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  • 高熵氧化物催化棉秆气化制合成气:实验机制与性能优化

    随着化石燃料枯竭与温室效应加剧,开发清洁可再生能源成为全球迫切需求。生物质能作为年产量达60艾焦(EJ)的可再生资源,其高效转化技术备受关注。其中,生物质气化可将低品位生物质转化为高价值合成气(syngas),用于发电、燃料合成等领域。然而,传统催化剂存在稳定性差、成本高、反应选择性低等问题,制约技术发展。为解决这一挑战,河南科技大学的胡建军团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,首次将高熵氧化物(High-Entropy Oxides, HEOs)应用于棉秆气化过程。研究人员采用固相反应法合成(FeCoCrMnNi)xO催化剂,通过

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • CoSe2嵌入N掺杂碳纳米多面体封装的中空纳米管NiSe2/MoSe2/NiMoO4异质结构:高效双功能催化剂助力全水解

    在全球能源转型背景下,氢能因其零碳排放特性成为最具潜力的清洁能源载体。然而,电解水制氢技术的规模化应用仍受限于两大瓶颈:一是贵金属催化剂(如Pt、RuO2)的高成本,二是HER和OER反应动力学缓慢导致的能耗过高。过渡金属硒化物(TMSes)虽成本低廉且具有层状结构和良好导电性,但单一组分往往存在活性不足或稳定性差的问题。如何通过材料设计突破性能边界,成为当前研究的关键挑战。福建省自然科学基金支持的研究团队创新性地提出了一种多组分异质结构策略。他们以NiMoO4纳米棒为前驱体,通过ZIF-67(沸石咪唑酯框架-67)封装和硒化处理,成功构建了中空纳米管NiSe2/MoSe2/NiMoO4@Co

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • Ni3C修饰ZnIn2S4纳米片微球:非贵金属助催化剂提升光催化产氢性能与机制研究

    在化石能源危机与环境污染的双重压力下,太阳能驱动的光催化水分解制氢技术被视为实现碳中和的关键路径。然而,当前主流的光催化体系普遍依赖铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属助催化剂,其高昂成本严重制约规模化应用。更棘手的是,即便性能优异的半导体材料如ZnIn2S4(带隙2.4 eV),也因光生电子-空穴对的快速复合导致量子效率低下。如何开发兼具高效、稳定且低成本的非贵金属助催化剂,成为破解这一"卡脖子"难题的核心。针对这一挑战,江西某高校的研究团队创新性地将镍基碳化物(Ni3C)引入ZnIn2S4光催化体系。发表于《International Journal of Hydrogen Energy》的这项

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 镍掺杂钙铁氧体(NiX-Ca2Fe2O5)催化农业编织袋与玉米芯化学链蒸汽共气化制富氢合成气的实验研究

    全球化石能源危机与环境压力迫使人类寻找绿色替代方案。氢能因其142 MJ/kg的高能量密度和零碳排放特性成为焦点,但传统生物质气化存在H2产率低(<45%)和焦油生成的技术瓶颈。更棘手的是,每年320万吨废弃农业编织袋(AWB)因含聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)难以降解,焚烧又会产生二噁英和PM2.5。有趣的是,这些“环境杀手”在高温蒸汽下裂解产生的C3-C5短链烃,恰能与生物质气化的H2O/CO2形成理想水碳比(S/C=2.1-2.5),通过水煤气变换和甲烷重整反应高效制氢。河南理工大学团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,创新性地

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 需求驱动的海上风电电解制氢供应链优化部署与评估:基于中国广东的案例研究

    随着全球碳中和进程加速,氢能作为高能量密度的清洁能源载体,在钢铁、石化等高排放行业脱碳和交通领域电动化补充方面展现出巨大潜力。然而当前氢能供应链发展面临三重矛盾:可再生能源发电的强波动性与工业用氢需求稳定性之间的矛盾,化石燃料制氢的高碳排放与绿色氢能经济性之间的矛盾,以及氢能项目地理分布与终端用户空间错配的矛盾。特别是海上风电资源丰富的沿海地区,如何通过优化供应链将间歇性风电转化为稳定氢能供应,成为亟待解决的科学问题。广东某研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表的研究,创新性地构建了时空耦合优化模型。该模型整合了企业级氢需求数据与87

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 铁铜氧载体晶格氧选择性驱动石油焦化学链气化过程中合成气提质与硫释放机制研究

    石油焦(PC)作为炼油工业的固体废弃物,因其高硫含量、低反应活性成为环境治理与资源化利用的难题。传统气化技术面临氮气稀释导致合成气品质差、纯氧成本高等瓶颈。化学链气化(CLG)通过氧载体(OCs)晶格氧(O*)的定向传递,实现燃料部分氧化与硫协同转化,但晶格氧选择性调控机制尚不明确。浙江大学能源清洁利用国家重点实验室团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,通过对比浸渍法(I–CuFe)与溶胶-凝胶法(S–CuFe)制备的铁铜氧载体,揭示了晶格氧形态差异对石油焦CLG过程的调控规律。研究采用X射线衍射(XRD)、能量色散谱(EDS)表征

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 废轮胎热解炭黑负载镍催化剂促进聚丙烯催化热解高效制氢富合成气研究

    随着全球塑料年产量突破3.76亿吨,传统填埋处理方式导致79%的废塑料长期滞留环境。聚丙烯(PP)作为难降解塑料代表,其热解过程常面临气体产率低(<20 wt%)、氢选择性差等问题。与此同时,废轮胎热解产生的炭黑因表面特性优异却利用率不足。如何通过催化剂设计同步解决两类废弃物处置难题,成为环境与能源领域的研究热点。中国科学院团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表的研究中,创新性地将废轮胎热解炭黑纯化后作为载体,通过浸渍法负载金属镍制备Ni/纯化炭黑催化剂。采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、透射电镜(TEM)等表征手段,系统

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 掺杂六方碳化硅纳米管作为双功能水分解电催化剂的第一性原理研究

    随着全球能源需求增长和环境问题加剧,绿色氢能通过太阳能或风电驱动水分解制取成为研究热点。然而,该过程涉及动力学迟缓的氧析出反应(OER)和氢析出反应(HER),需要高效稳定的电催化剂。尽管铂(Pt)、铱(Ir)等贵金属表现出优异活性,但其稀缺性和高成本限制了应用。近年来,碳基材料如碳量子点(CQDs)和碳纳米管(CNTs)因其可调控的电子结构和成本优势受到关注,但碳材料在OER过程中易发生氧化降解。硅(Si)因其高储氢能力(∼14 wt%)和电子调控潜力成为新兴候选材料,而碳化硅(SiC)纳米管结合了碳和硅的优势,但其本征半导体特性制约了催化效率。针对这一挑战,中国国家自然科学基金和沙特国王大

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 可见光驱动UiO-66-NH2/ZnIn2S4复合材料的反应条件优化及其光催化产氢性能提升研究

    能源危机与碳中和目标的双重压力下,太阳能驱动的光催化产氢技术被视为绿色能源转型的关键路径。然而,传统光催化剂如TiO2仅能利用5%的紫外光,且普遍存在电荷复合快、可见光利用率低等问题。金属有机框架(MOF)材料因其高比表面积和可调控的电子结构成为研究热点,但如何通过优化反应条件最大化其光催化效率仍是未解难题。针对这一挑战,中国科学院的研究团队设计了一种UiO-66-NH2/ZnIn2S4(ZIS)复合光催化剂,通过系统调控反应参数,实现了可见光下高效产氢。研究采用水热法合成材料,结合X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等技术表征结构,并通过气相色谱(GC)量化产氢性能。实验设计涵盖四变量三

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 串联式涡流管在氢预冷系统中的节能优化与压力平衡机制研究

    氢能作为最具潜力的清洁能源,其储运技术面临重大挑战。氢燃料汽车需在3-5分钟内完成加注,但高压氢气的负焦耳-汤姆逊效应(J-T效应)会导致温度骤升,超过储罐安全阈值358 K。传统预冷系统能耗占加氢站总成本的50%,且现有涡流管系统因冷热端压差引发回流,进一步降低效率。这一矛盾严重制约氢能商业化应用。中国国家自然科学基金支持的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表突破性成果。该研究采用计算流体力学(CFD)技术,创新设计串联节流型涡流管(TVT)系统。通过两阶段压力调节机制:先由首级涡流管分解高压气流为冷/热流,再由TVT混合实现等温

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • rGO支撑与FeCl3/KI氧化还原介导协同提升BiFeO3-BaTiO3纳米复合材料光催化产氢性能研究

    随着全球能源危机与环境问题日益严峻,氢能作为清洁可再生能源备受关注。然而,传统光催化剂存在可见光利用率低、电荷复合快等瓶颈问题。钙钛矿材料虽具有优异的光电特性,但单一组分难以兼顾宽光谱吸收与高效电荷分离。特别是BaTiO3(BTO)因3.2 eV宽带隙仅响应紫外光,而BiFeO3(BFO)虽具2.2 eV窄带隙却面临电荷快速复合的挑战。为解决这一难题,研究人员通过构建直接Z型BFO-BTO异质结在前期工作中实现328.0 μmol g-1 h-1的产氢速率。但该体系仍存在界面接触面积有限、光吸收不足等缺陷。为此,团队创新性地引入还原氧化石墨烯(rGO)作为固态电子介体,开发出全固态Z型70BF

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 能带弯曲工程化S型异质结MXene-Sc2CF2/PbI2同步实现光催化水分解与CO2加氢制甲醇

    研究背景全球能源转型与碳中和目标亟需将可再生能源转化为可存储燃料,同时降低大气CO2浓度。光催化水分解制氢因其与燃料电池技术的协同性成为研究热点,但氢气储运安全隐患和CO2减排压力催生了"液态阳光"概念——将CO2与光解氢催化转化为甲醇。然而现有贵金属催化剂(Pt/IrO2)成本高昂,且单组分半导体存在载流子复合快、间接带隙材料光利用率低等瓶颈。贵州大学的研究团队通过第一性原理计算,创新性地将两种间接带隙半导体MXene-Sc2CF2(带隙1.92 eV)和PbI2(带隙2.50 eV)构建为直接带隙S型异质结,实现光催化水分解与CO2加氢制甲醇的协同反应。该成果发表于《Internation

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-28

  • 南意大利洪水社会风险区空间制图:基于地方应急规划与风险削减政策的多维分析

    在全球气候变化加剧的背景下,洪水已成为最具破坏性的自然灾害之一。据统计,2000-2024年间全球发生4118起洪水事件,其中欧洲占480起,包括2021年德国-比利时洪水(损失540亿美元)和2023年意大利艾米利亚-罗马涅大区洪水(影响4.6万人)。意大利作为洪水高风险国家,94%的市镇面临洪水威胁,但现有研究多聚焦北部地区,南部城市缺乏系统性风险评估。更关键的是,传统灾害管理往往忽视社会脆弱性与空间异质性的交互作用,导致资源分配效率低下。为应对这一挑战,研究人员开展了意大利南部大都市区的洪水社会风险研究。通过整合意大利国家统计局(ISTAT)的人口普查数据和环境保护研究所(ISPRA)的

    来源:International Journal of Disaster Risk Reduction

    时间:2025-06-28

  • Semi-MeshSeg:基于全伪标签的半监督学习在大规模城市纹理网格语义分割中的应用与优化

    随着智慧城市建设的推进,三维城市建模成为数字孪生技术的核心基础。城市纹理网格作为真实城市场景的数字化表达,其语义分割结果直接影响城市规划、交通管理等重要应用。然而现有方法面临两大困境:一方面全监督学习需要海量标注数据,人工标注4平方公里区域需耗时超1000小时;另一方面城市网格具有几何不规则、边界模糊等特性,传统方法难以准确捕捉复杂空间特征。这些瓶颈严重制约了三维地理信息处理的效率和精度。为解决这一挑战,中国研究人员在《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》发表创新成果。研究团队提出Semi-

    来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

    时间:2025-06-28

  • 共情能力在新入职护士人文实践能力与关怀能力关系中的中介作用研究

    随着医疗模式向"精准+温度"转型,患者对人文关怀的需求日益凸显。然而临床中,30%的护士不掌握差异化沟通技巧,80%的护患纠纷源于沟通障碍(Yang等,2011)。新入职护士面临临床适应与专业成长的双重压力,其人文关怀能力直接影响护理质量。深圳大学医学院附属医院的研究团队在《International Journal of Africa Nursing Sciences》发表的研究,揭示了共情能力在这一关键成长阶段的重要桥梁作用。研究采用横断面设计,以深圳某三甲医院129名新入职护士为对象,运用人类实践能力评估量表(Humanistic Practice Competency Assessme

    来源:International Journal of Africa Nursing Sciences

    时间:2025-06-28

  • 新型低溶剂比例LLM-105基含能配合物[Cu3(LLM-105)3(H2O)2(DMA)]的高效催化性能及其对高氯酸铵热分解的调控机制研究

    在航天推进技术领域,高氯酸铵(AP)作为固体火箭推进剂的关键氧化剂,其热分解特性直接决定发动机性能。然而AP存在两个致命缺陷:高达417°C的分解温度造成能量浪费,分阶段分解特性导致燃烧不充分。虽然过渡金属氧化物等传统催化剂可降低分解温度,但往往伴随能量密度损失。如何开发兼具高能量和高效催化性能的新型材料,成为推进剂研究的"圣杯"挑战。南京工业大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向含能配体2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)。这种经典耐热炸药本身具有325°C热稳定性和8560 m·s-1爆速,但此前基于该配体的配合物因溶剂分子过多导致催化性能受限。团队通过精确调控铜离

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-28

  • 硫掺杂石墨相氮化碳/氧化铟/硫化铟双Z型异质结的构建及其可见光催化多污染物协同去除机制研究

    随着工业化进程加速,水体中染料、抗生素和重金属的多重污染问题日益严峻。传统光催化技术面临可见光利用率低、载流子复合率高、多污染物竞争反应等瓶颈。尤其当Cr(VI)与有机污染物共存时,氧化还原过程的相互干扰导致处理效率骤降。如何通过能带工程构建高效稳定的可见光催化剂,成为环境催化领域的关键科学问题。沈阳化工大学的研究人员在《Inorganic Chemistry Communications》发表研究,创新性地将硫掺杂石墨相氮化碳(S-g-C3N4)与In2O3/In2S3异质结耦合,通过精确调控三元组分的能带结构,成功构建了具有双Z型电子转移路径的SCN/IO/IS光催化体系。该工作不仅实现了

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-28

  • CuO-Co3O4异质结表面氧化态调控:三重协同机制提升光催化CO2还原性能

    研究背景与意义随着大气CO2浓度持续攀升,发展温和条件下将CO2转化为燃料的光催化技术成为研究热点。钴基催化剂因其独特的d轨道电子构型展现出优异的CO2还原潜力,其中Co3O4因Co2+/Co3+氧化对的可调性备受关注。然而,纯Co3O4面临比表面积低、带隙宽等问题,导致催化效率受限。尽管通过晶面工程、氧空位引入等手段可部分改善性能,但如何协同调控材料表面电子结构与界面电荷行为仍是挑战。研究设计与方法闽南师范大学徐娟团队提出通过CuO-Co3O4 Z型异质结构建实现三重协同优化。采用温和的两步法合成策略:先通过钴盐煅烧制备Co3O4,再与铜盐溶液反应生成复合材料。关键技术包括X射线衍射(XRD

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-28

  • 相邻硼修饰TiSiGeN4高效光催化氮还原:掺杂与负载策略的对比研究

    氨(NH3)作为全球年产量超2亿吨的重要化工产品,目前主要依赖高耗能的哈伯-博世法(300-500°C,15-30MPa)生产。面对能源与环境压力,开发温和条件下光催化氮还原反应(pNRR)技术成为研究热点,但其发展受限于催化剂效率低、选择性差等瓶颈。氮氮三键(N≡N)的高稳定性使得N2分子第一步氢化成为决速步骤,而传统过渡金属催化剂虽能通过"接受-反馈"机制活化N2,却难以抑制竞争性氢演化反应(HER)。近年来,具有类金属d轨道特性的硼(B)元素因其独特电子结构展现出pNRR应用潜力,但单原子硼催化剂(SACs)的活性天花板问题亟待突破。针对这一挑战,太原理工大学的研究团队在《Inorgan

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-28

  • 基于马齿苋绿色合成的ZnO纳米颗粒:抗菌、染料降解及小麦幼苗抗寒胁迫的多功能应用研究

    纳米科技正重塑现代工业与农业,但传统纳米颗粒合成方法常伴随高能耗和环境污染,而生物相容性不足的问题也限制了其在农业领域的应用。与此同时,工业染料污染和作物低温胁迫成为全球性挑战。如何通过绿色技术制备多功能纳米材料以应对这些难题,成为研究热点。在此背景下,印度理工学院等机构的研究团队创新性地利用耐旱植物马齿苋(Portulaca oleracea)提取物合成氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs),并系统评估其在环境修复和农业抗逆中的潜力,相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)鉴定植物活性成分,通过X射线衍射(XR

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-28


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