优化结晶度的CrS/CoS2层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢
陆世玉, 豆文钊, 张均, 王玲, 武春洁, 易欢, 王融, 金梦
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308024
由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS2异质结构,该异质结对氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER)都具有高效的催化活性。Cr―S―Co键的重新分配引起的d带中心移动有助于调节中间体H*和OOH*在催化剂表面的吸附能力,从而优化HER和OER的决速步骤。在最佳条件下,非晶态CrS和高度结晶的CoS2异质结(A-CrS/HC-CoS2)在HER和OER均表现出优异的催化活性,分别为90.6 mV (10 mA∙cm−2,HER)和370.5 mV (50 mA∙cm−2,OER)。非晶/高晶结构有利于A-CrS/HC-CoS2在水电解过程中的结构和成分演变,因此具有出色的稳定性。作为甲醇辅助节能制氢装置中的双功能催化剂,A-CrS/HC-CoS2仅需1.51 Ⅴ的低槽电压即可达到10 mA∙cm−2的电流密度,证明其是理想的金属基催化剂的候选材料。本研究为双功能过渡金属化合物电催化剂在非晶态/晶态异质结构中通过结晶度调控来提高催化活性和稳定性提供了重要启示。
关键词: 非晶态-晶态耦合界面, 异质结构, 结晶度调控, 水分解, 节能制氢装置
基于创新创业能力培养的《无机化学实验》课程改革实践与探索
任花萍, 张麟沣, 宋怡萱, 田少鹏, 丁思懿, 马强, 刘姣, 武欣泽
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412097
提高大学生“创新创业”能力是目前我国各高等院校课程建设的重心,也成为我国高等教育教学质量的一个重要标尺。《无机化学实验》作为化学相关专业的一门重要基础实践课程,不仅担负验证化学理论知识和训练实验技能的重要职责,更应该注重学生分析问题、解决问题能力,特别是创新思维与创新创业能力培养。本文从目前《无机化学实验》课程教学存在的问题角度出发,提出了《无机化学实验》课程创新创业能力的培养的创新和改革几点举措,包括优化教学设计、创新实验内容、完善资源建设和提高现代信息化以及评价方式多元化,并逐一进行详细的阐述,以达到提高无机化学教学效果和培养学生的实验技能和创新创业等综合素养,促进全面发展。
关键词: 无机化学实验, 创新, 创业, 课程改革

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