检索结果-内蒙古大学图书馆

泡沫镍负载Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极的制备及其电催化析氧性能

无机化学学报 2021年第8期37卷 1421-1429页

作者：乔清山张晟周晓亚胡立兵陆洪彬唐少春南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 南通大学化学化工学院南通226019

通过两步水热法制备泡沫镍(NF)负载Fe_(2)O_(3)纳米粒子@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极(Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF)。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测试等方法对电极材料的物相和微... 详细信息

通过两步水热法制备泡沫镍(NF)负载Fe_(2)O_(3)纳米粒子@Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构电极(Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF)。运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测试等方法对电极材料的物相和微观结构特征等进行了表征。水热条件下原位表面化学刻蚀生成的Ni_(3)S_(2)纳米线与三维多孔NF基体间拥有强结合力和低界面电阻,Fe_(2)O_(3)粒子均匀分布在纳米线的表面。在1 mol·L^(-1)的KOH溶液中,运用线性扫描伏安测试(LSV)、计时电位法、电化学交流阻抗测试(EIS)等对电极的电催化析氧(OER)性能进行了测试。结果表明:在100 mA·cm^(-2)的超高电流密度下,Fe_(2)O_(3)@Ni_(3)S_(2)/NF电极的OER过电势仅为223 mV,比Ni_(3)S_(2)/NF材料的过电势降低了285 mV;经过10 h计时电位测试,性能保持率高达80%。

关键词：水热法电催化析氧反应 Ni_(3)S_(2)纳米线网状结构 Fe_(2)O_(3)纳米粒子

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抗盐阻垢界面光热浓缩技术研究进展

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南京大学学报（自然科学版） 2022年第6期58卷 971-988页

作者：许月阳史佩茹宋琰朱法华清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210023 国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210023 南京大学现代工程与应用科学学院南京210023

界面光热浓缩技术是一种利用太阳光加热水体,使水升温相变转化为水蒸汽,从而对水体进行浓缩处理的方法.该方法不仅可用于太阳能海水淡化制取饮用水,还可用于高浓度、难降解废水的蒸馏与浓缩.然而在界面光-蒸汽转换过程中,光吸收体表面... 详细信息

界面光热浓缩技术是一种利用太阳光加热水体,使水升温相变转化为水蒸汽,从而对水体进行浓缩处理的方法.该方法不仅可用于太阳能海水淡化制取饮用水,还可用于高浓度、难降解废水的蒸馏与浓缩.然而在界面光-蒸汽转换过程中,光吸收体表面往往伴随盐沉积现象,导致太阳能蒸发器的蒸发性能和使用寿命下降,严重限制了界面光热浓缩技术的实际应用.因此,发展抗盐、阻垢的界面太阳能蒸发器对实现高效、连续和稳定光热浓缩具有重要意义.主要介绍屏蔽效应、特定位置盐析出、增强对流扩散和非接触式界面光热设计四种抗盐阻垢策略,分析了各类策略的抗盐机制.最后,对抗盐、阻垢界面光热浓缩技术面临的机遇和挑战进行了展望.

关键词：界面光热转换抗盐阻垢水处理

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浅谈纳米酶的高效设计策略

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化学进展 2021年第1期33卷 42-51页

作者：武江洁星魏辉南京大学现代工程与应用科学学院生物医学工程系南京微结构国家实验室(筹)江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023 南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室化学与生物医药创新研究院南京210023

作为纳米尺度的新效应,纳米酶因其优异的材料性能和酶学特性引起了研究人员的广泛关注,并在分析检测、疾病诊断治疗、环境监测保护等领域展现出独特的魅力。然而,在过去的几十年中,受限于纳米材料复杂组分和模糊的催化位点等,如何高效... 详细信息

作为纳米尺度的新效应,纳米酶因其优异的材料性能和酶学特性引起了研究人员的广泛关注,并在分析检测、疾病诊断治疗、环境监测保护等领域展现出独特的魅力。然而,在过去的几十年中,受限于纳米材料复杂组分和模糊的催化位点等,如何高效设计纳米酶一直是纳米酶领域亟待解决的关键问题之一。本文综述了目前纳米酶高效设计的几种策略,如高通量计算筛选、理性设计和仿生设计,并重点阐述了金属有机框架仿生设计中构效关系的研究。最后,对纳米酶高效设计的未来发展进行了展望。

关键词：纳米酶高通量计算筛选理性设计仿生设计金属有机框架蛋白调控工程构效关系

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电解海水制氢的挑战、策略与未来

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科学通报 2025年第18期 2933-2946页

作者：范容莉赵敏跃邹志刚李朝升南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学江苏省纳米技术重点实验室

大规模利用可再生能源电解水制备“绿氢”是实现“双碳”目标,乃至构建可持续社会的重要保障.使用海水等低品质水作为原料进行电解制备绿氢引起了广泛的研究兴趣.但海水成分复杂,对电解系统的耐久性造成了严重挑战,阻碍了该技术的实际应... 详细信息

大规模利用可再生能源电解水制备“绿氢”是实现“双碳”目标,乃至构建可持续社会的重要保障.使用海水等低品质水作为原料进行电解制备绿氢引起了广泛的研究兴趣.但海水成分复杂,对电解系统的耐久性造成了严重挑战,阻碍了该技术的实际应用,甚至引发了对其经济可行性的担忧与争论.本文概述了电解海水的催化机理,总结了目前电解海水的主要挑战,重点回顾了目前析氧反应和阳极替代反应电催化剂及器件设计的最新进展,最后对电解海水制氢的未来发展前景与趋势进行了预测和展望.

关键词：电催化海水分解析氧反应阳极替代反应电解槽设计

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声学超构材料技术实用化的进展

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中国材料进展 2021年第1期40卷 57-68,21页

作者：刘乐黄唯纯钟雨豪赵涵解龙翔颜学俊卢明辉陈延峰南京大学材料科学与工程系固体微结构物理国家重点实验室现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210093

声学超构材料是当前声学和材料学一个热门的研究领域。声学超构材料可定义为:通过对材料在特征物理尺度上进行人工设计制备,使其具有超越常规材料的声学性能的一种人工序构的复合材料。其亚波长特性、超常声学性能以及颠覆性应用的可能... 详细信息

声学超构材料是当前声学和材料学一个热门的研究领域。声学超构材料可定义为:通过对材料在特征物理尺度上进行人工设计制备,使其具有超越常规材料的声学性能的一种人工序构的复合材料。其亚波长特性、超常声学性能以及颠覆性应用的可能吸引了学界和工程界的关注。21世纪以来,随着增材制造技术的发展,声学超构材料的实验室加工与制备问题得以解决,然而,声学超构材料的工程应用仍然面临着批量制造困难、使用场景不明、生产成本高昂等方面的严峻挑战。介绍了各类常见的声学超构材料及其研究现状,讨论各类声学超构材料实用化面临的困难和挑战,简述声学超构材料研究和实验的最新方法,最后展望了未来声学超构材料实用化研究的方向。

关键词：超构材料声学材料吸声超构材料隔声超构材料水声超构材料声学黑洞

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基于弱值的量子精密测量与量子层析研究进展

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激光与光电子学进展 2021年第10期58卷 41-61页

作者：胥亮张利剑固体微结构国家实验室智能光传感与调控技术教育部重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093

为了描述对前、后选择的量子系统进行弱测量的测量结果,Aharonov、Albert和Vaidman在1988年提出了弱值的概念。可观测量的弱值在取值上可以突破可观测量的最大本征值,甚至可以取复数,为弱值在量子力学基本原理和发展新型量子技术的研究... 详细信息

为了描述对前、后选择的量子系统进行弱测量的测量结果,Aharonov、Albert和Vaidman在1988年提出了弱值的概念。可观测量的弱值在取值上可以突破可观测量的最大本征值,甚至可以取复数,为弱值在量子力学基本原理和发展新型量子技术的研究中提供了丰富的物理内涵。本文主要回顾了弱值在量子精密测量和量子层析中应用的进展情况。弱值在量子精密测量中的应用被称为弱值放大,弱值放大可以实现对微小物理量的放大测量,因而在精密测量领域获得了广泛关注。由于信号的放大伴随着后选择成功概率的降低,因此弱值放大技术的.测量精度是否优于传统的测量方式一直是一个有争论的话题。本文先回顾了弱值放大和传统测量方式在测量精度方面的比较,阐述了弱值放大方案在特定条件下的精度优势;之后回顾了经过改进的弱值放大技术的最新进展。弱值在量子层析中的应用被称为直接量子层析,“直接”指的是该层析方案能够通过测量复数的弱值实现对量子态波函数概率幅的直接测量。本文还回顾了直接量子层析技术被推广并被应用到各种形式的量子态、量子过程、量子测量表征的理论和实验方案,分析了直接量子层析技术的准确度、精度,并回顾了提高直接层析技术效率的最新进展。最后,本文总结了基于弱值的这两项技术的发展状况,并提出了未来可能的发展方向。

关键词：量子光学弱测量弱值量子精密测量 Fisher信息量子层析

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光学超晶格中涡旋光的产生与调控

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哈尔滨工业大学学报 2020年第6期52卷 12-20页

作者：陈琰胡小鹏张勇祝世宁固体微结构物理国家重点实验室(南京大学) 南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 南京大学物理学院南京210093

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转... 详细信息

携带轨道角动量的光束,又称为涡旋光,因其新奇的相位分布和物理特性,在光学微操控、超分辨成像、高容量光通信和量子信息技术等领域有重要的应用.涡旋光应用于不同场景需要不同的频率,使用基于准相位匹配原理的光学超晶格作为非线性转换晶体,是获得新频率光源的重要手段.涡旋光与介质的非线性相互作用,不仅要考虑常规的能量守恒和线性动量守恒,还需要关注轨道角动量的守恒问题.本文综述了光学超晶格中涡旋光产生和调控方面的研究进展.通过倍频、和频、三倍频和参量下转换等非线性频率转换过程,可以高效的将涡旋光的工作波长拓展到蓝紫直至中红外波段;通过光学超晶格倒格矢的精密设计,可以灵活调控涡旋光非线性频率转换过程中的轨道角动量转移等.基于非线性全息思想设计非线性光子晶体,可以在频率转换的同时调控光场的波前、相位和振幅等物理参量,从而实现涡旋光束的非线性产生;伴随着超晶格制备技术的突破,调控的维度也从二维拓展至三维.光学超晶格中涡旋光产生和调控的研究,可以加深对轨道角动量这一重要物理守恒量的理解,以及推动相关应用研究的进展.

关键词：光学超晶格涡旋光轨道角动量准相位匹配非线性全息

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纳米酶

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化学进展 2023年第1期35卷 1-87页

作者：范克龙高利增魏辉江冰王大吉张若飞贺久洋孟祥芹王卓然樊慧真温涛段德民陈雷姜伟芦宇蒋冰魏咏华李唯袁野董海姣张鹭洪超仪张紫霞程苗苗耿欣侯桐阳侯亚欣李建茹汤国恒赵越赵菡卿张帅谢佳颖周子君任劲松黄兴禄高兴发梁敏敏张宇许海燕曲晓刚阎锡蕴中国科学院生物物理研究所、中国科学院纳米酶工程实验室、蛋白质与多肽药物所重点实验室北京100101 郑州大学基础医学院、纳米酶医学研究中心郑州450001 南京大学现代工程与应用科学学院生物医学工程系、南京微结构国家实验室(筹)江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210023 中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院深圳518055 中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院北京100005 北京理工大学材料学院北京100081 南开大学生命科学学院生物活性材料教育部重点实验室天津300071 东南大学生物科学与医学工程学院南京210096 中国科学院长春应用化学研究所、稀土资源国家重点实验室、化学生物学实验室长春130022 中国科学技术大学合肥230026 国家纳米科学中心理论室北京100190

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普... 详细信息

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普遍规律。纳米酶的发现第一次揭示纳米材料蕴含一种独特的纳米效应———类酶催化效应。纳米酶作为一种新材料,既有纳米材料本身的理化性质,又有类似酶的催化功能,兼具天然酶与人工酶的优势于一身。其中,纳米结构不仅赋予纳米酶高效催化功能,而且使纳米酶比天然酶稳定,易于规模化生产。另外,纳米酶独特的多酶活性将为设计廉价、稳定、各种各样全新的催化级联反应提供功能分子。纳米酶是多学科交叉融合的典范,2022年被IUPAC评为十大化学新兴技术。在全球从事化学、酶学、材料学、生物学、医学、理论计算等多领域科学家的共同推进下,如今纳米酶已经成为新的研究热点。我国科学家在这一新兴领域一直发挥着引领作用,解析了纳米酶的构⁃效关系,将其催化活性提高了约1万倍,实现了超越天然酶的理性设计,创造了全球首个纳米酶产品,出版了纳米酶学英文专著,发布纳米酶术语及中国/国际标准化。更可喜的是,纳米酶新领域汇集了一大批多学科交叉融合的优秀青年科学家,推动纳米酶进入高速发展阶段,纳米酶的种类已经超过1200多种,其催化机制研究也更加深入,应用研究也从当初的检测逐步拓展到纳米酶催化医学、传感检测、绿色合成、新能源、环境治理等多个领域。本文向读者介绍纳米酶自发现以来的主要进展,包括最近发现的天然纳米酶,期待纳米酶从新概念、新材料衍生出新技术、新产品、新商品,服务人类健康,并带动新学科发展。

关键词：纳米酶酶催化生物催化多酶活性

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黑磷纳米光催化材料研究进展

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中国材料进展 2021年第7期40卷 493-507页

作者：沈志凯元勇军于振涛邹志刚杭州电子科技大学材料与环境工程学院新能源材料研究中心浙江杭州310018 南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

黑磷(black phosphorous,BP)作为一种新型的二维材料,具有基于层数可调节的带隙(0.3~2.0 e V)和高的载流子迁移率(1000 cm 2·V^(-1)·s^(-1))等特性,在光催化领域被广泛关注。黑磷在可见光及近红外光区域具有强的吸收,是一种... 详细信息

黑磷(black phosphorous,BP)作为一种新型的二维材料,具有基于层数可调节的带隙(0.3~2.0 e V)和高的载流子迁移率(1000 cm 2·V^(-1)·s^(-1))等特性,在光催化领域被广泛关注。黑磷在可见光及近红外光区域具有强的吸收,是一种宽光谱响应的半导体光催化材料,具有其他材料无法比拟的优点;高的载流子迁移率使其成为一种优异的光生载流子传输材料;此外,黑磷纳米材料具有大的比表面积,可以为光催化反应提供丰富的反应活性位点,从而提高催化效率。当前,黑磷纳米材料在光催化制氢、光催化固氮、光催化CO 2还原等领域被广泛研究,展现出独特的优点和良好的性能,是一种理想的光催化剂材料。基于此,详细介绍了黑磷材料的结构与特性,归纳了黑磷纳米光催化材料的制备方法,重点介绍了黑磷材料在光催化领域的最新研究进展,讨论了黑磷材料的构效关系,展望了黑磷纳米材料在光催化领域未来的发展方向。

关键词：黑磷光催化光催化产氢人工固氮 CO_(2)还原二维材料

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镍铁水滑石电催化氧析出研究进展

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化学进展 2020年第9期32卷 1386-1401页

作者：杜宇刘德培闫世成于涛邹志刚东南大学成贤学院南京210088 南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 南京大学物理学院南京210093

氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料(NiFe layered double hydroxide,NiFe-LDH)具有独特的层状结构、优异的催化性能和成... 详细信息

氧析出反应(Oxygen evolution reaction,OER)是电解水制氢、二氧化碳还原、二次金属-空气电池等能源储存和转化技术中的关键半反应。镍铁水滑石类材料(NiFe layered double hydroxide,NiFe-LDH)具有独特的层状结构、优异的催化性能和成本低廉等优点,是一类极具潜力的OER催化材料。但电导率低、活性位点暴露不充分等缺点也限制了其催化性能的进一步提高。本文综述了包括引入缺陷、片层剥离、元素掺杂、表面修饰和原位生长等针对NiFe-LDH的改性方法,这些方法能有效提升反应活性位点数量、增强导电性并促进反应动力学过程。最后,讨论了对NiFe-LDH改性中存在的问题以及对后续研究的展望。

关键词：镍铁水滑石改性方法氧析出反应电催化

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