物理化学学报

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电催化反应中的界面双电层：理论、表征与应用————作者：曹雪婷;察爽爽;龚鸣;

摘要：界面双电层是电催化反应的核心区域。催化剂表面原子、反应物、中间体、产物、溶剂分子和离子等组分，共同构成了复杂的动态反应网络。这种特殊的组成和结构赋予界面双电层以特殊的性质，深刻地影响了电催化反应的路径与结果。本文将以电催化反应中的双电层为主要研究对象，围绕双电层理论模型及其历史沿革、双电层的实验表征方法和双电层对电催化反应的影响这三个方面，以若干电催化反应前沿研究为例，阐述双电层与电催化反应之间的...

碳基催化剂催化有机液体氢载体脱氢研究进展————作者：王雪杰;崔国庆;王淙恺;杨扬;姜桂元;徐春明;

摘要：氢能是一种来源广泛、灵活高效的二次能源，同时也是一种重要的能源介质。目前，低成本、高密度的储氢技术被认为是制约氢能产业规模化发展的瓶颈。有机液体储氢具有质量储氢密度高、液体储运安全以及易于长距离运输等优势，受到研究者的广泛关注。然而，与发展相对成熟的加氢工艺相比，有机液体氢载体脱氢过程仍存在反应温度高、效率低等难题。解决上述问题的关键在于开发高效的脱氢催化剂。近年来，碳基催化剂因其具有活性组分高分...

Cu基和Pt基甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究进展————作者：刘雪;王力鹏;李璐伶;王凯;刘文举;胡彪;曹道帆;江锋浩;李俊国;刘科;

摘要：甲醇水蒸气重整（methanol steam reforming, MSR）反应是实现甲醇在线制氢的重要途径，在清洁能源应用中具有重要作用。MSR反应中的催化性能直接影响氢气产量和副产物组成，其中Cu基和Pt基催化剂被广泛研究。其催化机制主要涉及甲醇和水分子中C―H和O―H键的断裂。Cu基催化剂的活性依赖于Cu⁰和Cu⁺位点的比例及协同作用，Pt基催化剂...

原位电化学阻抗谱监测长寿命热电池Nb₁₂WO₃₃正极材料的高温双放电机制————作者：邱领邦;蒋江民;王李波;白浪;周飞;周羔宇;庄全超;崔艳华;

摘要：热电池作为一种一次贮备电池，具有高比能、高功率密度等优势，然而开发高比容量与高热稳定性的新型正极材料以适应新时期的热电池需求仍然存在巨大的挑战。Wadsley-Roth晶体剪切结构的铌钨氧化物作为锂离子电池负极材料表现出优异的倍率和循环循环性，其中Nb₁₂WO₃₃因内部具有独特的3D隧道，可以为Li⁺提供快速的脱嵌通道，因而具有优异...

自旋极化增强ZnFe_1.2Co_0.8O₄/BiVO₄ S型异质结光催化性能降解四环素————作者：吴金往;谢琦靖;张成亮;史海峰;

摘要：最近，电子自旋极化作为抑制光生电荷快速复合的一种策略受到了广泛的关注。然而，自旋极化调控主要关注于单个光催化材料，光生电荷分离的效率依然有待进一步提高。于此，本文构建了ZnFe_1.2Co_0.8O₄（ZFCO）/BiVO₄（BVO）异质结，通过S型异质结和自旋极化作用协同促进光生电荷分离，在外部磁场下进一步促进了...

高效靶向示踪钙钛矿纳米系统光电增效抗肿瘤————作者：李坚;张毓;闫融融;孙开媛;刘晓晴;梁子尚;焦忆楠;卜晖;陈欣;赵晋津;施剑林;

摘要：金属卤化物钙钛矿由于其多维度的晶体结构和优良的荧光成像/示踪及光电转换性质，使其成为一种非常具有前瞻性的光电增效治疗肿瘤材料。然而，传统卤化物钙钛矿纳米晶的水稳定性问题，限制了其应用于生物成像和光电增效肿瘤治疗的药物递送纳米系统研究。本文将甲氨蝶呤-壳聚糖-叶酸（MTX-CS-FA）成功与钙钛矿纳米晶体CsSn_0.5Pb_0.5Br₃...

基于稳态电热法的石墨烯膜导热系数的精确可靠测量————作者：陆嘉灏;明鑫;刘英军;郝媛媛;张佩娟;施淞瀚;毛艺;于悦;蔡盛赢;许震;高超;

摘要：高导热石墨烯膜是近年来备受关注的高功率电子器件用散热材料。导热系数作为一项评价其基础性能的重要参数，实现其精确测量对于理解材料基础物性、优化制备工艺以及实际工程应用都具有重要意义。然而，现有的商业化导热测试设备，囿于测试原理、样品尺寸等因素，难以同时实现高效、准确、可靠的测量。开发操作简便、测试快捷、精度优异、可跨尺度的测量方案仍是一个重要挑战。本文提出基于稳态电热法的石墨烯膜导热系数的精确可靠测...

铂单原子功能化的二维Al-TCPP金属-有机框架纳米片用于增强光动力抗菌治疗————作者：何世央;储丹丹;庞志鑫;杜雨航;王嘉怡;陈雨鸿;苏雨蒙;秦建华;潘湘蓉;周战;李景果;马录芳;谭超良;

摘要：面对由病原微生物感染引发疾病所带来的紧迫挑战，开发新型且高效的抗菌策略已成为当务之急。尽管光动力治疗在抗菌治疗领域已得到广泛应用，但在精确调控光敏剂结构以实现高效光动力性能方面仍存在一定的挑战。本文中，我们将铂单原子(SAs)锚定在二维(2D)Al-TCPP金属-有机框架(Pt/Al-TCPP)纳米片上，并将其用作光敏剂增强活性氧(ROS)的产生，实现高效的光动力抗菌治疗。通过将Pt SAs锚定到...

微观结构调控的g-C₃N₄在光催化NO转化中的最新进展：吸附/活化位点的关键作用————作者：王慧;Abdelkader Labidi;任梦涵;Feroz Shaik;王传义;

摘要：光催化一氧化氮（NO）转化技术具有高效、经济、环保的特点，可以使用g-C₃N₄去除NO。通过微观结构调控在gC₃N₄表面引入新的吸附位点可以改变g-C₃N₄与气体分子之间的构效关系，从而提高光催化NO转化活性并抑制NO₂的产生。然而，很少有综述文...

钙钛矿薄单晶光电探测器的进展与展望————作者：马尧;赵欣;陈红旭;魏薇;沈亮;

摘要：金属卤化物钙钛矿材料在光电探测领域具有突出的应用前景，但是多晶薄膜材料的晶界和缺陷问题，以及体单晶材料较厚的载流子传输距离限制了其性能。通过调控纵向尺寸制备的钙钛矿薄单晶材料理论上更适合光电探测，成为新型探测器领域的研究热点。本文介绍了钙钛矿单晶生长的结晶思路和薄单晶的制备工艺，回顾了钙钛矿薄单晶光电探测器领域的代表性工作，最后讨论了目前面临的问题和未来可能的发展方向

钠离子电池铁基聚阴离子正极材料研究进展————作者：王禹尧;曹志涛;杜泽宇;曹鑫鑫;梁叔全;

摘要：钠离子电池由于资源储量丰富、原料成本低廉、低温和快充性能优异等特点，在电网储能和低速交通领域可与锂离子电池形成互补，具有十分可观的应用前景。正极材料是影响电池整体性能的核心，它既是钠离子电池比能量提高的瓶颈，也是决定电池成本的最重要因素。低成本铁基聚阴离子正极材料由于结构稳定性好、安全性高、随充放电体积应变小等优势，从基础研究到成果产业化方面均受到广泛关注。本文综述了钠离子电池铁基聚阴离子正极材料...

通过简单的浆料添加剂调整电极-电解液界面以实现稳定的高电压锂离子电池————作者：黄奥羽;许君;黄玉;储圭;王卯;王黎丽;孙永奇;蒋臻;朱晓波;

摘要：5 V级LiNi_0.5Mn_1.5O₄ （LNMO）作为无钴正极材料，满足了对廉价高性能锂离子电池（LIBs）日益增长的需求。然而，由于高工作电位，LNMO在与商用电解液的界面上存在不稳定性问题。本文提出使用硅酸四乙酯作为LNMO正极浆料添加剂。这种简单的方法能够在电极制备过程中在正极表面原位形成乙氧基官能化的聚硅氧烷薄膜。它不仅有助...

电容去离子海水提铀的机遇与挑战————作者：严国泽;左彬;刘少卿;王桃;王若愚;包锦洋;赵忠舟;储菲菲;李政通;Yusuke Yamauchi;Saad Melhi;徐兴涛;

摘要：铀是核工业不可或缺的资源，而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此，海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名，对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分，我们简要介绍了CDI技术的早期发展，并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分，我们将CDI技术置...

非晶高熵FeCoCrMnBS氢氧化物构筑及其增强氧析出催化性能研究————作者：韩鑫;程志豪;张金凤;刘杰;钟澄;胡文彬;

摘要：析氧反应（OER）是电解水的关键反应之一。因此，高效的析氧反应电催化剂对水的分解至关重要。本研究工作基于泡沫镍（NF）基底，成功构筑了新型FeCoCrMnBS高熵氢氧化物（HEH）催化剂。FeCoCrMnBSHEH具有由大量非晶结构的超薄纳米片构成的多孔形态。获得的FeCoCrMnBS/NF电极在碱性介质中表现出优异的OER电催化活性，在100m A·cm`（-2）下只需要290 mV的过电位。此...

含硼MFI分子筛微结构调控及其丙烷氧化脱氢性能研究————作者：李佩;郑跃楠;刘占凯;陆安慧;

摘要：含硼分子筛可催化丙烷氧化脱氢（ODHP）制丙烯。提升含硼分子筛中活性硼氧物种的数量以及调控硼氧物种的落位形式是开发高效硼基催化剂面临的主要挑战。本文通过尿素辅助的水热合成法制备了暴露（010）晶面的片状MFI型含硼分子筛催化剂（BMFI）。研究表明，适量添加尿素可调控分子筛形貌，其短b轴片状结构增强活性硼位点的可及性，并通过氢键作用锚定更高含量的活性硼氧物种，显著提升催化剂的ODHP活性和烯烃选择...

用于糠醇加氢的稳定型Rh/羟基磷灰石催化剂：氧化型金属-载体强相互作用在还原条件下的应用————作者：唐海莲;陈思远;刘巧云;白国义;乔波涛;刘菲;

摘要：金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念，其发生可以显著提高催化剂稳定性并可能调变催化剂性能。然而，由于SMSI效应一般是可逆的，在与其构建的氧化还原条件相反的情况下会发生消退，因此其应用一般需要反应条件与构建条件相同或接近，因而受到限制。本研究报道了在羟基磷灰石负载的Rh催化剂(Rh/HAP)体系上构建的氧化型SMSI(O-SMSI)在还原性环境—糠醇加氢中的应用。通过CO吸附...

Ti₃C₂ MXene纳米片上原位生长的Cd_0.5Zn_0.5S纳米棒实现高效可见光催化析氢————作者：李钦;张慧慧;顾华军;崔园园;高瑞华;戴维林;

摘要：在能源短缺和环保优先的背景下，光催化制氢是将太阳能转化为化学能的重要途径之一。有效提高光生载流子的分离效率对于设计具有优异析氢活性的光催化剂至关重要。本研究采用一步原位水热法构建了由Cd_0.5Zn_0.5S纳米棒和Ti₃C₂ MXene纳米片组成的二元异质结光催化剂。当Ti₃C_2<...

光增强CuO_x/TiO₂催化丙烯氧气直接环氧化反应————作者：吕卓岩;丁杨铭;康磊磊;李林;刘晓艳;王爱琴;张涛;

摘要：丙烯氧气直接环氧化（DEP）反应是合成环氧丙烷（PO）一种理想途径，但这一过程极具挑战性。本工作发现通过光热协同催化作用，在CuO_x/TiO₂催化剂上可以提升PO的生成速率和选择性。在180°C时，引入光照可使PO的生成速率提高20倍以上(从8.2增加到180.6μmol·g^-1·h^-1)，同时选择性提高了3倍...

基于低维材料的自供电光电探测器研究进展————作者：张宇航;赵伟玮;刘宏微;吕俊鹏;

摘要：自供电光电探测器可在无外部供能时将入射光信号转换为电信号，实现光探测功能。结合低维材料可将自供电光电探测器尺寸缩小至微纳量级，从而进一步实现器件的微型化和集成化。本文介绍了基于自供电技术的低维材料光电探测器的架构及工作原理，总结了当前自供电光电探测器应用进展，讨论了自供电光电探测器未来的发展方向与存在的问题，希望能为新型自供电光电探测器的材料选择和开发提供参考

高性能双金属氧化物负极的理性设计及储锂特性————作者：林学宇;王瑞琦;董武杰;黄富强;

摘要：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...

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