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CO_(2)甲烷化镍基催化剂研究进展
被引量：
5
1
作者
张晓俐
古芳娜
+1 位作者
苏发兵
许光文
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2022年第4期1-17,共17页
CO_(2)甲烷化技术不仅可以实现CO_(2)的循环利用,还能解决CO_(2)排放带来的环境问题。近年来,Ni基催化剂因催化活性好、甲烷选择性高和价格低廉等优点被广泛应用于CO_(2)甲烷化反应中。重点阐述了Ni颗粒的尺寸效应、表面微细结构、载体...
CO_(2)甲烷化技术不仅可以实现CO_(2)的循环利用,还能解决CO_(2)排放带来的环境问题。近年来,Ni基催化剂因催化活性好、甲烷选择性高和价格低廉等优点被广泛应用于CO_(2)甲烷化反应中。重点阐述了Ni颗粒的尺寸效应、表面微细结构、载体种类及物理化学性质(碱性位、氧空位、比表面积、孔结构和金属-载体间相互作用)对CO_(2)甲烷化催化剂催化性能的影响,介绍了Ni基双金属合金、结构和电子型助剂对其催化性能的影响,归纳了不同催化剂上CO_(2)甲烷化机理,剖析了Ni基催化剂失活的原因,论述了Ni基催化剂在光热催化CO_(2)甲烷化中的应用,最后对CO_(2)甲烷化催化剂未来研究方向进行了展望。通过对比不同体系获得的研究结果发现,CO_(2)甲烷化反应为结构敏感性反应,Ni颗粒尺寸对催化剂活性有显著影响,然而不同研究得出的最佳Ni颗粒尺寸有明显差异,这可能与不同金属与载体间相互作用或不同制备方法导致的Ni颗粒表面微细结构(如不同晶面、缺陷位等)差异有关,Ni颗粒的尺寸效应有待深入研究;第二金属的加入形成Ni基双金属合金、助剂及研究金属-载体相互作用都有助于开发高稳定性的催化剂;载体表面丰富的碱性位及氧空位,有利于CO_(2)吸附与活化,进而提高催化剂活性。目前,CO_(2)甲烷化反应路径主要分为CO路径和甲酸盐路径,反应遵循的路径可能与反应条件(如温度、压力等)及催化剂表面性质(如羟基丰富度、O^(2-)吸附位点等)有关。然而,关于助剂或载体与Ni物种间的纳米界面结构,以及采用不同助剂和载体对催化剂活性位点及CO_(2)甲烷化反应路径的影响机制,尚缺乏较深入的认知。因此,需借助现场原位成像技术及光谱学技术对催化剂的表界面几何与电子结构进行精细、动态的结构剖析,建立动态结构与性能的构效关系,有利于指导设计合成特定结构的高效Ni基催化剂。
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关键词
CO_(2)甲烷化
镍基催化剂
光热催化
第二金属
载体
催化活性
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职称材料
控制碘化铅形貌两步连续刮涂法大面积制备甲脒基钙钛矿薄膜
2
作者
文永涛
李静
+6 位作者
高晓峰
田聪聪
朱昊
余国木
张晓俐
Hyesung Park
黄福志
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期71-80,共10页
钙钛矿太阳能电池在实现高性能光伏器件方面展现出巨大的商业化应用前景,但面临着一个最主要的挑战是开发工业化规模生产的大面积高质量钙钛矿薄膜制备工艺。在本研究中,为解决大面积印刷难题,通过两步连续刮涂法制备甲脒基钙钛矿吸光...
钙钛矿太阳能电池在实现高性能光伏器件方面展现出巨大的商业化应用前景,但面临着一个最主要的挑战是开发工业化规模生产的大面积高质量钙钛矿薄膜制备工艺。在本研究中,为解决大面积印刷难题,通过两步连续刮涂法制备甲脒基钙钛矿吸光层。两步法中第一步沉积的PbI_(2)很容易形成致密的薄膜,这将导致后续沉积的有机胺盐无法和PbI_(2)充分完全反应,在钙钛矿薄膜中残留PbI_(2),这会严重影响载流子的传输。为了实现理想的多孔PbI_(2)薄膜结构,我们通过在PbI_(2)前驱体溶液中引入四亚甲基亚砜(THTO)。通过形成PbI_(2)·THTO络合物,PbI_(2)的结晶过程被有效控制,易形成片状的PbI_(2)晶粒并沿着垂直基底方向上排列,得到了理想的纳米通道。这为后续的有机胺盐渗入提供了理想的纳米通道。最终5 cm×5 cm模组实现了18.65%的功率转化效率,并具有出色的存储和热稳定性。这一结果展现了两步连续刮涂法策略在制备大面积钙钛矿太阳能电池方面具备一定的优势。
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关键词
钙钛矿太阳能电池
两步法
刮涂
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模组
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职称材料
题名
CO_(2)甲烷化镍基催化剂研究进展
被引量：
5
1
作者
张晓俐
古芳娜
苏发兵
许光文
机构
沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室
中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室
沈阳化工大学能源与化工产业技术研究院
出处
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2022年第4期1-17,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(21776286)。
文摘
CO_(2)甲烷化技术不仅可以实现CO_(2)的循环利用,还能解决CO_(2)排放带来的环境问题。近年来,Ni基催化剂因催化活性好、甲烷选择性高和价格低廉等优点被广泛应用于CO_(2)甲烷化反应中。重点阐述了Ni颗粒的尺寸效应、表面微细结构、载体种类及物理化学性质(碱性位、氧空位、比表面积、孔结构和金属-载体间相互作用)对CO_(2)甲烷化催化剂催化性能的影响,介绍了Ni基双金属合金、结构和电子型助剂对其催化性能的影响,归纳了不同催化剂上CO_(2)甲烷化机理,剖析了Ni基催化剂失活的原因,论述了Ni基催化剂在光热催化CO_(2)甲烷化中的应用,最后对CO_(2)甲烷化催化剂未来研究方向进行了展望。通过对比不同体系获得的研究结果发现,CO_(2)甲烷化反应为结构敏感性反应,Ni颗粒尺寸对催化剂活性有显著影响,然而不同研究得出的最佳Ni颗粒尺寸有明显差异,这可能与不同金属与载体间相互作用或不同制备方法导致的Ni颗粒表面微细结构(如不同晶面、缺陷位等)差异有关,Ni颗粒的尺寸效应有待深入研究;第二金属的加入形成Ni基双金属合金、助剂及研究金属-载体相互作用都有助于开发高稳定性的催化剂;载体表面丰富的碱性位及氧空位,有利于CO_(2)吸附与活化,进而提高催化剂活性。目前,CO_(2)甲烷化反应路径主要分为CO路径和甲酸盐路径,反应遵循的路径可能与反应条件(如温度、压力等)及催化剂表面性质(如羟基丰富度、O^(2-)吸附位点等)有关。然而,关于助剂或载体与Ni物种间的纳米界面结构,以及采用不同助剂和载体对催化剂活性位点及CO_(2)甲烷化反应路径的影响机制,尚缺乏较深入的认知。因此,需借助现场原位成像技术及光谱学技术对催化剂的表界面几何与电子结构进行精细、动态的结构剖析,建立动态结构与性能的构效关系,有利于指导设计合成特定结构的高效Ni基催化剂。
关键词
CO_(2)甲烷化
镍基催化剂
光热催化
第二金属
载体
催化活性
Keywords
carbon dioxide methanation
nickel-based catalyst
photothermal catalysis
second metal
support
catalytic activity
分类号
TQ426 [化学工程]
O643.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
控制碘化铅形貌两步连续刮涂法大面积制备甲脒基钙钛矿薄膜
2
作者
文永涛
李静
高晓峰
田聪聪
朱昊
余国木
张晓俐
Hyesung Park
黄福志
机构
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心佛山仙湖实验室
武汉理工大学材料科学与工程国际化示范学院
郑州大学材料科学与工程学院
Department of Materials Science and Engineering
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期71-80,共10页
基金
科技部重点研发计划(2019YFE0107200,2017YFE0131900)
国家自然科学基金(21875178,52172230,91963209)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(WUT:202443004)
先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心佛山仙湖实验室开放基金(XDT2020-001,XHT2020-005)资助项目。
文摘
钙钛矿太阳能电池在实现高性能光伏器件方面展现出巨大的商业化应用前景,但面临着一个最主要的挑战是开发工业化规模生产的大面积高质量钙钛矿薄膜制备工艺。在本研究中,为解决大面积印刷难题,通过两步连续刮涂法制备甲脒基钙钛矿吸光层。两步法中第一步沉积的PbI_(2)很容易形成致密的薄膜,这将导致后续沉积的有机胺盐无法和PbI_(2)充分完全反应,在钙钛矿薄膜中残留PbI_(2),这会严重影响载流子的传输。为了实现理想的多孔PbI_(2)薄膜结构,我们通过在PbI_(2)前驱体溶液中引入四亚甲基亚砜(THTO)。通过形成PbI_(2)·THTO络合物,PbI_(2)的结晶过程被有效控制,易形成片状的PbI_(2)晶粒并沿着垂直基底方向上排列,得到了理想的纳米通道。这为后续的有机胺盐渗入提供了理想的纳米通道。最终5 cm×5 cm模组实现了18.65%的功率转化效率,并具有出色的存储和热稳定性。这一结果展现了两步连续刮涂法策略在制备大面积钙钛矿太阳能电池方面具备一定的优势。
关键词
钙钛矿太阳能电池
两步法
刮涂
印刷
模组
Keywords
Perovskite solar cell
Two-step
Blade-coating
Printing
Module
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CO_(2)甲烷化镍基催化剂研究进展
张晓俐
古芳娜
苏发兵
许光文
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2022
5
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职称材料
2
控制碘化铅形貌两步连续刮涂法大面积制备甲脒基钙钛矿薄膜
文永涛
李静
高晓峰
田聪聪
朱昊
余国木
张晓俐
Hyesung Park
黄福志
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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