-
刚果盆地森林破坏日益加剧,其主要原因在于喀麦隆地区出现了一个新的环境问题(或:森林破坏的驱动因素源自喀麦隆的新环境问题)
近年来,热带森林的退化问题在全球范围内日益严重,特别是在非洲的刚果盆地,这一趋势对生态系统服务构成了前所未有的挑战。刚果盆地作为全球第二大热带森林区域,覆盖超过170万平方公里,其生态价值不可估量,包括碳储存、生物多样性保护以及为当地社区提供资源。然而,由于森林退化现象在空间分布上存在复杂性,目前对这些变化的了解仍显不足。为填补这一知识空白,本研究整合了全球森林变化(GFC)和热带湿润森林(TMF)两个数据集,构建了一个高可信度的森林退化数据集,时间跨度为2000年至2022年。通过该数据集,研究人员得以分析过去二十年刚果盆地森林退化的变化趋势,并揭示了新的退化热点区域,特别是喀麦隆。研究结果
来源:Earth's Future
时间:2025-11-23
-
具有不同内芯尺寸的复合液滴的聚合过程
摘要 本文采用三维Shan–Chen多组分格子Boltzmann方法,对具有不同内部核心大小的复合液滴的聚并过程进行了数值研究。详细讨论了液桥生长、形状松弛以及断裂/再聚并现象的不同阶段。模拟结果表明,外部液桥遵循惯性缩放规律(),而内部液桥则表现出由粘性主导的线性生长()。形状松弛分析显示,外部层通过两阶段对数衰减迅速达到平衡,而内部核心由于约束效应而表现出三阶段松弛过程。有趣的断裂/再聚并现象通过液滴周围的压力场和流体流动来表征,并推导出了一个断裂的理论判据,该判据通过相图得到了进一步验证。这项工作加深了对复合液滴聚并过程的基
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
利用碱性水电解驱动的渗透膜蒸馏法浓缩有机水溶液
摘要 水基有机电合成能够可持续地生产有价值的化学品,但会产生浓度较低的溶液,这使得后续的分离过程需要消耗大量能源。虽然渗透膜蒸馏(OMD)可以浓缩溶液,但它需要能量来再生用于抽液的溶液。在这项研究中,我们利用碱性水电解(AWE)过程中对水分补充的必要性,将碱性电解质作为抽液溶液,从而满足OMD中的水分去除需求。在这个集成系统中,水蒸气通过多孔疏水膜从有机溶液中选择性地迁移到电解质中,并在此过程中被碱性水电解所消耗。该耦合系统能够将呋喃酸盐(一种典型的碱性介质电合成产物)的浓度提高430倍,而不会影响碱性水电解的性能。关键的是,这一
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
CoCe双功能材料用于化学循环中的CO优先氧化反应,并可实现原位CO2分离
摘要 在这项研究中,通过共沉淀法合成了一种新型的CoCe双功能材料(DFM),用于在富含H2的气体中实现CO的化学循环优先氧化。该CoCe DFM不仅能够选择性氧化CO,还能有效实现原位CO2分离,从而防止质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中COx的污染。经过优化的10CoCe DFM在240°C下的CO转化率达到99.7%,CO浓度低至26 ppm,H2回收率为94.9%。此外,该材料在15次氧化还原循环中表现出优异的稳定性。表征结果表明,CoCe固溶体结构通过促进氧空位和可逆的Co3+/Co2+氧化还原循环,增强了CO的吸附和
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
工业电气化的系统级分析
工业制造是全球能源消耗和二氧化碳排放的主要来源之一,占全球能源使用的三分之一以上,以及四分之一的二氧化碳排放。随着经济的发展,工业排放的增长速度超过了其他任何部门。因此,工业脱碳对于能源转型至关重要。然而,工业制造被认为是“难以减排”的部门,因为许多工业过程依赖于碳密集型原料和化石燃料提供的高温热能,而目前缺乏经济上可行的替代方案。因此,如何评估工业电气化的潜力,以及其在经济和环境上的影响,成为一项复杂且具有挑战性的任务。本文提出了一种评估框架,用于量化工业电气化的成本和环境影响,并考虑了灵活运行的可能性,以利用电价和排放随时间变化的特性。通过这种方法,我们展示了不同工艺参数和能源参数对电气化
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
PZ活化的空间受阻胺在二氧化碳捕获方面的性能提升及其机制研究
摘要 基于胺的化学吸收技术仍然是捕获二氧化碳(CO2)的一种非常有前景的方法。然而,提高吸收剂的性能仍然是一个重大挑战。在这项研究中,选择了三种空间位阻胺(SHAs),包括2-(叔丁基氨基)乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-氨基-2-甲基丙烷-1,3-二醇作为主要吸收剂,并使用哌嗪(PZ)作为活化剂。在313 K和13 kPa的CO2分压条件下,对不同PZ-SHAs系统进行了吸收和脱附实验,总胺浓度为30 wt%。系统地评估了CO2的吸收能力、初始吸收速率、脱附速率和脱附能耗,结果表明,添加PZ作为活化剂可以有效提高这些空间
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
将偶氮酰胺超支化多孔有机聚合物与聚离子液体协同整合,以提升大气中二氧化碳的转化效率
摘要 本研究通过二醛/二胺单体的超支化聚合,并在聚合过程中原位引入特定功能的聚离子液体(poly(ionic liquid),开发出新型的、具有良好稳定性的磺酰胺衍生离子杂化框架复合材料(记为POP@PIL-X;其中X = H、NH2、OH、COOH)。全面的表征证实了这些复合材料的结构完整性、高稳定性和优异的孔隙率。这些复合材料可作为高效的异相催化剂,用于将CO2环加成到环氧树脂上,从而合成环状碳酸酯。系统评估了催化剂组成对催化活性的影响,并研究了催化剂的重复使用性及其适用的底物范围。值得注意的是,优化后的POP@PIL-OH催
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
通过助溶剂辅助的界面聚合制备的高渗透性有机溶剂纳滤膜
摘要 50 wt%),这会损害膜的性能。本研究证明,在水相中使用低浓度的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为共溶剂就足以在多孔基底上形成均匀且薄的PA层(20.3 ± 2.07 nm)。研究了DMF浓度对膜性能的影响。引入DMF显著提高了界面稳定性并改变了扩散动力学。含有30% DMF的膜表现出较高的甲醇渗透率(22.4 L m−2 h−1 bar−1),同时对罗德红(rose bengal, RB)的截留率达到了99.2%。光滑的表面形态显著提升了膜的抗污染性能。该研究展示了一种简便的共溶剂辅助IP工艺,用于制备高性能薄膜复合(T
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
晶格畸变促进了层状双氢氧化物的脱氢反应,从而提高了其电催化氧化活性
摘要 基于镍的层状双氢氧化物(LDH)电催化剂已被用于多种小分子电氧化反应的阳极催化剂,但其效率受到脱氢过程不佳的限制。在这项工作中,我们超越了传统的成分调控方法,利用晶格畸变来促进LDH的脱质子化过程。所得到的具有晶格畸变的c-NiCo-LDH电催化剂在甲醇氧化反应中能够实现超过90%的法拉第效率,并且在300 mA cm−2的电流下稳定运行50小时。一系列原位电化学光谱揭示了LDH在操作条件下的结构变化过程,并建立了畸变与性能之间的关系:晶格的拉伸畸变有助于活性Ni3+O物种的形成。理论计算的能量分析进一步支持了LDH畸变单元
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-11-23
-
基于溶胶-凝胶法的Li2TiO3薄层吸附剂涂层应用于废旧砖颗粒,实现高效锂提取
摘要 选择性提取浓度在ppm级别以下的锂离子受到了广泛关注,但大多数传统的锂吸附剂由于锂离子容易溶解,以及添加粘合剂后吸附位点容易被堵塞,因此具有较低的吸附能力和较差的再生性能。本文采用溶胶-凝胶法制备了一种基于废弃砖颗粒(WBP@HTO吸附剂)的替代性Li2TiO3(简称LTO)吸附剂,用于选择性锂离子提取。与传统的锂吸附剂相比,这种不含有粘合剂的WBP@HTO吸附剂具有更多的可用吸附位点。实验结果表明,WBP@HTO吸附剂对锂离子的吸附量高达46.6 mg/g,并且对K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子具有较高的选择性。WB
来源:Surface and Interface Analysis
时间:2025-11-23
-
二氧化碳串联转化制备聚碳酸酯玻璃态聚合物和碳酸乙烯酯
随着全球环境挑战的加剧,特别是温室气体排放和塑料污染问题日益严重,对可再生来源的聚合物需求也在不断上升。为了应对这些挑战,本研究提出了一种基于二氧化碳(CO₂)的聚环己烯碳酸酯(PCHC)类玻璃态聚合物(vitrimer)材料,该材料通过使用锌硬脂酸盐作为固化剂,实现了高效的固化与再加工性能,同时保持了良好的热稳定性和机械性能。这一策略不仅有助于减少塑料废弃物,还为二氧化碳的资源化利用提供了新的途径。传统上,聚合物材料的设计重点在于稳定性与性能,但这种高耐久性也导致了其在环境中的长期存在,增加了塑料污染的负担。相比之下,热固性聚合物因其优异的机械强度、轻质特性以及良好的化学稳定性,在许多高需求
来源:RSC Applied Polymers
时间:2025-11-23
-
将氯化聚乙烯的分子结构与混合聚合物废料的相容性效率相关联
由于这些塑料材料难以被回收利用成有价值的产品,人们对塑料废弃物的管理越来越关注。这在一定程度上是由于塑料废弃物收集和分类的挑战,以及再加工塑料混合物之间的不相溶性所带来的限制。这些不相溶的聚合物成分由于相分离作用导致界面强度较弱,从而使得混合物的性能较差。为了解决这个问题,通常会使用增容剂来增强各相之间的界面并稳定混合物的形态。我们团队之前的研究探讨了氯化聚乙烯(c-PE)增强聚氯乙烯(PVC)和聚烯烃弹性体(POE)相容性的能力。然而,改善这些非晶态-半晶态材料界面的具体分子级过程尚未完全明了。为了填补这一知识空白,我们通过开环复分解聚合(ROMP)技
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-11-23
-
可再生原料左旋葡糖酮作为开发生物基功能性丙烯酸聚合物的构建块
随着世界寻求减少对石化产品的依赖,寻找性能与传统化石燃料基材料相当或更优的可再生聚合物变得至关重要。在这项研究中,我们使用了易于获取的平台分子——左旋葡萄糖酮(levoglucosenone,LGO)作为合成生物衍生丙烯酸聚合物的可再生原料。LGO被用于制备基于生物的单体LGO-丙烯酸酯(LGOA),该单体在LGO环中包含一个内部不饱和碳-碳键。合成的单体经过PET-RAFT聚合反应后,丙烯酸酯基团转化率达到95%,且在聚合过程中仅有少量LGO双环环状侧链中的内部不饱和键被消耗。所得均聚物具有较高的玻璃化转变温度(高达118°C)和优异的热稳定性,并且能
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-11-23
-
通过铁电开关调控过渡金属锚定的CuInP2S6单层薄膜的氢气生成
通过第一性原理计算,系统研究了由三维过渡金属锚定的铁电CuInP2S6单层的氢生成(HER)活性。这些锚定的三维过渡金属可以调节CuInP2S6单层的HER性能。例如,Fe@CuInP2S6(↑)的氢吸附自由能为0.86 eV,而Fe@CuInP2S6(↓)的氢吸附自由能降低至仅0.05 eV。Cr@CuInP2S6(↓)和Fe@CuInP2S6(↓)的太阳能到氢的能量转换效率分别高达15.67%和28.73%。此外,还提出了一种改进的d带中心模型来预测锚定CuInP2S6单层的HER活性。
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-23
-
揭示氨基氮与钌之间的协同效应在甲醇蒸汽重整反应中的作用:通过氢转移机制和Marcus理论进行解析
采用密度泛函理论(DFT)指导的甲醇蒸汽重整反应,以利用Ru-PNNP钳形催化剂深入了解该反应的机理。选择了三种结构不同的Ru-钳形催化剂:[Ru(Ph₂PPh-R₁NR₂N–CH₂–CH₂N–CH₂N–CH₂PhPPh₂)H],其中R₁、R₂分别表示:(a) CH₂–HCH₂CH₂,(b) [双键(长度表示为虚线)]CH₂CH₂,以及(c) [双键(长度表示为虚线)]CH[双键(长度表示为虚线)]CH。这些催化剂具有不同的氮环境。我们研究了Ru-PNNP催化剂在甲醇蒸汽重整反应中的机理细节以及氨基氮中心的作用,并利用Marcus理论对不同氢转移反应的反
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-23
-
通过甲基丙烯酸官能化扩展衣康酸的聚合潜力
在当今对可持续材料需求日益增长的背景下,生物可再生资源的应用正变得越来越重要。这类材料不仅有助于减少对化石燃料和矿产资源的依赖,还能够推动新型化学结构的发展,从而拓展材料科学的应用边界。在众多可再生资源中,衣康酸(Itaconic acid, IA)因其天然来源和独特的化学结构而备受关注。然而,IA在聚合过程中存在一些挑战,例如低分子量和低转化率,这限制了其在工业中的广泛应用。为此,本研究提出了一种创新的策略,通过甲基丙烯酸酯功能化改造IA,从而克服其直接聚合时的局限性,为开发高性能的生物基聚合物提供了新的可能性。IA的结构中包含一个不饱和双键和两个羧酸基团,这些特性使其成为聚合反应的潜在原料
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-11-23
-
基于侧链离子聚合物的聚环氧乙烷(PEO)与单离子导电聚合物电解质混合物的结构与动力学特性
这项研究聚焦于单离子传导聚合物电解质(SICPEs)在不同聚乙二醇(PEO)掺杂比例下的性能变化。单离子传导聚合物电解质因其在聚合物电解质中的稳定性以及接近1的高离子迁移数而被视为更安全的电池材料候选者。然而,它们的离子导电性通常较低,这限制了其在实际电池应用中的潜力。本研究通过改变PEO与锂离子的配比,探讨了这种SICPEs的结构和动态特性,试图提高其离子导电性。研究中的电解质是一种基于侧链离子聚合物的SICPEs,其主链为非极性的聚苯乙烯结构,侧链为带有锂离子和磺酰基三氟甲基磺酰亚胺(TFSI⁻)阴离子的烷基链。这种设计使得离子在非极性主链和极性侧链之间能够自由移动,从而形成了有序的离子域
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-11-23
-
调节共价有机框架的亲水性和导电性以增强析氧反应
通过策略性地整合Co2+中心和含氟单元,设计了一系列多变量氟化共价有机框架(COF-Tfmbx,其中x = 0、33、50、67、100),以同时提高导电性和亲水性,从而提升氧演化反应(OER)的性能。特别是Co-COF-Tfmb50在氧演化反应中表现出优异的催化性能:在10 mA cm−2的电流密度下,仅需要362 mV的过电位,Tafel斜率为53 mV dec−1,并且具有出色的稳定性(24小时后电流保留率仍达到93%)。这些优异性能归因于以下协同效应:氟元素促进了电荷传输,亲水界面的优化以及分层孔结构的形成,有助于提高物质传输效率。这些结果展示了
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-23
-
配体调控金属-载体相互作用,构建高度分散的Ni/β催化剂用于正己烷的氢异构化
镍基催化剂在现代化学工业中扮演着核心角色,但通常表现出较差的金属分散性,尤其是在高金属负载条件下。调整金属与载体的相互作用对于改善金属分散性和优化结构性能至关重要。在这里,我们采用固态配体辅助策略,通过定制配位原子来调节镍复合物的结构,并在镍负载量为6 wt%的情况下成功制备出高度分散的镍/β沸石催化剂,同时阐明了配体介导的金属-载体相互作用调控机制。先进的实验结果表明,配体辅助不仅能够产生空间位阻效应,还能增强金属-载体相互作用,从而实现高度分散的镍簇的定向构建。这种高效的协同作用依赖于镍复合物的配位结构以及配位原子与载体表面基团之间的相互作用。值得注
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-23
-
聚合物供体和非富勒烯受体的光诱导极化子中的电荷与自旋离域现象——基于多频脉冲电子顺磁共振(EPR)的研究
在有机光伏领域,研究者们致力于设计高效的有机供体聚合物与受体分子对,以实现优异的光吸收、电荷分离和电荷传输。随着非富勒烯受体材料的兴起,尤其是基于稠环结构的交替供体-受体单元,这些材料已经实现了高达20%的研究级光电转换效率,并在建筑一体化光伏和太阳能消费电子产品中找到了实际应用。然而,尽管取得了显著进展,对于能量转换的基本过程以及分子结构与器件性能之间的关系仍缺乏深入理解。非富勒烯受体材料的引入对已有的光伏机制理论提出了新的挑战,因此,有必要通过实验手段对电荷和自旋的分布特性进行深入研究。电荷分离和电荷传输是有机光伏材料实现高效能量转换的关键过程,而这些过程的效率与电荷的自旋和电荷的延展性密
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-23