FeNi單原子;f.原子級元素分布;g.1-6號位原子對應的原子級EDX圖譜(研究團隊供圖)

圖2:材料的電化學OER性能結果(研究團隊供圖)

最後,研究人員認為,該工作提出的利用金屬有機配納首位雜化前驅體制備金屬碳化物作為載體材料不僅為非強配位金屬單原子催化中心的構建提供了開創性的研究思路,同時也為進一步開發高效單原子催化劑開辟了一條很有前途的全新道路。

相關論文信息:

https://www.nature.com/articles/s41563-021-01006-2

本文來源| 小柯化學

編輯 | 余 荷

排版 | 王大雪

㈡ 川大的高分子到底怎麼樣

不錯的。在全國來說排名挺靠前的。只不過具體也不好說第幾名,因為每個關注的東西不一樣。
10月份川大不是剛剛才開完全國高分子年會嗎?可知這在全國還是很有名的。
我有一位同學在川大讀高分子的研究生,我的映像是川大的高分子與工司結合挺緊的,在高分子材料加工成型方面很有實力。醫用高分子材料方面就要差一些了。總的來說,川大那邊實用性的課題很多,實用方面的研究也很高。缺點嘛就是理論研究方面不足。實驗用的儀器,比如DSC,TGA,XRD,GPC,FTIR等也不多,如果要用這些儀器排個隊都要排很久,這也限制了理論研究的進展。而且那邊老師普遍很摳,研究生一個月拿不到多少錢。有的連基本生活費都不夠。本科就不存在這個問題了。還就個缺點就是,嘿嘿,第一次聽說為了英語考試全班交錢給英文老師送禮,還是一個傳統。。。。。。
顯然有些缺點,總的來說,川大的高分子在全國來說是不錯的。最好是做塑料或者橡膠的共混加工方向。
還有大一新生進去不用馬上就指定方向吧?又不是研究生。

㈢ polycut什麼工藝

Polytpe最初是從四川大學高分子學院的幾個研究熱塑性彈性體的學生以及教授共同提出,顧名思義,只要學過高分子的人都知道,乙烯是Polyethylene,丙烯是Polypropylene,大部分高分子的英文名稱都與poly為開頭,而polytpe則表示彈性體模歲握的集合。出於對雀閉行業的熱愛,以及推動TPE從業者進一步交流旦慶,建立了中國熱塑性彈性體論壇,聯合了四川大學高分子學院,中石化,中石油,以及國內外知名的熱塑性彈性體生產商

㈣ 四川大學張楚虹

姓名:張楚虹 職稱: 教授,四川大學高分子材料工程國家重點實驗室和生命科學學院
【高分子材料工程國家重點實驗室(四川大學) 】E-mail: [email protected]

㈤ 川大高分子

我就是川大高分子的研究生,可以看我以前的回答。
其實你上面說的那些東西不太重要
你是在網上報名的時候不知道選擇哪一個了嘛,其實這樣解釋一下你就清楚了:專業主要就分為了三個:材料方向,加工方向和生物材料方向。材料方向又分為了:材料學、高分子科學與工程、復合材料。這三個小方向學的東西基本一樣。
加工學出來工資待遇要好一些,但是加工考研的科目和材料不同,加工方向考高數一,材料方向和生物材料方向都考高數二,而且考的專業課也不同。
如果選擇材料方向,可以考慮報材料學,因為去年材料學的錄取率基本達到了40%,而高分子科學與工程的錄取率只有25%左右,可以參見川大研究生院的網址:http://gs.scu.e.cn/xwzx/xwxx.asp?classid=&id=401
有什麼問題再問我嘛

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