氢能作为终极清洁能源可有效规避温室效应。近年来,化学链制氢作为高效灵活的能源转化与制备平台获得关注,但该技术对载氧体选择有严格要求,需同时具备较高的氧容量、可调控的反应活性以及在苛刻工况下依然能够保持结构完整等特征。
载氧体在晶格氧释放和恢复过程中发生烧结、团聚和失活,是制约化学链工艺大规模工业化的主要原因。载氧体发展至今,其结构从简单的宏观机械混合逐渐趋向于微观纳米调控,以提升活性和稳定性。核壳结构载氧体具备优异的热稳定性和机械强度,可以避免活性组分浸出。然而,惰性组分的引入降低了载氧体活性,且针对多级载氧体晶格氧的迁移转化以及金属离子的运动过程仍缺乏研究。如何精准调控、平衡载氧体活性和稳定性之间的“跷跷板”问题,已成为亟待解决的关键问题。
中国科学院广州能源研究所研究员黄振和东北石油大学教授李翠勤,设计并合成了系列具有精准外壳厚度、纳米级限域的多级核壳结构载氧体Fe2O3@SiO2,探究惰性载体厚度与空间结构对载氧体稳定性与传质速率的双重影响机制,以寻求化学链制氢过程中活性与稳定性的动态平衡。结果表明,薄壳层展现出优异的循环稳定性,连续30次氧化还原循环性能保持稳定;而厚壳层因反应过程生成大量的惰性Fe2SiO4导致快速失活。同时,研究通过聚焦离子束-透射电子显微镜和原位透射电子显微镜发现,惰性SiO2壳层的限域作用抑制了Fe2O3团聚行为。这一核壳结构与可控壳层厚度为具有空间结构的高效长寿命载氧体的设计合成提供了新思路。
相关研究成果发表在《能源化学》(Journal of Energy Chemistry)上。研究工作得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等的支持。
论文链接
Fe2O3@SiO2核壳结构载氧体氧化还原活性和稳定性之间的“跷跷板”问题
近日,教育部联合国家卫生健康委、国家疾控局印发《关于切实抓牢幼儿园和小学近视防控关键阶段防控工作的通知》(以下简称《通知》),要求前移防控关口,抓牢幼儿园和小学近视防控关键阶段防控工作,有效减少幼儿和小学生近 ■学习贯彻全国教育大会精神笔谈 习近平总书记在全国教育大会上的重要讲话,对新时代新征程加快建设教育强国作出系统部署,为建设教育强国指明了前进方向、提供了根本遵循。国家开放大学将深 海风拂面。从秘鲁的泛美公路望向太平洋,浩渺烟波中,高大的岸桥整齐排列,防波堤如巨臂环绕,码头工人忙碌穿梭,崭新的钱凯港即将投入正式运营。今年6月,习近平主席同秘鲁总统博鲁阿尔特会谈时专门提 近年来,学前教育得到快速发展,但仍是国民教育体系的薄弱环节,需要通过立法,贯彻落实党中央、国务院决策部署,破解突出问题,为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下,《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯(记者 林焕新)学前教育法明确“幼儿园应当把保护学前儿童安全放在首位”。实践中如何落实?在今天教育部举行的新闻发布会上,教育部基础教育司司长田祖荫 “我最喜欢到大班去玩,那里有我的好朋友。”“我带着小弟弟一起去看表演。”“我要到三楼去购物。”在厦门市第一幼儿园的开放活动时间,孩子们向记者说出自己想去的地方。近年来,厦门一幼每周拿 。本文链接:研究发现精确构建纳米级核壳载氧体可增强化学链制氢稳定性http://www.sushuapos.com/show-12-1169-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 纳米诱导邻近技术研究获进展