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近日，清華大學(xué)化學(xué)系王定勝教授、李亞棟院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組在甲酸電氧化領(lǐng)域取得突破，相關(guān)工作以“負(fù)載在氮摻雜碳上的單原子Rh：一種甲酸氧化的電催化劑”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）為題在《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）發(fā)表。燃料電池是一種理想的能量來源，它可以以環(huán)境友好的方式將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。氫氧燃料電池作為航空飛船的主要燃料，在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)得到了發(fā)展，近年來氫氧燃料電池在汽車上的應(yīng)用也有了突飛猛進(jìn)的提高。然而氫氧燃料電池需要用體積大且危險(xiǎn)的高壓氫氣作為其燃料，這限制了氫氧燃料電池的發(fā)展。而直接甲酸燃料電池(DFAFCs)由于其體積小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來便攜式電子設(shè)備最有前途的電源之一。在之前的研究中，負(fù)載型納米級(jí)鈀和鉑通常被認(rèn)為是DFAFCs的陽(yáng)極反應(yīng)甲酸電氧化（FOR）中最有效的催化劑，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化劑質(zhì)量活性較低和一氧化碳抗毒性較差， DFAFCs陽(yáng)極材料的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)瓶頸，極大地阻礙了其應(yīng)用。SA-Rh/CN的合成路徑示意圖及其表征在本工作中，研究人員使用主-客體合成策略成功地合成負(fù)載原子分散Rh的氮摻雜碳催化劑(SA-Rh/CN)，發(fā)現(xiàn)盡管Rh納米顆粒對(duì)甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN卻具有極好的電催化性能。與最先進(jìn)的催化劑Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的質(zhì)量活性分別提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剝離實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)雖然納米級(jí)Rh催化劑對(duì)CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很難吸附CO并且可以在很低的電壓下氧化CO，這說明SA-Rh/CN對(duì)CO毒化幾乎免疫。經(jīng)過長(zhǎng)期反應(yīng)的測(cè)試后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗燒結(jié)的能力，并因此在30000s的CA測(cè)試或者20000圈ADT測(cè)試后活性幾乎沒有改變。在組裝電池的實(shí)驗(yàn)中，SA-Rh/CN的質(zhì)量比能量密度在不同溫度下分別是商業(yè)鈀碳催化劑的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,這也說明了SA-Rh/CN在DFAFCs的應(yīng)用中具有很高的潛力。最后，研究者用密度泛函理論（DFT）計(jì)算了Rh單原子甲酸氧化的機(jī)理。研究者發(fā)現(xiàn)在SA-Rh/CN上，甲酸根路線更為有利。和Rh納米顆粒具有較低的CO吸附能壘不一樣，SA-Rh/CN上的Rh單原子吸附CO能壘較高，以及與CO的相對(duì)不利的結(jié)合，使SA-Rh/CN具有極高的CO抗毒性。這一發(fā)現(xiàn)將傳統(tǒng)的甲酸電氧化催化劑的質(zhì)量比活性提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，并且很好地解決了傳統(tǒng)納米催化劑的CO毒化問題。該發(fā)現(xiàn)有助于在燃料電池領(lǐng)域取得突破，并有望應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備上。本論文的通訊作者是王定勝教授、李亞棟院士，清華大學(xué)博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金委和科技部的經(jīng)費(fèi)資助。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術(shù)是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用，原位生長(zhǎng)出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單和易于實(shí)現(xiàn)膜層功能調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，而且工藝不復(fù)雜，無廢水廢氣排放，不造成環(huán)境污染，是一項(xiàng)全新的綠色環(huán)保型材料表面處

氧化鎵襯底晶片● 大功率高能半導(dǎo)體器件：電磁軌道炮、艦載電磁彈射系統(tǒng)等● 日盲探測(cè)類：大火監(jiān)測(cè)、雷達(dá)預(yù)警、近地空間通訊器件等● 高功率LED器件：高亮度、超大功率、科研考察探測(cè)設(shè)備等● 特高壓輸電、城市軌道及交通功率器件

該發(fā)明研制了一種超短波的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需另加中繼器、不需布傳輸線、不受天氣環(huán)境影響、通信穿透力強(qiáng)，且具有安裝方便、靈活、成本低廉，適應(yīng)多種電壓等級(jí)（如 380V/ 660V/1140V ），能穿過千米高山的遠(yuǎn)程無線遙控水泵裝置。為了克服一般遠(yuǎn)程無線通信受天氣環(huán)境影響大、通信質(zhì)量較差、在野外增加中繼器增強(qiáng)信號(hào)不方便等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的無線遠(yuǎn)程遙控供水。該裝置已在臨潼驪山間水井到西安科技大學(xué)水池遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用 3 年多，運(yùn)行良好。

已有樣品/n該項(xiàng)目基于光學(xué)非線性效應(yīng)開發(fā)了一種新穎的超高分辨率光譜分析技術(shù)。利用光纖中受激布里淵散射（SBS）效應(yīng)增益譜（BGS）帶寬非常窄（10MHz 量級(jí)）這一特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)光譜成分的超高分辨率提取與分析。具體圍繞超高分辨率光學(xué)濾波機(jī)理與核心器件制備、低偏振相關(guān)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、光譜重構(gòu)算法與用戶軟件開發(fā)等內(nèi)容展開了研究，取得關(guān)鍵技術(shù)突破，研制成光譜分辨率優(yōu)于100fm 的新型光譜測(cè)量系統(tǒng)，比常規(guī)體光柵光譜

研發(fā)階段/n湖北特色發(fā)酵主糧制品米發(fā)糕加工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用?！　〕晒?jiǎn)介：應(yīng)用本成果能實(shí)現(xiàn)湖北特色傳統(tǒng)發(fā)酵食品米發(fā)糕生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和現(xiàn)代化。本成果明確了米發(fā)糕原料大米選用標(biāo)準(zhǔn)；獲得了米發(fā)糕專用固體發(fā)酵劑，應(yīng)用該發(fā)酵劑生產(chǎn)的米發(fā)糕風(fēng)味品質(zhì)比傳統(tǒng)老漿更好，而且能儲(chǔ)存2個(gè)月以上；獲得了米發(fā)糕抗老化技術(shù)和品質(zhì)改良技術(shù)，研究了一種延長(zhǎng)米發(fā)糕貨架期的儲(chǔ)藏保鮮技術(shù)，保鮮時(shí)間長(zhǎng)達(dá)71天以上；通過先進(jìn)的儀器分析技術(shù)，創(chuàng)立了米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)準(zhǔn)確定量分析方法，分析并構(gòu)建了米發(fā)糕的指紋圖譜，能夠準(zhǔn)確區(qū)分本米發(fā)糕與其他

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