优化结晶度的CrS/CoS_(2)少层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢

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/CoS_(2)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CoS_(2)异质结(A-CrS/HC-CoS_(2))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-CoS_(2)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-CoS_(2)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。

绿色化学理念在高等化学教育中的融入策略探讨

随着社会的飞速发展,人们越来越重视绿色环保的理念。将可持续发展观有机的融入到化学教学中,有利于培养学生的绿色化学理念,提高其综合素养。同时,将社会的发展需求与创新教学方式相结合,能够有效促进教育体系的完善。本文通过研究分析绿色化学理念在化学教育中的融入策略,希望对相关领域提供有效的参考价值。绿色化学的概念和化学教育的整合已普遍得到教育领域的认可,该概念本质上是绿色化学与环境保护相结合的实践教育活动。化学教育从各个层次开始,以指导学生养成良好的思想习惯,将绿色化学概念合理地整合到化学教育中,有助于学生形成良好的环境保护意识并培养环境保护素养。