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  • 提高基于多金属氧酸盐/维奥根(Viologen)的晶体复合物在可见光光催化下还原Cr(VI)的性能

    为了持续去除废水中的六价铬(Cr(VI)),开发出性能稳定的光催化剂非常重要,尤其是具有优异光催化性能的光敏染料viologen与氧化还原活性多金属氧酸盐(POM)组成的协同双组分体系。在本研究中,通过一步水热法成功制备了三种基于POM和viologen的结晶复合物,分别为:(Hmimb)2·[SiMo12O40] (1)、[Ni(mimb)2(SiMo12O40)]·1.8H2O (2) 和 {[Ni(mimb)2(H2O)3]2·[Ni4(H2O)2(GeMo9O34)2(MoO2)2]}·9H2O (3)(其中mimb = 1-((3,5-二甲基异噁唑-4-基)甲基)-[4,4′-联吡啶

    来源:Inorganic Chemistry

    时间:2025-11-21

  • 低维杂化钙钛矿磷酸盐中结构无序的性质与作用

    基于反式-2,5-二甲基哌嗪鎓阳离子的低维杂化铅卤化物后钙钛矿材料因其比传统杂化钙钛矿更强的白光发射能力而受到关注。据报道,这类材料的白光光致发光量子产率是传统杂化钙钛矿记录值的5倍。然而,由于内在的无序性,其晶体结构仍不明确。尤其是有机阳离子,它们被认为在防止光致发光随温度升高而衰减方面起着关键作用,但至今未能被精确定位。在本文中,研究人员合成了新的等结构锡卤化物一维(1D)后钙钛矿,并对其晶体结构进行了分析。通过X射线衍射(XRD)、固态核磁共振(NMR)和傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)技术,进一步研究了大量低维杂化后钙钛矿中的有机分子无序性。

    来源:Inorganic Chemistry

    时间:2025-11-21

  • 通过调节沸石载体的Si/Al比例来优化α-MoC1–x的工程结构,以实现高效的水煤气变换反应

    将铂负载在α-相碳化钼(α-MoC)上制备的Pt/α-MoC催化剂,因其较高的催化活性而成为低温水煤气变换反应(WGSR)的有希望的候选材料。然而,它们的性能往往受到活性Pt-Mo界面位点密度不足以及反应条件下稳定性不佳的限制。在本研究中,通过引入不同Si/Al比值的MFI型沸石作为支撑组分,制备了一种三元Pt/α-MoC/MFI催化剂。综合表征表明,调节沸石支撑材料的Si/Al比值可以改变碳化过程:富含二氧化硅的支撑材料有助于形成更优的碳化钼结构,并有效抑制反应过程中的碳沉积。此外,使用高硅含量的支撑材料还能增加活性Pt-Mo界面位点的数量,从而改善水分解和–OH基团转化等关键反应步骤。最终

    来源:Industrial & Engineering Chemistry Research

    时间:2025-11-21

  • 一种通过协同氢键作用实现原位深层泄漏封堵的温控智能水凝胶

    为了解决石油/天然气井泄漏带来的环境和经济问题,本研究开发了一种创新的热调节智能水凝胶系统。该系统通过丙烯酰胺(AM)与接枝纤维素纳米晶体(GCNC)的协同作用制备而成,无需使用传统的引发剂或交联剂即可实现有效的原位泄漏封堵。结构分析(FTIR/Raman)证实,该水凝胶通过N–H···O═C氢键形成了稳定的三维网络。在最佳GCNC负载条件下,该水凝胶表现出优异的机械性能(伸长率9522%,压缩强度4.0 MPa)和更高的抗疲劳性能。通过调节AM/GCNC的比例,可以精确调控其凝胶化特性(温度、时间、强度)。即使在恶劣条件下(高温/高盐度),该材料也能保持优异的稳定性且不会发生渗析现象。封堵测

    来源:Industrial & Engineering Chemistry Research

    时间:2025-11-21

  • 快速耦合单向冷却成像分析单元,用于精确检测云点并优化可再生海洋柴油混合物的冷流特性

    海洋行业面临着越来越大的压力,需要在降低温室气体(GHG)排放的同时,确保燃料在寒冷气候下的正常使用。本研究提出了一种新的传感技术,通过结合快速单向冷却(FMC)和数字图像分析,克服了传统浊点(CP)测量的局限性,从而提高了海洋生物燃料混合物的测量准确性和重复性。为了支持将可再生燃料与化石基燃料混合使用,研究人员使用这种新开发的传感技术测试了两种混合策略。第一种策略是将北极柴油和船用汽油(MGO)与可再生成分(如加氢处理植物油HVO和基于脂肪酸甲酯FAME的生物柴油)进行混合。虽然HVO能有效降低浊点并改善燃料的低温流动性,但生物柴油由于饱和FAME的早期结晶作用,反而会导致浊点升高。值得注意

    来源:Industrial & Engineering Chemistry Research

    时间:2025-11-21

  • 双碳源协同碳化策略提升基于煤炭的硬碳在钠离子电池中的储钠性能

    基于煤的硬碳因其丰富的产量和极高的碳化效率而被视为钠离子电池(SIBs)中最具有商业前景的负极材料。然而,由于在高温碳化过程中碳层的堆叠和重排,基于煤的硬碳具有较高的石墨化程度,这严重限制了其钠储存能力。因此,我们采用了一种碳-碳复合碳化方法,使用碳水化合物(葡萄糖、淀粉和蔗糖)与烟煤混合进行碳化。碳水化合物中的丰富氧官能团在高温碳化过程中与烟煤发生强烈的交联反应,抑制了碳层的石墨化过程,从而实现了协同优化效果。制备的复合硬碳表现出更优异的钠储存性能。此外,还研究了烟煤与三种碳水化合物混合碳化的最佳添加比例,并从碳化行为的角度揭示了性能差异的原因。通过合理调控石墨化程度,当使用葡萄糖作为碳源时

    来源:Industrial & Engineering Chemistry Research

    时间:2025-11-21

  • 微藻生长的光响应动力学建模

    光照强度在微藻培养中起着至关重要的作用,直接影响生物量的生产力。本研究探讨了小球藻(Chlorella sp)(ATCC 14854)在不同光照条件下的生长动态,进一步巩固了现有研究关于优化光照重要性的结论。光稳态策略(通过动态调整光照强度来最大化光合作用效率)已被证明是提高生物量产量的有效方法,同时能够缓解光照限制和光抑制现象。为了深入理解这一机制,本研究建立了一个生长动力学数学模型,用于预测小球藻(Chlorella sp)(ATCC 14854)在恒定光照和变化光照强度下的生长曲线。该数学模型随后通过使用舟形藻(Chlorella zofingiensis)进行的光稳态培养实验所得的独立

    来源:Industrial & Engineering Chemistry Research

    时间:2025-11-21

  • 在钌(II)–对香芹酚配合物的设计中调整结构参数,以探索其作为潜在抗菌剂的潜力

    本研究探讨了一种新型的钌(II)芳烃配合物作为抗菌药物的潜力。这些配合物具有通式[(η⁶-pCymene)Ru(L)Cl]PF₆,被命名为RACs(钌(II)芳烃配合物)。通过设计、合成与表征,研究团队重点分析了五种结构相似的RAC配合物,即Ru-pCy1到Ru-pCy5。这些配合物的结构差异主要体现在其双齿配体L的类型上,包括苯并[i]二吡咯并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪(L1)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(L2)、2,2′-联喹啉(L3)、2,2′-联吡啶-4,4′-二基双(吗啉甲酮)(L4)和2,2′-联吡啶-4,4′-二基双(吗啉亚甲基)(L5)。这些配体的结构特征,如π扩

    来源:Inorganic Chemistry

    时间:2025-11-21

  • 通过调控晶界结构设计的Cu2O催化剂,实现选择性二氧化碳转化为乙酸的过程

    在膜电极组件(MEA)电解槽中,直接电催化二氧化碳(CO2)还原为乙酸(eCO2RR)为可持续的化学生产提供了一条有前景的途径。然而,由于存在多种多碳物种(C2+)的生成途径,实现选择性C–C键合以生成乙酸仍然具有很大挑战性。在此,我们提出了一种晶界工程策略来调节乙酸的选择性。与传统主要生成乙烯和乙醇的铜基催化剂不同,引入高密度晶界从根本上改变了催化剂的局部微观环境。这种结构改性稳定了被吸附的CO中间体,并改变了活性铜位点的局部配位方式,从而抑制了生成乙烯和乙醇的竞争反应路径。结果,在一个5平方厘米的MEA电解槽中,该结构控制方法实现了38%的显著乙酸选择性,并在100 mA cm–2的电流下

    来源:Energy & Fuels

    时间:2025-11-21

  • 分散介质中天然气水合物的合成:在气体储存与运输中的应用

    目前,人们正在评估利用天然气水合物技术以固态形式储存和运输天然气的可能性,以便在低温冷冻区域中的移动式野外开发项目中实施。本文介绍了关于含水分散体系中甲烷水合物形成动力学的实验研究结果。对“干水”、“干凝胶”、“粉末冻胶”和“水凝胶”中的水转化为水合物的比例进行了对比分析。使用粉末冻胶系统时,达到了最高的甲烷储存效率(V/Vh),即每单位体积的水合物可储存147体积的甲烷。此外,还分析了这些分散体系是否可以重复用于甲烷水合物的形成过程。实验结果表明,粉末冻胶系统的性能最佳:在经过9次循环后仍能保持稳定,仅效率下降了11.5%。这些结果对于评估天然气水合物技术在北极地区以固态形式储存和运输天然气

    来源:Energy & Fuels

    时间:2025-11-21

  • 不同氯/溴摩尔比的CuCl2–CuBr2混合物在高效氨吸收中的应用

    金属氯化物具有较高的吸附能力和易于获得高纯度氨气的优点,因此在氨气的吸附和储存方面具有广泛的应用前景。本文采用湿法浸渍法制备了不同Cl/Br摩尔比的CuCl2–CuBr2混合物,并进一步研究了温度和循环次数对NH3吸附能力的影响。实验结果表明,当Cl/Br摩尔比为1:1时,该吸附剂的NH3吸附能力最高,达到0.61克NH3/克吸附剂。CuCl2–CuBr2混合物的高效NH3吸附能力主要归因于NH3与Cu2+之间的相互作用。同时,吸附剂良好的孔结构和较高的比表面积也有利于其高吸附性能。此外,不同Cl/Br摩尔比的CuCl2–CuBr2混合物在经过10次以上循环后仍能保持较高的NH3吸附能力。本研

    来源:Energy & Fuels

    时间:2025-11-21

  • 利用单颗粒反应器、X射线计算机断层扫描和计算建模来量化生物质颗粒化对快速热解过程的影响

    在生物质转化领域,研究者们持续关注如何优化工艺以提高生物燃料和化学品的生产效率。其中,快速热解技术因其高效能和对环境的友好性,成为一种重要的方法。本研究通过一系列实验和建模分析,深入探讨了木材预处理技术对热解过程的影响,特别是通过比较原始木材与木屑材料的热解行为,揭示了材料微观结构在热解过程中的关键作用。快速热解过程中的物质传输现象,如热量和质量的传递,直接受到生物质微观结构的影响。这种结构的差异来源于不同种类的生物质以及预处理方法,如切割和压缩成型。在热解过程中,材料的形态变化进一步导致了不同的孔隙结构和行为,这直接影响了热解所需的时间和产物分布。为了深入理解这些变化,本研究结合了单粒子实验

    来源:Energy & Fuels

    时间:2025-11-21

  • O3型层状氧化物正极中钠含量与铜活性之间的关系及其对高压稳定性的影响

    具有O3框架的层状氧化物因其高放电容量而受到作为钠离子电池正极材料的关注。然而,由于在钠离子嵌入/脱嵌过程中结构不稳定,这些材料的商业化受到了阻碍。实验发现,在过渡金属层中加入少量Cu可以提高材料的可逆比容量和循环稳定性。理解Cu在O3型NaxTMO24.1 V)下在O3型钠正极中的确切作用仍不完全清楚。为填补这一知识空白,我们研究了两种具有相同O3层状结构但钠化学计量不同的材料Na0.9Mn1/2Fe1/3Cu1/6O2和NaMn1/2Fe1/3Cu1/6O2中Cu的影响。X射线光谱分析表明,在Na0.9Mn1/2Fe1/3Cu1/6O2中,Cu在原始状态下表现出Cu+/Cu2+的氧化还原活

    来源:Chemistry of Materials

    时间:2025-11-21

  • 通过分子层沉积法制备铝甲酸盐金属-有机框架材料,用于选择性捕获二氧化碳

    对紧凑型、高性能二氧化碳(CO2)吸附剂的迫切需求推动了气相沉积超薄膜技术的发展。在本研究中,我们通过分子层沉积(MLD)和气相活化法制备了铝甲酸盐金属-有机框架(ALF-MOF)薄膜。在150°C条件下,通过交替施加0.8秒的三甲铝脉冲和1.5秒的甲酸脉冲实现自限制生长,每个循环可生成3.6埃的薄膜厚度,这一结果通过石英晶体微天平和原子力显微镜得到了验证。随后将薄膜暴露在55°C的甲酸蒸汽中,使其从非晶态转变为晶态ALF-MOF;X射线衍射分析显示结晶过程在30分钟内开始,并在48小时后完成。质谱分析证实了该框架的连接性,扫描电子显微镜观察到了薄膜的均匀覆盖情况。晶态ALF-MOF在25°C

    来源:Chemistry of Materials

    时间:2025-11-21

  • 将非反应性的环烷烃二酐预先酰亚胺化,以实现室温下的聚合反应,从而制备出无色的聚酰亚胺

    环脂族单体可以制备出低色的聚酰亚胺,但由于其反应活性较低,难以制备出高质量的自支撑薄膜。本研究通过用过量的标准二胺对反应活性较低的环脂族二酐进行预酰亚胺化处理,从而获得了适合在室温下与另一种二酐聚合的含酰亚胺的二胺。所得的高分子量共聚物具有优异的溶解性和加工性能,并可进一步通过酰亚胺化反应形成高质量的聚酰亚胺薄膜。这些薄膜的光学、热机械和机械性能经过了系统的评估。此外,还展示了一种采用原位预酰亚胺化和链延伸技术制备薄膜的方法。

    来源:Chemistry of Materials

    时间:2025-11-21

  • 探究高熵镧系氧化物硫酸盐的熵稳定性

    我们报道了一系列高熵镧系氧化物硫酸盐(Ln2O2SO4)的合成,这些化合物含有4–7种不同的镧系元素。该化合物是通过在空气中热分解金属二硫代氨基甲酸酯前体混合物获得的。通过粉末X射线衍射对材料进行了研究,并通过Rietveld方法对晶胞参数进行了优化,以量化样品的相纯度。扫描电子显微镜和透射电子显微镜结合能量色散X射线光谱分析进一步证实了样品的高熵特性。这些分析结果显示样品为单晶结构,且所有掺杂金属在微米到纳米尺度上均匀分布。通过紫外-可见吸收光谱研究了这些材料的光学性质,发现其直接带隙为4.0–4.1 eV,间接带隙为3.7–3.9 eV,Urbach能量范围为138至581 meV。通过将

    来源:Chemistry of Materials

    时间:2025-11-21

  • 氧2p主导能带中空穴可掺杂性的研究

    在氧化物半导体领域,长期以来的一个关键挑战是实现p型掺杂。这一困难主要源于氧2p轨道在价带顶(VBM)中的主导地位。由于氧2p轨道具有较高的电子密度和较弱的分散性,通常难以引入空穴作为主要载流子。为了解决这一问题,研究者普遍采用一种被称为“VBM提升策略”的方法,即通过引入与氧2p轨道杂化或位于其能量上方的阳离子轨道来提高VBM的位置。然而,尽管这一策略被广泛使用,目前报道的p型氧化物仍表现出有限的空穴迁移率,限制了其在实际应用中的潜力。本研究通过系统筛选845种稳定的氧化物,旨在识别那些能够实现空穴掺杂的材料。我们的高通量计算表明,只有CaCdO₂这一种氧化物满足条件,其VBM在一定程度上与

    来源:Chemistry of Materials

    时间:2025-11-21

  • 自供电光电探测器中的入射光调制双极光电流在安全光通信中的应用

    具有双极光电流特性的自供电光电探测器在安全光通信应用中展现出巨大潜力。然而,在面对多个窃听者可能的拦截时,确保关键信息的保密性仍然是一个关键挑战。在这项研究中,我们开发了一种基于P3HT:PC61BM (BHJ)/PEDOT:PSS/ZnO架构的自供电光电探测器,该探测器能够对入射光产生调制的双极光电流响应。这种独特的双极行为源于紫外吸收层ZnO与可见光吸收层BHJ之间的协同效应。该光电探测器具有n-p-n能带结构,这种结构由n-ZnO/p-PEDOT:PSS和p-PEDOT:PSS/n-BHJ界面处的两个相反的内置电场形成,这两个电场分别驱动光电流朝相反方向流动。这种独特的配置使得光电探测器

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-11-21

  • 同步双脉冲双波长被动锁模垂直腔面发射激光器(VECSEL)

    在一种垂直外腔面发射激光器(VECSEL)中,利用双折射滤光片实现了具有双波长锁模功能的同步双脉冲输出。该激光器在975.42至984.09纳米的波长范围内工作,波长间隔为8.67纳米。锁模激光器的重复频率为648兆赫,脉冲宽度为2.67皮秒,最大输出功率为41.74毫瓦,60分钟内的均方功率波动率为0.28%。此外,还实现了波长可调的锁模功能,调节范围为12.01纳米,同时保持648兆赫的重复频率和2.35皮秒的脉冲持续时间。这些结果表明,在VECSEL系统中稳定生成同步的双波长超快脉冲是一种有前景的方法。

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-11-21

  • 双齿磷酸盐分子桥修复埋藏的界面缺陷,以实现稳定的基于NiOx的钙钛矿太阳能电池

    基于NiOx的钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的界面缺陷严重限制了器件的性能和稳定性。虽然膦酸自组装单层(SAMs)能够改善界面性质,但其单齿锚定方式会导致分子不均匀性和纳米空洞的形成,从而引发非辐射复合现象。在这里,我们引入了2,2′-联吡啶-4,4′-二基双(膦酸)(BPyPA)作为双齿分子桥,以均匀化NiOx/SAMs界面。BPyPA中的两个膦酸基团能够牢固地锚定在NiOx表面,消除界面纳米空洞,并显著提高钙钛矿前驱体的润湿性。这种界面修复作用优化了NiOx基底的能量对齐,钝化了未配位的Ni和Pb位点,并抑制了界面非辐射复合。结果表明,经过BPyPA改性的器件实现了24.56%的功率转换效

    来源:ACS Photonics

    时间:2025-11-21


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