检索结果-内蒙古大学图书馆

自然杂志 2023年第1期45卷 57-67页

作者：李星国北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及其应用国家重点实验室/北京分子科学国家研究中心北京100871

氢能开发是“双碳”战略中的重要一环,目前氢能主要是通过氢燃料电池把化学能转变成电能的形式得以应用。与此不同,氢内燃机则是将氢能直接转变成机械能,应用在交通、机器运转、发电等众多领域,对氢能发展具有重要的推动作用。氢内燃机... 详细信息

氢能开发是“双碳”战略中的重要一环,目前氢能主要是通过氢燃料电池把化学能转变成电能的形式得以应用。与此不同,氢内燃机则是将氢能直接转变成机械能,应用在交通、机器运转、发电等众多领域,对氢能发展具有重要的推动作用。氢内燃机与传统内燃机的最大区别是用氢气取代传统的化石燃料,因此,氢气的燃烧特性对内燃机的性能具有很大影响,对内燃机的结构也提出新的要求。至今从氢燃烧特性的角度去理解氢内燃机的研究不多,为此,文章尝试从氢气燃烧特性的角度出发理解氢内燃机的性能,并重点对氢内燃机的热效率、输出功率、NOx排放、异常燃烧等性能进行分析和讨论。结果显示,氢内燃机比传统内燃机和氢燃料电池在节能减排、输出功率、成本等方面具有更加优异的综合性能,是氢能-电能转换的另一种有效的方法。氢内燃机的发展也能促进氢能的大规模应用,其性能受到氢气燃烧特性的影响,氢燃烧特性的控制对氢内燃机性能的提高非常重要。

关键词：氢内燃机氢气燃烧特性热效率 NOx排放异常燃烧

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金属的吸氢和氢的状态及影响

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金属功能材料 2023年第2期30卷 1-12页

作者：李星国北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及其应用国家重点实验室北京分子科学国家研究中心北京100871

氢对金属性能的影响非常敏感,不论是从防止氢的不利影响,还是积极利用氢能的角度上都需要更深地理解氢和金属的相互作用。以工业常用金属为对象,对氢进入金属的过程和在金属中的状态、氢在金属中的固溶及位置、影响氢浓度的因素、氢扩... 详细信息

氢对金属性能的影响非常敏感,不论是从防止氢的不利影响,还是积极利用氢能的角度上都需要更深地理解氢和金属的相互作用。以工业常用金属为对象,对氢进入金属的过程和在金属中的状态、氢在金属中的固溶及位置、影响氢浓度的因素、氢扩散行为、金属-氢相图以及氢对金属性能影响的规律等内容进行了整理,从电子、原子、晶体结构、热力学等方面进行理解,以通俗易懂的方式进行了介绍。

关键词：金属氢吸附氢固溶氢扩散金属-氢相图

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锕系元素的非寻常氧化态化学 Ⅱ.分子配合物

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核化学与放射化学 2021年第1期43卷 1-20,I0001页

作者：邓翀苏一茂黄闻亮北京分子科学国家研究中心稀土材料化学及应用国家重点实验室放射化学与辐射化学重点学科实验室化学与分子工程学院北京大学北京100871

近年来,结构明确的非寻常氧化态的锕系元素分子配合物的合成取得了一系列重大进展:比如二价钍、铀、镎、钚分子配合物的首度合成,以及四价锫分子配合物单晶结构的首次报道。对这一领域进行总结与展望恰当其时。作为系列综述的第二部分,... 详细信息

近年来,结构明确的非寻常氧化态的锕系元素分子配合物的合成取得了一系列重大进展:比如二价钍、铀、镎、钚分子配合物的首度合成,以及四价锫分子配合物单晶结构的首次报道。对这一领域进行总结与展望恰当其时。作为系列综述的第二部分,本文将首先对锕系元素的“非寻常氧化态”进行界定,然后着重介绍非寻常氧化态的锕系元素分子配合物的合成与表征。在总结文献的基础上,将归纳这一领域研究的特点与难点,阐述其对于锕系元素基础理论与核科学发展的重大意义,并对其未来发展做出展望。

关键词：锕系元素氧化态分子配合物电子结构配体设计

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高性能双金属氧化物负极的理性设计及储锂特性

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物理化学学报 2025年第3期41卷 26-38页

作者：林学宇王瑞琦董武杰黄富强北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心稀土材料化学与应用国家重点实验室中国科学院大学化学工程学院中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室

高能量密度、高功率密度的“双高”锂离子电池（LIBs）的实现依赖于创新突破高容量、高倍率及长循环寿命电极材料。插入型负极，以d0过渡金属氧化物为代表，含有强金属-氧键，表现出高循环稳定性和高倍率性能。然而，由于金属离子变价... 详细信息

高能量密度、高功率密度的“双高”锂离子电池（LIBs）的实现依赖于创新突破高容量、高倍率及长循环寿命电极材料。插入型负极，以d0过渡金属氧化物为代表，含有强金属-氧键，表现出高循环稳定性和高倍率性能。然而，由于金属离子变价较少，其比容量相对较低。转化-合金型负极，以p区金属氧化物为代表，具备高理论比容量，但嵌锂过程中的相团聚和体积膨胀易导致容量快速衰减和倍率性能不佳。通过引入插入型或转化型功能基元构建双金属氧化物负极，可以优化电极中的电子/离子传导，从而改善循环性能和倍率性能，有望实现负极材料高容量、高倍率及长循环的统一。本文通过对各类金属氧化物中的化学键及电子结构特征进行分析，并提出一种新的图示表达方式，将负极锂离子插脱嵌的电化学反应储能过程表达为态密度（DOS）图示。文章阐述了双金属氧化物负极的多步储锂机制，并结合近期相关研究进展，为发展高容量、高倍率及高稳定的双金属化合物负极提供理论参考和实践依据。

关键词：锂离子电池负极材料双金属化合物储锂机制

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氢燃料燃气轮机与大规模氢能发电

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自然杂志 2023年第2期45卷 113-118页

作者：李星国北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及其应用国家重点实验室/北京分子科学国家研究中心北京100871

清洁可再生氢能源的利用被视为CO_(2)减排的一个重要途径,受到世界各国的高度重视。从电能到氢能再到电能的高效转换是氢能利用的核心技术之一。产业上大规模高效氢能到电能的转换技术需要100 MW以上的功率,而依靠目前的燃料电池技术难... 详细信息

清洁可再生氢能源的利用被视为CO_(2)减排的一个重要途径,受到世界各国的高度重视。从电能到氢能再到电能的高效转换是氢能利用的核心技术之一。产业上大规模高效氢能到电能的转换技术需要100 MW以上的功率,而依靠目前的燃料电池技术难以满足。氢燃料燃气轮机可以实现大规模氢能到电能的转换,且转化效率会随着功率的提高而提高,将是一种重要的氢能发电技术。文章对氢燃料燃气轮机的性能特点、各国研究动态、机种类型和特点、输出功率和热效率、氨燃气轮机等进行了介绍,同时提出利用氢燃料燃气轮机实现从水到水循环的氢能利用系统的设想。

关键词：氢气氢燃料燃气轮机氢能发电 CO_(2)排放燃料电池

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钙钛矿型稀土氧化物的合成及其能源转化储存应用研究进展

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中国稀土学报 2021年第1期39卷 1-23页

作者：翁政郭林川魏贻成刘洛华席聘贤严纯华兰州大学化学化工学院甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室甘肃兰州730000 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

钙钛矿型稀土氧化物价格低廉、结构可控、性质多样,在催化领域有着广阔的应用前景。本文从钙钛矿型稀土氧化物的结构类型、合成方法及电化学催化反应出发,总结了传统高温合成方法、火焰喷雾法、静电纺丝法和脉冲激光沉积法等几种最常用... 详细信息

钙钛矿型稀土氧化物价格低廉、结构可控、性质多样,在催化领域有着广阔的应用前景。本文从钙钛矿型稀土氧化物的结构类型、合成方法及电化学催化反应出发,总结了传统高温合成方法、火焰喷雾法、静电纺丝法和脉冲激光沉积法等几种最常用的合成方法,以及提升其氧析出反应(OER),氢析出反应(HER)和氧还原反应(ORR)催化能力的典型有效方法,概述了近年来钙钛矿型稀土氧化物在电解水、金属空气电池和固体氧化物燃料电池等能源转化储存装置的主要研究进展,进而对钙钛矿型稀土氧化物在能源转化储存领域的应用进行了展望。

关键词：钙钛矿型稀土氧化物合成方法电化学催化能源转化储存

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金属相1T′MoS2增强类石墨相C3N4的可见光催化性能

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高等学校化学学报 2021年第2期42卷 615-623页

作者：贾并泉叶斌赵伟许钫钫黄富强中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学与应用国家重点实验室和北京分子国家重点实验室北京100871

通过煅烧和静电自组装的方法制备了1T′MoS2超薄纳米片和类石墨烯相氮化碳(g-C3N4)纳米片的复合材料.该材料在光催化实验中展现出6.24μmol·g^-1·h^-1的产氢速率,优于贵金属铂修饰的g-C3N4纳米片的性能(4.64μmol·g^-1&#... 详细信息

通过煅烧和静电自组装的方法制备了1T′MoS2超薄纳米片和类石墨烯相氮化碳(g-C3N4)纳米片的复合材料.该材料在光催化实验中展现出6.24μmol·g^-1·h^-1的产氢速率,优于贵金属铂修饰的g-C3N4纳米片的性能(4.64μmol·g^-1·h^-1).此外,该复合材料在光催化降解有机染料甲基橙的实验中表现出0.19 min^-1的催化速率,而纯g-C3N4纳米片只有0.053 min^-1的催化速率.材料光催化性能的提升可归结于1T′MoS2和g-C3N4之间的协同效应,包括光吸收的增强以及因1T′MoS2优异电子导电性而得到的高效电荷分离.

关键词： 1T′MoS2 二维复合材料光催化共催化剂

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金属的氢脆及其产生机制

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上海金属 2023年第5期45卷 1-16页

作者：李星国北京大学化学与分子工程学院北京100871 北京大学稀土材料化学及其应用国家重点实验室北京100871 北京分子科学国家研究中心北京100871

综述了氢脆的种类,氢在金属中存在的状态,氢脆的机制,钢铁、铝及其合金、钛及其合金、陶瓷等材料的氢脆行为,金属充氢的方法,高温高压氢环境中发生的设备事故实例,金属氢脆的预防措施等。

关键词：氢氢脆机制预防措施

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碳基复合材料模压双极板研究进展

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工程科学学报 2021年第5期43卷 585-593页

作者：冯利利陈越李吉刚汤思遥杜军钊李彤岩李星国中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 北京华胜信安电子科技发展有限公司北京100085 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学国家实验室北京100871

双极板作为质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的重要组成部件,对电池堆的重量、体积、效率、耐久度、成本起着决定性作用.目前,金属板与石墨板电堆制备技术相对成熟,已经广泛应用于商用车、乘用车领域,但复合双极板的生产制造因原料配方未完... 详细信息

双极板作为质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的重要组成部件,对电池堆的重量、体积、效率、耐久度、成本起着决定性作用.目前,金属板与石墨板电堆制备技术相对成熟,已经广泛应用于商用车、乘用车领域,但复合双极板的生产制造因原料配方未完全实现国产化、无法大批量流水线生产、成本较高等在我国仍未大批量投入市场,寻找低成本的原材料、优化原料配比及加工条件、缩短加工周期对复合双极板的产业化具有重要意义.本文首先比较了金属双极板、石墨双极板和复合双极板的特点,介绍了复合双极板的模压工艺及优点,然后概述了碳基复合材料模压双极板的研究进展,包括以酚醛树脂、环氧树脂和乙烯基酯树脂等热固性树脂为黏结剂的树脂/石墨复合双极板和炭黑、碳纤维、碳纳米管增强复合双极板,重点总结了原料种类、配比和成型工艺条件对双极板性能的影响,最后梳理了复合双极板的产业化现状,提出国内外主要双极板研发企业面临的问题,并对复合双极板的发展方向进行了展望.

关键词：质子交换膜燃料电池复合双极板石墨热固性树脂碳增强材料

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用稻壳制备亚甲基蓝高吸附容量的超高比表面积活性炭

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无机材料学报 2021年第8期36卷 893-900,I0001-I0003页

作者：周帆毕辉黄富强中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 上海科技大学物理科学与技术学院上海200031 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

活性炭因具有高比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用于吸附水处理中的污染物。稻壳具有独特的组成和微观结构,是制备活性炭的优质碳源。以稻壳为原料,利用过饱和KOH溶液的预活化和活化双重作用,在不同温度下制备出超高比表面积活性炭。... 详细信息

活性炭因具有高比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用于吸附水处理中的污染物。稻壳具有独特的组成和微观结构,是制备活性炭的优质碳源。以稻壳为原料,利用过饱和KOH溶液的预活化和活化双重作用,在不同温度下制备出超高比表面积活性炭。随着活化温度的升高,活性炭的比表面积和总孔容逐渐增大。900℃下制得的活性炭具有超高比表面积,达到3600 m^(2)/g,总孔容为3.164 cm^(3)/g,明显优于商用活性炭(YP-80,比表面积为1310 m^(2)/g,总孔容为0.816 cm^(3)/g)。具有最高比表面积的稻壳活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量达到983 mg/g,几乎是YP-80(525 mg/g)的两倍。通过吸附动力学拟合,吸附亚甲基蓝的过程与拟二级动力学模型一致,表明该过程为化学吸附。

关键词：稻壳超高比表面积活性炭吸附亚甲基蓝

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