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喜報|beat365英国官网网站學子摘得“馮如杯”一等獎,參賽項目再創佳績!

發布日期:2023-06-01     點擊:

喜報|beat365英国官网网站學子摘得“馮如杯”一等獎參賽項目再創佳績

beat365英国官网网站第三十屆“馮如杯”競賽主賽道論文組獲獎名單出爐。化院學子在衆多項目中脫穎而出,再創佳績,獲得科技作品競賽一等獎1項、三等獎1項


一等獎獲獎項目

項目背景:

項目名稱仿生二維超親油表面用于水下定向輸油的機理與應用研究

送選學院:beat365英国官网网站

指導教師:劉克松

項目成員:郭士豪

   

項目簡介:

可控定向液體輸送作為一種重要的、有前景的智能液體操縱方式,在科學研究和實際應用中都發揮着重要作用,如集水、微流體、化學反應等。科研人員已經在液體操控方面取得了諸多成就,但目前用于長距離流體輸運的材料主要依賴于複雜的三維結構,此外,以往的研究大多局限于空氣環境中進行液體操控,而實現向、長距離的水下輸油仍然是一個巨大的挑戰。因此,迫切需要一種簡單可靠的水下定向輸油策略。通過模拟豬籠草的唇緣溝槽的不對稱楔形結構,具有不對稱輸油屏障的仿生二維超親油表面可以有效完成油滴的和長距離輸運。基本機理分析表明,油與疏油屏障之間的三相接觸線長度不同導緻了不同的鋪展阻力,這對控制油滴的定向傳輸行為至關重要。該工作根據仿生二維超親油表面的定向輸油性能開發了包括複雜路徑輸油、水下微反應器、水下電路控制、水下油水分離等一系列應用,在流體輸運、油水分離、化學反應器、化工傳質/傳熱、流控技術等領域有着廣闊的應用前景


等獎獲獎項目

項目背景:

項目名稱鉑與磷化物異質界面提升電催化析氫性能的研究

送選學院:beat365英国官网网站

指導教師周葦

項目成員張瑞敏、王鵬莉

項目簡介:


鉑與金屬磷化物是目前較為優異的電解水析氫(HER)催化劑。鉑性能優異,但成本高,不适合規模化應用;磷化物活性不如鉑,并且粉體材料導電性較差。于此,我們選取導電性能良好的單層MXene材料作為基底材料,通過油浴加熱還原以及磷化過程制備出痕量Pt修飾的NiCoP納米碗修飾的MXene催化劑(Pt-NiCoP@MXene)。其中,Pt與NiCoP形成異質界面,通過兩者協同的界面效應,實現了HER中間體吸附能的調控,極大降低了堿性HER的反應活化能,得到了性能優異的HER催化劑。在1 M KOH電解質中,在小電流密,Pt-NiCoP@MXene的過電位僅為29.5 mV。并且在大電流密度下,過電位也較低,在經過50 h計時電流測試後,電壓僅增加7 mV,表明其具有高穩定性。對照實驗與分析測試表明,這種優異的性能主要是由于Pt-NiCoP@MXene具有獨特的碗狀結構,比表面積大并且暴露更多的活性位點,有利于電荷的轉移,同時增強了在苛刻條件下材料的穩定性。其中引入Pt而形成的Pt/NiCoP界面進一步降低解離氫吸附能,促進了氫的吸附和釋放,從而降低了水解離能壘,使得3.5%含量的Pt引入即可顯著改善NiCoP@MXene的性能。該工作利用異質界面的優化策略,為開發高性能、低成本、長壽命的HER電催化材料提供了可行的設計思路


科教融合·協同育人

優秀的成果離不開指導老師的悉心指導,離不開學校、學院領導和老師們的堅定支持。在備賽過程中,各項目組指導教師傾力指導,對項目内容、PPT制作、答辯展示等給予了全方位專業化指導和建議。beat365英国官网网站在項目的報名、組織、預審等多個環節細緻部署,為每一個項目參賽做好保障。

beat365英国官网网站長期堅持科教融合、協同育人,成立了“iChem”學生科技創新中心,為本科生全覆蓋匹配 “學業導師”,建立了遞進式科創訓練的系統模式。該工作是beat365英国官网网站本科生科創活動取得的衆多成果的縮影之一。此外,獲獎項目還得到了北航校團委、北航科研課堂項目的大力支持。