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结构工程与电子调制:基于ZIF-67衍生的Pt-x-CoSe2@NC分级催化剂在高效碱性氢气析出中的应用
在当今社会,随着全球人口的快速增长和工业活动的不断扩展,能源系统面临着前所未有的压力。传统的碳基燃料依赖不仅导致了有限资源的枯竭,还引发了严重的生态破坏。这种破坏体现在日益加剧的大气污染和全球气候系统的不稳定性上。面对这一紧迫形势,迫切需要优先发展具有最小环境影响的可持续能源解决方案。氢气因其清洁燃烧、高能量密度以及灵活的储存方式,成为一种有前景的选择,能够实现经济增长与碳密集型发展的脱钩。目前,氢气的生产方法主要包括水电解、生物质转化和化石燃料重整。其中,水电解因其能够利用可再生能源并产生零排放,成为可持续能源应用中的重要途径。然而,其广泛应用受到氢气演化反应(HER)和氧气演化反应(OER
来源:Applied Surface Science
时间:2025-08-07
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处理半衰期测量中的不连续性
在本研究中,我们探讨了一种用于测定放射性核素半衰期的实验方法。实验中发现,当对同一放射源进行多次测量时,计数效率会出现一个明显的阶梯式不连续变化。这种不连续变化可能由多种因素引起,例如实验装置的几何条件发生突然改变、电子脉冲处理系统出现变动,或者探测器的物理结构发生改变等。研究的核心问题在于:是否可以通过对整个衰变曲线进行联合拟合,以获得更精确的半衰期值?相比于分别对衰变曲线的两个部分进行独立拟合,再通过加权平均的方式得出半衰期,这种联合拟合是否能提供更高的精度?从统计学角度来看,半衰期的不确定性与实验持续时间成反比。因此,延长实验时间通常能够提高半衰期的测量精度。然而,当衰变曲线中存在不连续
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-08-07
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关于在石墨烯二炔支撑的过渡金属-硼三原子簇上进行电催化尿素合成的理论见解
电催化尿素合成技术正在成为一种极具前景的策略,特别是在利用可再生能源从碳源(如CO和CO₂)与氮源(如N₂、氮氧化物和硝酸盐)中生产尿素的过程中。这一方法不仅有助于减少传统尿素合成工艺对化石燃料的依赖,还能够提高反应的环境友好性和可持续性。然而,尽管该技术具有巨大的潜力,它仍然面临一系列挑战,例如N₂和CO₂的活化困难、催化剂对副反应的抑制能力不足,以及无法有效促进C-N偶联反应等问题。由于尿素合成的反应机制较为复杂,单一的活性位点往往难以满足对多种反应物高效活化的需要。因此,至少需要两个或以上的活性位点,才能实现高效的催化过程。已有研究通过实验合成多种具有多个活性位点的催化剂,以期在尿素合成
来源:Applied Surface Science
时间:2025-08-07
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通过使用邻苯二酚碳酸酯和醇类,通过碳酸盐交换过程在金属氮杂酸盐骨架上合成有机碳酸酯
金属-azole框架(MAFs)是金属有机框架(MOFs)的一个有前景的子类,因其显著的孔隙率、双功能酸碱特性以及良好的热化学稳定性而受到关注。本研究首次展示了使用MAF催化剂(如MAF-4、MAF-5和MAF-6)通过碳酸盐交换反应(CIR)合成有机碳酸酯的方法。该反应在常温条件下进行,采用邻苯二酚碳酸酯(CC)和醇类(环己醇和正己醇)作为反应物。实验条件包括醇/CC的摩尔比为14.3,MAF催化剂的用量为10 wt.%(基于CC的质量),以及在60-110°C的温度范围内通过热加热和微波(MW)激活进行反应。主要的CIR产物为对称的脂肪族碳酸酯,如二环己基碳酸酯和二己基碳酸酯。研究发现,反
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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水分子的脱氢反应以及H₂O与CO₂在小型气相CuₓOₓ(x=2,3;y=0–2)簇上的共吸附现象
在当前能源催化领域,高效、绿色且可持续的能源转换系统对工业发展至关重要,例如水电解和质子交换膜燃料电池(PEMFCs)。为了满足这些需求,研究人员正积极探索以碳为载体的铂族金属(PGM)金属间化合物(IMCs)作为下一代催化剂。这类催化剂相比传统的无序合金具有更优异的电子和几何结构特性,从而协同提升催化活性和耐久性。特别是在高金属负载条件下(>30 wt.%),Pt基IMCs催化剂表现出显著的实用潜力,通过减少催化剂层厚度和扩大三相反应界面,有效缓解质量传递阻力和内在活性的限制。然而,高密度和小尺寸的Pt基IMCs在实际应用中面临一个关键挑战:热力学不稳定性导致的烧结和团聚,这迫使在活性与结构
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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官能团和氮空位协同作用显著提升了Pd/C₃N₄催化剂对喹啉的选择性加氢反应的活性和稳定性
本研究围绕如何提升基于石墨碳氮化物(g-C₃N₄)催化剂的催化性能展开,重点探讨了缺陷工程和功能基修饰两种策略的协同作用。石墨碳氮化物作为一种具有独特表面特性的材料,因其丰富的表面碱性位点、电子富集性以及氢键结构而受到催化化学家的广泛关注。然而,原始的g-C₃N₄材料在制备过程中存在一些局限性,例如载流子迁移速率较慢、可接近的表面活性位点有限以及比表面积较低,这些因素使得基于g-C₃N₄的催化剂活性难以达到预期要求。因此,通过引入缺陷和表面功能基来优化其性能成为研究热点。本研究提出了一种新颖的方法,通过球磨和高温煅烧的混合工艺,制备出同时含有氰基和氮空位的g-C₃N₄材料。具体来说,将二氰胺和
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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在温和条件下,使用高效的多功能Ru/碳催化剂对水中的左旋戊二酸进行连续氢化反应,生成γ-戊内酯
二氧化碳的催化加氢为将一种主要的温室气体转化为高附加值燃料和化学品提供了一条可持续路径。在众多催化剂中,钴(Co)基材料因其结构的多样性和高活性而受到关注;然而,其强烈的加氢能力通常倾向于生成甲烷,而非更高附加值的产品如醇类。本研究中,我们报告了一种通过离子交换合成的钼(Mo)促进的CoAlPt催化剂,用于调节二氧化碳加氢反应的选择性。该Mo促进的CoAlPt催化剂实现了显著的醇类产率,达到521微摩尔每克催化剂每小时(μmol gcat−1 h−1),并且在无一氧化碳(CO-free)条件下,醇类选择性为21.5%,其中高级醇类占比达64.0%。与此同时,甲烷的生成被显著抑制(从14265降
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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钼在调节钴基催化剂上CO2加氢反应中的作用
二氧化碳的催化加氢为将主要温室气体转化为高附加值燃料和化学品提供了一条可持续路径。近年来,随着全球对碳中和目标的重视,如何高效地利用二氧化碳资源成为一个重要的研究方向。在众多催化剂中,基于钴(Co)的材料因其结构多样性与高催化活性而备受关注,但它们通常表现出较强的加氢能力,倾向于生成甲烷而非更高附加值的产物如醇类。因此,如何调控催化剂的反应路径,以实现更高效、更具选择性的醇类生成,成为研究的关键。本研究中,我们通过离子交换方法引入钼(Mo)作为促进剂,成功制备了Mo修饰的CoAlPt催化剂(CAPM)。这种新型催化剂在二氧化碳加氢反应中表现出显著的性能提升,具体表现为更高的醇类产率与选择性。实
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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通过有机硅烷改性的坡缕石稳定的Pickering乳液的制备与优化,用于封装天然色素以应用于化妆品领域
这项研究聚焦于通过有机硅烷修饰的坡缕石(Pal)制备Pickering乳液,并探索其在化妆品领域的应用潜力。Pickering乳液是一种由两种不相溶的流体组成的体系,其稳定性依赖于固体或胶体颗粒,而非传统表面活性剂。这种乳液技术因其在保护天然色素免受环境影响方面的优势,正在成为化妆品行业中一种备受关注的替代方案。然而,目前对于有机硅烷修饰剂的选择及其对乳液性能和化妆品适用性的影响仍存在研究空白。本文系统地探讨了这一问题,旨在为开发具有特定功能的有机粘土稳定Pickering乳液提供理论依据和技术支持。坡缕石作为一种天然纤维状粘土,具有丰富的硅醇基团,这使其成为表面修饰的理想材料。通过有机硅烷的
来源:Applied Clay Science
时间:2025-08-07
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水中的Fe3+对结构Fe(II)氧化的约束作用以及粘土矿物中电子转移的途径
铁矿物含量的黏土矿物在水环境中扮演着至关重要的氧化还原活性相角色,尤其对于那些对氧化还原条件敏感的元素的迁移和转化过程。这项研究聚焦于黏土矿物结构中的二价铁(Fe(II)str)与水溶液中的三价铁(Fe(III)aq)之间的电子转移机制,探讨了不同黏土矿物类型、还原程度、初始Fe(III)aq浓度以及溶液pH值对这一过程的影响。通过一系列批次实验,研究人员发现较高的还原程度、较高的初始Fe(III)aq浓度以及较低的pH条件均能促进电子转移的发生。值得注意的是,Fe(II)str的存在是其向Fe(III)aq提供电子的前提条件,但这种存在还依赖于黏土矿物晶格中是否存在电子“桥梁”,如Fe(II
来源:Applied Clay Science
时间:2025-08-07
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将碳-海泡石结合到生物聚合物基体中的生物纳米复合材料涂层用于铝合金的防腐蚀保护:一项电化学研究
这项研究探讨了一种新型、可持续的生物纳米复合涂层的开发,旨在为AA2024-T3铝合金提供高效的主动和被动防腐保护。研究团队通过将环保的碳-海泡石纳米填料整合进壳聚糖和玉米蛋白(zein)生物聚合物基体中,实现了这一目标。这种创新的材料设计不仅满足了现代工程对高性能材料的需求,也体现了对环境责任的重视。海泡石作为一种天然的黏土矿物,因其独特的微纤维形态和结构上的交替镁硅酸盐层与纳米级晶格隧道而备受关注。其高比表面积(超过300平方米/克)和孔隙率(约0.3立方厘米/克)使其成为构建生物纳米复合材料的理想选择。此外,海泡石表面的硅醇基团(Si-OH)能够与生物聚合物形成稳定的相互作用,从而提升材
来源:Applied Clay Science
时间:2025-08-07
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通过煅烧的钾霞石重新水合得到的Ca-Al层状双氢氧化物(LDHs):氯化物结合能力及胶凝性能
本研究围绕钙铝层状双氢氧化物(Ca-Al LDHs)的制备及其在水泥基材料中的应用展开。通过一种新颖的技术路径,即通过煅烧后的石英石(katoite)的再水化过程,获得了具有快速反应特性的Ca-Al LDHs,其能够有效结合氯离子,并在水泥基材料中展现出良好的性能。这项研究不仅为Ca-Al LDHs的合成提供了新的思路,也为水泥基材料的耐久性和可持续发展提供了潜在的解决方案。Ca-Al LDHs作为一种阴离子黏土,在水泥科学中具有重要地位。它们通常被称为AFm(Al₂O₃-Fe₂O₃-mono)相,具有层状结构,主要由CaAl₂O₄·6H₂O组成,层间则填充有各种阴离子,如硝酸根(NO₃⁻)、
来源:Applied Clay Science
时间:2025-08-07
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利用微波和铁粉催化提高生物柴油生产中的酯化反应速率
本研究探讨了在生物柴油酯化反应中使用铁粉作为催化剂的可行性,特别是在微波辅助条件下的应用。随着全球温室效应和环境污染问题日益严重,替代能源的研究受到了广泛关注。生物柴油作为一种低排放、可再生的燃料,可通过植物油、动物脂肪或微生物等天然来源制备,具有巨大的可持续发展潜力。然而,传统酯化反应通常需要200–220°C的高温和长达6小时的反应时间,导致高能耗和低效率。因此,本研究旨在通过微波技术缩短反应时间,提高反应效率,同时减少能源消耗。微波技术因其能显著缩短反应时间、降低反应温度而被广泛应用于化学反应领域,有助于实现节能和提高效率。然而,金属氧化物作为固体催化剂和磁性纳米颗粒在酯化反应中虽被研究
来源:Applied Catalysis O: Open
时间:2025-08-07
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通过热重-质谱(TG-MS)实验评估模型和真实汽油直喷(GDI)烟尘在无催化剂和有催化剂条件下的燃烧行为
在当前的交通领域中,汽油直接喷射(GDI)技术因其在提高燃油经济性方面的潜力而被广泛采用。这种技术通过将燃料以高压直接喷入每个气缸的燃烧室,实现了对燃料注入时间和量的精确控制,从而提高了发动机的功率输出并降低了排放。然而,GDI技术在提高燃油效率的同时,也带来了新的挑战,特别是颗粒物(PM)和颗粒数(PN)排放的增加。根据欧洲第七阶段排放标准(Euro 7),GDI车辆必须满足更严格的PM和PN排放限制,其中PN的限值甚至涵盖了直径为10纳米的微小颗粒。这一要求使得发动机制造商面临更大的技术挑战,因为这些微小颗粒的排放控制需要更高效的过滤和再生技术。为了应对这一挑战,GDI发动机通常需要配备催
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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从基于LaNiBO₃的钙钛矿(B = Ti、Al和Fe)中提取出的高稳定性Ni催化剂,用于通过催化蒸汽重整乙醇来生产H₂:B位点性质的影响
氢气作为清洁能源载体,近年来在全球范围内受到越来越多的关注。随着社会和经济的快速发展,传统化石燃料(如煤、石油和天然气)仍然是未来15到20年内主要的能源来源,占比预计将达到82%。然而,这种对化石燃料的依赖不仅导致了二氧化碳的大量排放,也引发了对化石燃料资源日益枯竭的担忧。因此,寻找可替代的、可持续的能源解决方案变得尤为迫切。在这一背景下,氢气的生产技术,特别是从生物质化合物催化蒸汽重整反应中获取氢气,被认为是一种有前景的替代方式。蒸汽重整反应是一种在高温条件下,将有机物与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳的过程。该反应不仅能够有效利用生物质资源,还能减少温室气体排放,有助于实现碳中和目标。在氢气
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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水对基于铜的小孔沸石催化剂上NH₃-SCR反应的影响:综述
在现代工业和交通领域,氮氧化物(NOₓ)的排放一直是一个严峻的环境问题。为了有效控制这些污染物,科学家们开发了多种催化技术,其中以氨选择性催化还原(NH₃-SCR)技术尤为突出。NH₃-SCR技术通过将氨(NH₃)作为还原剂,在催化剂作用下将NOₓ转化为氮气(N₂)和水(H₂O),被认为是柴油发动机和移动源排放控制的关键手段。近年来,随着对催化剂性能的深入研究,特别是对水蒸气在催化过程中的作用,科学家们逐渐认识到水在NH₃-SCR反应中的多重影响。小孔径铜分子筛催化剂,如Cu-SSZ-13、Cu-SAPO-34和Cu-SSZ-39,因其在柴油发动机尾气处理中的广泛应用而受到广泛关注。这些催化剂
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-08-07
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通过系统洞察识别压力事件,实现气候适应性能源系统规划
随着全球能源结构日益依赖天气相关的可再生能源,能源系统面临着越来越多的气候变量性和极端事件带来的挑战。这些变化不仅影响了能源的生产,还对能源需求产生了深远的影响,尤其是在极端天气条件下,如长期干旱、严寒、热浪等,都会导致能源供应紧张,并显著提升电力、供暖和冷却的需求。因此,构建气候韧性能源系统变得尤为重要。本文提出了一种将系统信息驱动的场景缩减与随机优化相结合的方法,旨在设计能够应对气候系统性压力事件的能源系统。该方法通过识别具有代表性的气候场景,减少了输入数据的复杂性,并将这些场景的概率纳入随机优化,以设计出在气候不确定性下表现更优的能源系统。### 气候变化与能源系统规划的挑战能源行业占全
来源:Advances in Applied Energy
时间:2025-08-07
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牙科金属修复体及其金属伪影对PET/CT图像中结节性过度矫正发生率的影响:硅光电倍增管与光电倍增管PET的对比研究
摘要 目的 正电子发射断层扫描(PET)图像是使用基于计算机断层扫描(CT)的衰减校正技术重建的,这可能会因CT伪影而产生人为误差。本研究旨在探讨金属牙科修复体及金属伪影对头颈部肿瘤患者口腔PET/CT图像中结节性过度校正发生率的影响。 方法 我们回顾性地分析了27名患者使用硅光电倍增管(SiPM)和光电倍增管(PMT)进行F-18氟脱氧葡萄糖PET/CT扫描的图像
来源:Dentomaxillofacial Radiology
时间:2025-08-07
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Fenton与WHO生长曲线在足月新生儿低血糖筛查中的性能比较:一项回顾性队列研究
在新生儿医学领域,识别足月健康婴儿中的低血糖风险者一直是个临床难题。这些看似健康的新生儿中,有些可能因为生长偏离而隐藏着低血糖风险——这种情况如果被忽视,可能导致严重后果,从喂养困难到惊厥发作,甚至影响长期神经发育。但问题的关键在于:我们该如何准确找出这些"隐藏的"风险婴儿?目前,临床上普遍采用生长曲线来判断婴儿是否属于小于胎龄儿(SGA)或大于胎龄儿(LGA),这两类婴儿被公认是低血糖的高危人群。然而,医疗界面临一个尴尬的现实:不同医疗机构使用的生长曲线标准不一,导致筛查范围差异显著。有些医院沿用Fenton生长曲线(FGC),有些则青睐世界卫生组织生长曲线(WGC),这使得同样一个婴儿在不
来源:Journal of Perinatology
时间:2025-08-07
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通过硫化焙烧-浸出工艺高效回收废旧FCC催化剂中的镍
本研究提出了一种结合火法冶金与湿法冶金工艺的镍回收方法,旨在高效、绿色地处理废流化催化裂化(FCC)催化剂并回收其中的镍。FCC催化剂在石油炼制过程中广泛使用,主要由硅铝复合氧化物构成,并含有少量的稀土元素和无机元素,如镍(Ni)、钒(V)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)等。随着FCC催化剂的长期使用,其活性逐渐丧失,主要是由于镍和钒等重金属的积累,这些重金属不仅导致催化剂失活,还因在废催化剂中具有较高的可溶性而造成处理困难和环境污染,对生态环境和人类健康构成严重威胁。全球范围内,每年产生的废FCC催化剂数量庞大,约为50万吨,且这一数字仍在以每年5%的速度增长。在中国,仅每年就产生约15
来源:Waste Management
时间:2025-08-07