杂原子掺杂可以调节电子结构以调整中间体吸附并优化反应路径,是设计高效CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)催化剂的有应用前景的方法.B原子是常用的掺杂剂,引入B原子可以有效打破*COOH和OCHO*中间体的吉布斯自由能线性关系,并且可以通过与CO_(2...杂原子掺杂可以调节电子结构以调整中间体吸附并优化反应路径,是设计高效CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)催化剂的有应用前景的方法.B原子是常用的掺杂剂,引入B原子可以有效打破*COOH和OCHO*中间体的吉布斯自由能线性关系,并且可以通过与CO_(2)中O原子结合来增强CO_(2)吸附能力.B掺杂碳材料、单金属和金属氧化物的研究结果表明,B原子掺杂催化剂的CO_(2)RR活性和/或选择性有明显提高,然而多数报道的单个活性位点的B掺杂催化剂仅表现出在相对狭窄的电位范围内的CO_(2)RR高性能,设计制备CO_(2)RR的宽电位高选择性催化剂仍是巨大挑战.研究表明,合金化是提供多种类的活性位点相互协调和增强催化剂固有活性,进而改善CO_(2)RR性能并调节产物分布的可行策略.引入B原子到合金中以调节电子结构,最终优化关键中间体吸附的活性位点,对于寻找具有宽电位窗口的先进催化剂具有重要意义.本文提出了一种通过B掺杂调节CuIn合金电子结构以实现宽电位高选择性的电子工程策略.所制得的B掺杂CuIn合金(CuIn(B))在–0.6 V(vs.RHE)时表现出99%的CO法拉第效率(FECO),并在一个宽的阴极电化学窗口(400 m V)内保持了超过90%的较高FECO.同时,采用X射线光电子能谱(XPS)和CO_(2)吸附实验等手段研究了CuIn(B)性能提升的原因,结果表明,B原子与CuIn之间存在强烈的相互作用,改变了CuIn的电子结构.CO_(2)吸附结果表明,CuIn(B)比CuIn拥有更强的CO_(2)吸附能力,证明它具有潜在的快速CO_(2)RR反应动力学.进一步通过密度泛函理论(DFT)模拟研究了催化剂的热力学反应能量学以揭示CO_(2)RR机制,结果表明,*COOH更倾向于在CuIn(B)上形成,且*CO与CuIn(B)催化位点的结合强度最佳,更利于CO_(2)还原反应为CO,而CuIn更利于作为HER的活性位点;决速步骤是*CO中间体向CO转移,以实现高CO选择性;热力学限制电位研究表明,CuIn(B)大大提高了CO_(2)到CO转化的选择性.随后通过差分电荷密度研究也进一步证明了电荷转移过程是从CuIn位点到B位点.此外,根据d带理论,催化剂中Cu和In原子的投影态密度和d带中心(Ed)研究进一步证明了催化剂结构中的电子价态的变化,与XPS结果相符;引入B可以优化催化剂的电子结构,从而调节催化剂和中间体之间的结合能力,实现了CO_(2)RR在宽电位范围内的高活性和选择性.综上,本文对于电化学CO_(2)RR机理的基础理解和其实际应用具有促进作用.展开更多
电解质是决定超级电容器安全性、能量密度和循环性能的最重要因素之一。盐包水电解质由于其不易燃性和宽工作电压范围,已被广泛用于高性能储能装置中。但是,盐包水电解质的低电导率和高粘度通常制约着超级电容器的高倍率性能。本文将1,3...电解质是决定超级电容器安全性、能量密度和循环性能的最重要因素之一。盐包水电解质由于其不易燃性和宽工作电压范围,已被广泛用于高性能储能装置中。但是,盐包水电解质的低电导率和高粘度通常制约着超级电容器的高倍率性能。本文将1,3-二氧戊烷(DIOX)引入盐包水电解质体系中,形成“LiTFSI-DIOX/H_(2)O”混合电解质。与盐包水电解质相比,该电解质在保证宽的工作电位窗口的情况下,具有低粘度、高电导率和低成本的特点。利用5 m LiTFSI-DIOX/H_(2)O电解质构成的超级电容器在电流密度为1 A g^(-1)的条件下循环5000次后容量保持率为98.5%,库仑效率接近100%。即使在-30℃的低温下,也能保持室温容量的76.1%,这表明超级电容器具有良好的低温倍率性能。展开更多
Using the matrix approach,we analyzed the relation between the location of the transmission in stop band and the phase shift,and discussed the problem of varying the bandwidth of the transmission window.These theoreti...Using the matrix approach,we analyzed the relation between the location of the transmission in stop band and the phase shift,and discussed the problem of varying the bandwidth of the transmission window.These theoretical results in this paper have important significance for actual application of the phase-shifted fiber grating.展开更多
We propose an adaptive fractional window increasing algorithm (AFW) to improve the performance of the fractional window increment (FeW) in (Nahm et al., 2005). AFW fully utilizes the bandwidth when the network is idle...We propose an adaptive fractional window increasing algorithm (AFW) to improve the performance of the fractional window increment (FeW) in (Nahm et al., 2005). AFW fully utilizes the bandwidth when the network is idle, and limits the op-erating window when the network is congested. We evaluate AFW and compare the total throughput of AFW with that of FeW in different scenarios over chain, grid, random topologies and with hybrid traffics. Extensive simulation through ns2 shows that AFW obtains 5% higher throughput than FeW, whose throughput is significantly higher than that of TCP-Newreno, with limited modi-fications.展开更多
文摘杂原子掺杂可以调节电子结构以调整中间体吸附并优化反应路径,是设计高效CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)催化剂的有应用前景的方法.B原子是常用的掺杂剂,引入B原子可以有效打破*COOH和OCHO*中间体的吉布斯自由能线性关系,并且可以通过与CO_(2)中O原子结合来增强CO_(2)吸附能力.B掺杂碳材料、单金属和金属氧化物的研究结果表明,B原子掺杂催化剂的CO_(2)RR活性和/或选择性有明显提高,然而多数报道的单个活性位点的B掺杂催化剂仅表现出在相对狭窄的电位范围内的CO_(2)RR高性能,设计制备CO_(2)RR的宽电位高选择性催化剂仍是巨大挑战.研究表明,合金化是提供多种类的活性位点相互协调和增强催化剂固有活性,进而改善CO_(2)RR性能并调节产物分布的可行策略.引入B原子到合金中以调节电子结构,最终优化关键中间体吸附的活性位点,对于寻找具有宽电位窗口的先进催化剂具有重要意义.本文提出了一种通过B掺杂调节CuIn合金电子结构以实现宽电位高选择性的电子工程策略.所制得的B掺杂CuIn合金(CuIn(B))在–0.6 V(vs.RHE)时表现出99%的CO法拉第效率(FECO),并在一个宽的阴极电化学窗口(400 m V)内保持了超过90%的较高FECO.同时,采用X射线光电子能谱(XPS)和CO_(2)吸附实验等手段研究了CuIn(B)性能提升的原因,结果表明,B原子与CuIn之间存在强烈的相互作用,改变了CuIn的电子结构.CO_(2)吸附结果表明,CuIn(B)比CuIn拥有更强的CO_(2)吸附能力,证明它具有潜在的快速CO_(2)RR反应动力学.进一步通过密度泛函理论(DFT)模拟研究了催化剂的热力学反应能量学以揭示CO_(2)RR机制,结果表明,*COOH更倾向于在CuIn(B)上形成,且*CO与CuIn(B)催化位点的结合强度最佳,更利于CO_(2)还原反应为CO,而CuIn更利于作为HER的活性位点;决速步骤是*CO中间体向CO转移,以实现高CO选择性;热力学限制电位研究表明,CuIn(B)大大提高了CO_(2)到CO转化的选择性.随后通过差分电荷密度研究也进一步证明了电荷转移过程是从CuIn位点到B位点.此外,根据d带理论,催化剂中Cu和In原子的投影态密度和d带中心(Ed)研究进一步证明了催化剂结构中的电子价态的变化,与XPS结果相符;引入B可以优化催化剂的电子结构,从而调节催化剂和中间体之间的结合能力,实现了CO_(2)RR在宽电位范围内的高活性和选择性.综上,本文对于电化学CO_(2)RR机理的基础理解和其实际应用具有促进作用.
文摘电解质是决定超级电容器安全性、能量密度和循环性能的最重要因素之一。盐包水电解质由于其不易燃性和宽工作电压范围,已被广泛用于高性能储能装置中。但是,盐包水电解质的低电导率和高粘度通常制约着超级电容器的高倍率性能。本文将1,3-二氧戊烷(DIOX)引入盐包水电解质体系中,形成“LiTFSI-DIOX/H_(2)O”混合电解质。与盐包水电解质相比,该电解质在保证宽的工作电位窗口的情况下,具有低粘度、高电导率和低成本的特点。利用5 m LiTFSI-DIOX/H_(2)O电解质构成的超级电容器在电流密度为1 A g^(-1)的条件下循环5000次后容量保持率为98.5%,库仑效率接近100%。即使在-30℃的低温下,也能保持室温容量的76.1%,这表明超级电容器具有良好的低温倍率性能。
文摘Using the matrix approach,we analyzed the relation between the location of the transmission in stop band and the phase shift,and discussed the problem of varying the bandwidth of the transmission window.These theoretical results in this paper have important significance for actual application of the phase-shifted fiber grating.
基金Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 60625103, 60702046 and 60832005)the Doctoral Fund of MOE of China (No. 20070248095)+3 种基金the China International Science and Technology Cooperation Program (No. 2008DFA11630)the Shanghai Science and Technology PUJIANG Talents Project (No. 08PJ14067)Innovation Key Project (No. 08511500400)the Qualcomm Research Grant
文摘We propose an adaptive fractional window increasing algorithm (AFW) to improve the performance of the fractional window increment (FeW) in (Nahm et al., 2005). AFW fully utilizes the bandwidth when the network is idle, and limits the op-erating window when the network is congested. We evaluate AFW and compare the total throughput of AFW with that of FeW in different scenarios over chain, grid, random topologies and with hybrid traffics. Extensive simulation through ns2 shows that AFW obtains 5% higher throughput than FeW, whose throughput is significantly higher than that of TCP-Newreno, with limited modi-fications.
