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Fe2+/H+共嵌入化学驱动长寿命水系铁离子电池:Na3V2(PO4)3/C的结构优化与性能突破
随着全球能源需求激增,风电、潮汐能等可再生能源的大规模存储亟需低成本、高安全性的电池技术。尽管锂离子电池(LIBs)占据市场主导地位,但其高昂成本和有机电解液安全隐患限制了大规模应用。水系多价离子电池因安全性高、资源丰富成为研究热点,其中铁离子电池(AFIBs)凭借铁负极的高理论容量(960 mAh g−1)和抗枝晶特性崭露头角。然而,Fe2+的高极化特性导致扩散动力学缓慢,严重制约了AFIBs的发展。针对这一挑战,来自湖北省某研究团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,提出通过Fe2+/H+共嵌入化学策略优化NASICON结构的Na3V2(PO4)3/C(NVP
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-29
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优化BiFeO3/还原氧化石墨烯纳米结构:推动可持续能源存储的高性能电极材料开发
随着全球能源结构转型加速,超级电容器(SCs)因其快速充放电特性成为储能领域的研究热点,但其能量密度低的问题严重制约实际应用。传统电极材料如活性碳虽具有高功率密度,却难以满足长时储能需求;而过渡金属氧化物虽理论容量高,却受限于导电性差和循环稳定性不足。在这一背景下,兼具铁电和反铁磁特性的双钙钛矿材料BiFeO3(BFO)因其宽电压窗口和可逆氧化还原反应受到关注,但其紧密的晶体结构导致离子扩散动力学缓慢。为突破这一瓶颈,某研究机构团队创新性地将BFO与导电性优异的还原氧化石墨烯(rGO)复合,通过精确调控rGO含量(3%、6%、9%)构建分级多孔结构。研究采用溶胶-凝胶自燃烧法合成BFO前驱体,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-29
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钾掺杂(NH4)2V4O9正极材料提升水系锌离子电池循环寿命的机制研究
随着全球能源结构转型加速,开发安全、低成本的新型储能技术成为研究热点。传统锂离子电池虽性能优异,但面临锂资源短缺和有机电解质易燃等问题。水系锌离子电池(ZIBs)因使用廉价锌负极和不可燃电解液备受关注,但其正极材料普遍存在结构坍塌和锰溶解等技术瓶颈。钒基材料凭借多价态特性和高理论容量成为理想候选,然而Zn2+的强库仑斥力常导致材料层间距收缩,严重影响循环寿命。河南省科技厅重点研发项目支持的研究团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表成果,创新性地采用K+掺杂策略改性(NH4)2V4O9(NVO)材料。通过简单水热法合成的KNVO-2材料,利用K
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-07-29
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镍钼酸盐活性位点调控策略实现高效电催化水分解
随着化石燃料燃烧导致的环境问题日益严峻,氢能作为清洁能源备受关注。电解水制氢技术中,析氧反应(OER)因动力学缓慢成为制约效率的关键瓶颈。虽然贵金属IrO2和RuO2是高效OER催化剂,但其高昂成本阻碍了规模化应用。过渡金属氧化物(TMOs)虽成本低廉,但活性位点有限且导电性差,难以满足工业需求。针对这一挑战,中国研究人员提出创新解决方案。通过化学沉积结合水热法,在泡沫镍(NF)上构建了磷掺杂镍钼酸盐(Px-NMO/NF)催化剂。该技术利用P原子自扩散特性,在NiMoO4晶格中实现精准掺杂,同步调控电子结构和表面重构。密度泛函理论(DFT)计算表明,P掺杂优化了金属阳离子电子结构,削弱了反应中
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-07-29
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新型Z型异质结光催化剂实现高效产氢耦合苯甲醇选择性氧化的协同催化机制研究
随着全球能源危机与环境问题日益严峻,如何将太阳能转化为清洁燃料成为科学界的研究热点。传统光催化产氢技术面临两大痛点:一方面需要添加牺牲剂(如硫化钠、三乙醇胺)来消耗光生空穴,既增加成本又可能造成污染;另一方面,金属硫化物催化剂中的S2−易被空穴氧化导致光腐蚀。更令人头疼的是,光生电子-空穴对的高复合率严重制约催化效率。为此,吉林大学的研究人员独辟蹊径,将产氢反应与苯甲醇(BA)选择性氧化耦合,不仅避免牺牲剂使用,还能同步生产高附加值化学品苯甲醛(BAD)。研究团队创新性地采用三聚硫氰酸钠(C3N3S33−)配体替代传统S2−,通过温和的湿化学法结合水热分解技术,成功构建了具有多孔结构的Z型(M
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-07-29
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氮掺杂碳包覆晶态-非晶态Co9S8-MoSx异质结的形貌工程与界面电子调控及其高效稳定储钠性能研究
随着电动汽车和便携式电子设备的普及,能源存储技术成为研究热点。锂离子电池(LIBs)虽性能优异,但锂资源稀缺导致成本攀升,而钠离子电池(SIBs)因钠资源丰富、成本低廉成为理想替代品。然而,Na+半径大(1.02 Å)、摩尔质量高(23 g mol−1),导致电极材料体积膨胀严重、反应动力学迟缓,制约了其实际应用。过渡金属硫化物(TMSs)如Co9S8和MoS2虽理论容量高,但面临导电性差、结构不稳定等挑战。针对上述问题,中国某高校的研究团队通过形貌工程与界面电子调控,设计了一种分级空心结构的氮掺杂碳包覆Co9S8-MoSx异质结(Co9S8-MoSx@NC),相关成果发表在《Journal
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-07-29
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非对称电荷极化异核非金属双原子催化剂在电催化二氧化碳还原中的高效应用
在全球碳中和目标背景下,电催化二氧化碳还原(CO2RR)技术面临重大挑战:CO2分子固有的化学惰性、多产物还原电位重叠以及析氢反应(HER)竞争,导致现有催化剂效率难以满足实际需求。传统过渡金属(TM)催化剂存在原子迁移、团聚失活等问题,而MoS2基面硫(S)原子的配位饱和特性更使单原子锚定困难重重。河南省自然科学基金青年项目支持的研究团队另辟蹊径,提出在MoS2硫空位锚定非金属硼(B)/碳(C)原子构建新型催化剂。通过密度泛函理论(DFT)计算发现,平行排列的BB-、BC-、CC-MoS2双原子催化剂展现出独特的"电荷极化效应":异核B/C组合产生不对称电荷分布,使BC-MoS2在-0.48
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-07-29
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金属有机框架衍生的多孔铈掺杂四氧化三钴十二面体高效检测硫化氢研究
硫化氢(H2S)作为石油工业、污水处理等场景产生的剧毒气体,其检测关乎环境安全和人体健康。传统金属氧化物半导体(MOS)传感器虽成本低廉,但普遍存在选择性差、灵敏度不足等瓶颈。尤其对于p型半导体Co3O4而言,其响应值受限于材料本征特性,如何通过结构调控和组分设计突破性能天花板成为研究热点。西南大学的研究团队独辟蹊径,将金属有机框架(MOF)模板法与稀土掺杂策略相结合,成功制备出具有多孔十二面体结构的铈(Ce)掺杂四氧化三钴(Co3O4)材料。这项发表于《Journal of Colloid and Interface Science》的研究显示,3 at.% Ce掺杂样品对100 ppm H
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-07-29
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气候披露监管趋势对工业低碳转型的驱动机制与政策启示研究
在全球气候危机加剧的背景下,工业领域作为碳排放"大户"正面临前所未有的转型压力。根据IPCC最新报告,要实现《巴黎协定》1.5°C温控目标,全球必须在2050年前实现净零排放,这对钢铁、水泥等高耗能产业构成了严峻挑战。然而现实困境在于:一方面,投资者需要可靠的气候风险信息来引导资金流向低碳技术;另一方面,企业尤其是中小企业(SMEs)在应对分散化的披露要求时,常陷入数据短缺与合规成本激增的泥潭。这种矛盾严重制约了工业脱碳进程,亟需建立全球统一的披露标准体系。韩国能源经济研究所(Korea Energy Economics Institute)的研究团队在《Journal of Cleaner
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-29
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基于MKN熔盐体系可溶阳极电解法从废铝合金中可持续回收高纯铝的阴极沉积机制研究
在全球碳中和背景下,铝工业正面临严峻的减排压力——每吨原铝生产排放的CO2是钢铁的6倍,消耗全球10%的工业用电。尽管废铝回收能降低95%的碳排放,但传统重熔工艺导致合金元素累积,使再生铝只能用于低端铸件。更棘手的是,预计到2030年全球将积压540万吨废铝合金,现有技术难以实现高值化回收。针对这一重大挑战,东北大学(根据第一作者单位Gränges Aluminum Co., Ltd.位于上海推断)的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表突破性成果。他们开创性地采用MgCl2-KCl-NaCl(MKN)三元熔盐体系,通过可溶阳极电解技术直接从废铝合金中提取
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-29
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基于MKN熔盐体系可溶阳极电解的废铝合金高效回收与纯化新策略
铝作为现代工业的“绿色金属”,其回收利用对实现碳中和目标至关重要。然而,传统废铝合金重熔工艺存在致命缺陷——无法去除铜、硅等合金元素,导致再生铝品质逐代劣化,最终只能降级用于低端铸造件。国际铝业协会报告显示,铝工业必须在2050年前减排77%,但全球废铝存量预计2030年将达540万吨,现有技术难以消化这一“金属洪流”。更棘手的是,当前主流的低温AlCl3熔盐电解法虽能提纯,但产物易氧化、工艺稳定性差,且AlCl3的高挥发性阻碍工业化应用。针对这一系列挑战,东北大学(原文中第一作者单位Gränges Aluminum Co., Ltd.为合作企业,根据国内惯例以通讯作者Yaowu Wang所在
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-29
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多级结构磷化铁@硬碳复合阴极材料实现高效异相电芬顿降解苯酚
随着工业废水排放量激增,含有苯酚等难降解有机污染物的废水处理成为环境领域重大挑战。传统电芬顿技术虽能通过产生羟基自由基(•OH)高效降解污染物,但存在两大瓶颈:一是必须在强酸性环境(pH 2-4)下运行,中性条件下铁离子会形成氢氧化物沉淀;二是均相催化剂易失活且产生铁泥二次污染。针对这些痛点,广西大学的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表创新成果,开发出具有"链甲"结构的多级孔磷化铁@硬碳(HAC@FeP)复合阴极材料,成功实现了宽pH范围内的高效稳定降解。研究采用高温煅烧活化生物质碳、化学气相沉积磷化等关键技术,通过SEM、XPS、电化学测试等手段系统
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-29
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调控表面电荷与氢键协同作用的铜基电催化剂实现高效CO2至乙烯转化
随着全球气候变化与能源危机加剧,二氧化碳(CO2)减排成为可持续发展的重要议题。电催化CO2还原反应(CO2RR)可将温室气体转化为高附加值化学品(如乙烯C2H4),但现有铜基催化剂面临反应路径复杂、中间体不稳定等挑战,尤其是C2+产物的选择性和活性亟待提升。针对这一难题,中国国家自然科学基金等项目支持的研究团队在《Journal of Catalysis》发表成果,提出了一种氮掺杂十二胺修饰的Cu2O纳米立方体(N-Cu2O@12an)合成策略。该研究通过调控铜位点表面电荷与氢键协同作用,显著提升了CO2-to-C2H4转化效率,法拉第效率达56.9%,并阐明了从CO吸附到CHCH2脱羟基的
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-07-29
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中欧早期中世纪冶炼遗址年代学新证:基于莫拉维亚喀斯特地区风嘴陶器的考古计量学研究
在探索欧洲早期冶铁文明的历史拼图中,莫拉维亚喀斯特地区犹如一块遗失的拼图碎片。这片位于捷克南摩拉维亚的喀斯特地貌,不仅孕育了独特的自然景观,更保存着8-10世纪斯拉夫政权“大摩拉维亚”时期的冶铁遗址群。长期以来,考古学家V. Souchopová提出的“薄壁风嘴属9世纪、厚壁风嘴属10世纪”的类型年代学框架,成为该区域冶炼遗址断代的主要依据。然而,随着新遗址的发现,这一理论开始显现裂痕——不同时期遗址中混杂出现的风嘴形态,如同打乱的时间沙漏,让研究者对冶铁技术演变轨迹产生质疑。为破解这一年代学谜题,捷克布尔诺技术博物馆的研究团队对奥洛穆恰尼遗址群的18件风嘴样本展开多维度分析。通过结合宏观形态
来源:Journal of Archaeological Science: Reports
时间:2025-07-29
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地中海伊比利亚旧石器时代末期文化的新见解:Coveta de la Foia遗址的Sauveterroid文化研究
在地中海伊比利亚地区,旧石器时代末期文化的演变一直是一个充满谜团的领域。随着气候从更新世向全新世过渡,人类的生活方式和技术传统发生了显著变化,但这一过程在伊比利亚半岛南部的细节却鲜为人知。由于缺乏足够的考古遗址和系统的研究,学术界对于这一时期的文化序列、技术特征和人类适应策略的认识存在明显空白。正是在这样的背景下,Coveta de la Foia遗址的发现和研究显得尤为重要。这个位于西班牙瓦伦西亚自治区的高海拔岩棚遗址(海拔1,167米),保存了从Epimagdalenian到Sauveterroid时期的连续文化层,为理解这一关键过渡期提供了难得的研究材料。研究人员通过对该遗址Sauvet
来源:Journal of Archaeological Science: Reports
时间:2025-07-29
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深耕与秸秆覆盖协同提升土壤碳库及结构稳定性的长期效应研究
在长期集约化农业实践中,土壤板结和有机质流失已成为制约耕地可持续利用的世界性难题。传统耕作导致耕层变浅、犁底层形成,而秸秆焚烧处理不仅浪费资源还加剧环境污染。如何通过改良耕作方式实现土壤结构修复与固碳增汇,成为当前土壤学研究的热点。河南省农业科学院的研究人员通过14年长期定位试验,创新性地将深耕技术与秸秆覆盖相结合,系统探究了不同耕作方式对土壤剖面理化性质的深层影响。研究发现,深耕+秸秆覆盖(SS)处理能显著改善0-100 cm土层的团聚体分布,使大团聚体(0.5-2 mm)比例在0-80 cm深度增加23.4-48.0%,同时将表层土壤(0-20 cm)的总有机碳(TOC)含量提升20.8%
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-07-29
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中国农业碳排放空间关联与碳平衡分区
摘要:探究农业碳排放空间关联的网络结构及碳平衡分区,对推进农业绿色发展和“双碳”目标实现具有重要意义。选取2007—2022年我国31个省份作为研究对象,采用社会网络分析和模体分析法,探究省域农业碳排放的“流向—点—板块—模体”多维特征,并引入碳生态承载系数进行碳平衡分区,进而提出差异化的减排策略。研究表明:(1)农业碳排放量整体呈现“缓慢减速、急速增长、稳定减速”的波动变化趋势,而碳平衡能力增幅微弱,且存在明显的空间异质性。(2)农业碳排放的空间关联网络呈现出明显的复杂网络结构,并存在“各司其责”的四大板块,其空间分
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梯度驯化法定向培育高效石油烃降解菌群及功能菌资源挖掘
摘要:
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猪链球菌血清4型毒力株鉴定多重PCR方法的建立
摘要:
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基于高通量的途径优化适配策略强化己二酸生物合成
摘要: