Cu-bipy-BTC衍生碳基材料的制备及其氧还原电催化性能

制备高效、廉价的氧还原(ORR)电催化剂是燃料电池的技术关键.本文采用水热法制备出前驱体金属有机骨架化合物(MOF:Cu-bipy-BTC,bipy=2,2′-联吡啶,BTC=均苯三甲酸)后,再高温煅烧得到碳基材料MOF-800.采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、氮气吸附/脱附等温线和X射线光电子谱表征了材料的形貌和结构特征;采用线性扫描伏安曲线、i-t曲线等考察了材料的氧还原催化性能.结果表明,与前驱体Cu-bipy-BTC相比,MOF-800含有大量的微孔(0.5~1.3 nm),为铜、氮掺杂多孔碳. MOF-800的电荷转移阻抗为10.6Ω,比Cu-bipy-BTC降低了97.2%,具有优良的导电性. MOF-800具有优异的ORR催化性能,其起始电位约为-0.04 V (vs. Ag/AgCl),其电子转移数接近4.铜、氮掺杂的多孔碳结构导电性好,高含量的吡啶氮、吡咯氮和石墨氮提供了大量催化活性位点(CN, Cu-N_x),是MOF-800具有高氧还原电催化性能的主要原因.本研究可为煅烧Cu-bipy-BTC制备碳基材料用于燃料电池修饰阴极提供技术支撑与理论依据.

水环境中溴系阻燃剂处理技术及毒理效应研究进展

溴系阻燃剂(BFRs)作为一种新兴有机污染物,在生产和流通过程中不可避免地释放到环境中,对生态环境和人类健康构成严重威胁。对BFRs水环境污染现状、主要降解技术和毒性效应的最新研究成果进行了综述。BFRs在水环境中的分布具有来源依赖性,主要来源为生产场地和电子废物回收处置场地,目前在湖泊、河流和海洋等水环境中均能检测出BFRs。现有降解技术主要包括高级氧化技术、微生物降解技术、热解分离技术以及吸附技术等,其中高级氧化技术、热解分离技术和吸附技术降解速率快,但成本高;微生物降解技术成本低、污染少,但降解不彻底。BFRs主要通过诱导细胞产生活性氧、损伤细胞膜、改变与抗氧化防御相关的生物反应及神经损伤等对生物体造成损害。未来仍需对BFRs高效处理技术及低浓度BFRs对生物体长期暴露毒理效应等方面开展探索和研究,以期为开发高效、经济的BFRs降解技术和评估BFRs生态环境风险提供思路。