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  • 调节Co−O键的共价性以实现乙苯的高效无溶剂氧化

    刘江勇|孙月祖|姜腾飞中国江苏省扬州市扬州大学化学与化学工程学院,邮编225002摘要开发一种高效且经济可行的催化剂,以实现分子氧的活化及苯甲酸中惰性C−H键的氧化,对于乙基苯的选择性氧化至关重要,但这仍然是一个巨大的挑战。本研究通过实验研究和理论计算发现,将镍(Ni)引入CoOOH结构中可以降低Co 3d轨道与O 2p轨道的重叠程度,从而减弱Co−O键的共价性。这种调控能够降低表面晶格氧原子的束缚强度,促进氧空位(OV)的形成,并进一步活化O2和乙基苯(EB)。因此,Ni-CoOOH的表观活化能为27.6 kJ mol−1,低于CoOOH的46.1 kJ mol−1。结果表明,Ni-CoOO

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 磁场增强粒子电极的自旋极化在电催化臭氧化中的应用:高盐度氯霉素废水的降解

    在当今环境污染日益严重的背景下,处理高盐度制药废水成为了一个重要课题。这类废水通常来源于制药生产过程,具有复杂的化学组成,其中包括多种活性药物成分(PhACs)、微生物抑制溶剂以及大量的无机盐。PhACs在传统处理工艺中难以完全去除,容易在废水中积累,对人类健康和生态系统造成严重威胁,如内分泌干扰和抗生素耐药性的产生。此外,高盐度环境对常规物理和生物处理技术的效率产生不利影响,因为盐分可能导致酶活性受到抑制,并引发渗透压相关的压力。因此,迫切需要开发高效、环保且经济的处理方法,以去除高盐度制药废水中的残留PhACs。先进的氧化工艺(AOPs)被认为是处理这类废水的有前景方法之一,特别是在电化学

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • CeO₂/Cu-SAPO-34催化剂的简便制备及其在同时去除烟尘和NOx方面的催化性能

    柴油发动机排放的尾气中,积碳(soot)和氮氧化物(NOx)是主要的污染物,它们对环境和人体健康构成了严重威胁。为了有效净化尾气,研究者们正在探索同时去除这些污染物的方法。本研究中,通过浸渍法合成了一系列x% CeO₂/Cu-SAPO-34催化剂,其中Cu-SAPO-34作为载体。实验结果表明,高度分散的Cu²⁺物种和适当的酸性在促进NH₃-SCR反应中起着关键作用。同时,适量的CeO₂引入能够提供足够的活性氧物种,从而增强积碳的氧化活性。其中,50% CeO₂/Cu-SAPO-34催化剂表现出最佳的催化性能,其NOx转化温度窗口超过80%为153-477℃,积碳燃烧的峰值温度为386℃。通过

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 可调晶粒度的氮掺杂碳载体与铁活性位点协同作用,实现高效的硝酸盐电还原

    氨的合成是工业和农业中不可或缺的过程,传统上依赖于哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺。然而,该工艺需要高温高压条件,并且能耗高,同时伴随着大量的二氧化碳排放,给环境带来了严峻挑战。因此,开发清洁、高效的替代合成路径成为迫切需求。在众多替代方案中,电催化硝酸盐还原反应(NO₃⁻-RR)因其使用硝酸盐作为氮源而备受关注。相较于直接利用大气氮气的氮还原反应(NRR),硝酸盐具有更低的键能,使得其在电催化还原过程中表现出更高的效率和选择性。此外,煤电行业排放的烟气中含有大量氮氧化物(NOₓ),这不仅造成环境污染,也代表了一种宝贵的氮资源的浪费。因此,将烟气中的NOₓ转化为硝酸盐,再通过电催化还原

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 在Pt促进的Fe/Ni双金属催化剂上,利用微波辅助催化技术将聚烯烃废弃物转化为氢气和碳纳米管

    塑料污染的迅速积累已经成为一个严峻的环境挑战,迫切需要有效的升级利用策略以推动循环经济的发展。传统热处理工艺虽然在塑料废弃物的处理中广泛应用,但其高能耗和低效率限制了其应用前景。而微波辅助催化技术作为一种低能耗、高效率的替代方案,为塑料废弃物的转化提供了新的可能性。然而,目前对于催化剂设计的基本原理以及反应机制的理解仍存在不足。本研究中,我们报告了一种微波辅助催化方法,利用Pt促进的Fe/Ni双金属催化剂,将聚烯烃废弃物转化为高价值的氢气(H₂)和多壁碳纳米管(MWCNTs)。该催化剂设计通过引入微量Pt(例如0.3%)来显著降低氧空位的形成能,如实验表征和密度泛函理论(DFT)计算所揭示的,

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 金红石RuMnYO边缘位错中的线性电子波伴随现象,有助于实现稳定的水氧化反应

    本研究围绕一种新型的氧化物催化剂——rutile型RuMnYO₂,探讨其在质子交换膜水电解(PEMWE)中的应用潜力。通过引入非金属缺陷,如氧空位(Ov)和金属原子的不匹配,该催化剂能够在特定的化学环境中形成线性分布的极化电子波,从而显著提升其电催化性能,尤其是在水分解反应中的氧气演化反应(OER)过程。这一发现为设计具有高活性和稳定性的催化剂提供了新的思路,同时也为实现高效、可持续的绿色氢能生产提供了技术支撑。在PEMWE系统中,氧气演化反应是整个水分解过程的关键步骤之一,然而,由于该反应本身具有较高的能垒,导致其动力学性能较差,成为制约整个电解效率的主要瓶颈。传统的催化剂多采用钌(Ru)和

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 通过水凝胶界面分离气体动力学和电荷传输,以实现绿色氢电解器的高效运行

    杨家伟|洪飞阳|孙飞青|高一帆|单冰中国浙江省杭州市浙江大学化学系,310058摘要水电解器是实现绿色氢生产转型的关键;然而,其效率和耐用性仍受到与气泡积聚相关的界面问题的限制。在这里,我们展示了由基于水凝胶的聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)网络与外延生长的铜簇组成的分子工程亲水界面,旨在将气泡管理与反应表面的电荷传输分离。这些界面能够快速排出气泡并增强质量传输,同时保持高效的电荷传输路径,克服了传统金属/碳基系统的固有局限性。通过添加NiS2和NiFe催化剂,这些工程化界面在1000 mA cm−2的电流下实现了水分解,过电位极低,分别为169 mV(产氢)和333 mV(产氧),并且电池电压稳

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 经过Ce改性的高稳定性Cu-LTA沸石,含有活性CuO位点,可显著提升NH3-SCR(选择性催化还原)性能

    肖航|杜金鹏|沈涛|胡艳婷|张彦爽|闫子迪|单永龙|单文波|闫勇|于云波|何洪中国科学技术大学稀土学院,合肥230026,中国摘要开发高性能的NH3-SCR催化剂,以兼顾低温活性、水热稳定性和抗毒性能,仍是柴油车排放控制领域的关键挑战。本研究通过顺序离子交换和浸渍策略合成了双金属Cu-Ce/LTA沸石催化剂,并确定了3.2 wt%的铈(Ce)负载量为最佳值。该催化剂在新鲜状态下,在250至550°C范围内对NH3的NOx转化率超过90%,并且在900°C下水热老化后仍能保持这一性能。UV-vis、EPR和H2-TPR表征表明,铈的引入促进了高度分散的活性CuO物种的形成,提高了低温SCR活性,

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 揭示单点Ru(1-改性CeO₂和Pr₆O₁₁)上NO氧化过程中硝酸盐介导的Mars-van Krevelen机制:氧空位动态的作用

    在当前的环境催化领域,氮氧化物(NOx)的氧化是一个关键的反应过程,特别是在柴油尾气处理系统中。随着对清洁燃烧技术的需求日益增长,开发高效且经济的催化剂成为研究热点。铂(Pt)基催化剂因其卓越的催化性能被广泛应用于NO氧化反应,然而,其高昂的成本限制了其大规模应用。因此,寻找替代材料,特别是基于稀土氧化物的单原子钌(Ru)催化剂,成为当前研究的重要方向。稀土氧化物作为载体具有独特的物理化学性质,其中氧化铈(CeO2)和六氧化镨(Pr6O11)因其高度可还原的特性而备受关注。这两类氧化物在结构上都属于氟化物相关的晶格结构,具备良好的氧迁移能力,能够有效参与氧化还原反应。然而,尽管CeO2和Pr6

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 具有高效金属氧化物界面的异质结构纳米催化剂,能够实现高性能的直接甲醇质子陶瓷燃料电池

    本研究聚焦于直接甲醇质子陶瓷燃料电池(PCFCs)的催化剂设计与性能优化。这类燃料电池因其低成本、便于储存、高体积能量密度以及良好的运输特性而备受关注。然而,传统镍基阳极在长期暴露于含碳燃料时容易发生严重碳沉积,导致阳极失活,从而限制了其实际应用。为解决这一问题,研究人员开发了一种具有异质结构的纳米催化剂,其组成是Ce₀.₆Ni₀.₂Cu₀.₂O₂。该催化剂在运行条件下能够自发还原为Ce₀.₆Ni₀.₂₋ₓCu₀.₂₋ₓO₂₋δ(CeNCO)氧化物框架,并嵌入NiCu合金纳米颗粒,形成一种新型的NC/CeNCO金属-氧化物催化剂。研究团队通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫

    来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy

    时间:2025-11-21

  • 超薄g-C₃N₄纳米片作为非牺牲性模板,用于合成碳酸盐稳定的NiCo₂-LDH异质结构,以实现从水样中光催化产氢

    ### 光催化制氢技术的前景与挑战在当前全球能源需求日益增长和环境污染问题日益严重的背景下,开发可持续、清洁的能源解决方案变得尤为重要。氢气作为一种高能量密度的清洁能源,被认为在未来能源体系中具有广阔的应用前景。然而,传统的化石燃料不仅资源有限,而且其使用过程中会释放大量的温室气体,对环境造成严重的影响。因此,研究如何高效、环保地从水体中制备氢气成为了一个重要的科学问题。光催化水裂解是一种有前景的方法,它利用光能驱动水的分解反应,产生氢气和氧气。这种方法不仅能够避免使用化石燃料,还能在不产生额外污染的情况下实现能量的转化。然而,现有的光催化材料在实际应用中仍面临诸多挑战,如光吸收效率低、电子-

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-21

  • 相关色温与一天中不同时间对封闭空间内认知工作负荷及自主神经调节的非视觉影响

    在封闭环境中,如太空舱、潜水器和地下设施,自然光照的缺失是一个显著的问题。这类环境通常具有长期隔离、有限的外部访问以及严格控制的环境参数,而缺乏自然光则成为影响人体生物节律和生理稳定的关键因素。自然光作为生物节律的主要调节者,其缺失可能导致睡眠质量下降、警觉性降低以及认知功能受损。因此,如何通过人工照明来模拟自然光的生物节律效应,成为改善封闭环境人员健康和工作效率的重要研究方向。近年来,研究者逐渐认识到,光照参数不仅影响视觉舒适度,还与神经认知功能、工作表现和心理状态密切相关。其中,相关色温(CCT)作为照明设计中的核心参数之一,被认为在调节觉醒状态、大脑活动和情绪方面具有重要作用。例如,一些

    来源:International Journal of Industrial Ergonomics

    时间:2025-11-21

  • “Volcano Voices”是一个经济高效的工具,用于收集和分享关于环境的叙述。以下是来自智利查伊滕(Chaitén)的一个实例

    在面对自然灾害时,社区往往成为最直接的受害者,同时也在灾后重建和知识传承中扮演着至关重要的角色。为了更好地理解这些社区如何应对和适应灾害,以及如何将他们的声音纳入科学研究和公众教育中,研究人员开发了一种名为“Volcano Voices”的互动地图方法。这种方法不仅用于收集环境数据,还致力于以一种更加公正和可访问的方式传播研究成果。本文以智利的Chaitén镇为案例,详细介绍了“Volcano Voices”方法的实施过程及其对社区的影响。Chaitén镇位于智利的Los Lagos地区,距离著名的Chaitén火山约10公里。2008年5月2日,该火山爆发,引发了长达两周的喷发活动,火山灰云

    来源:International Journal of Disaster Risk Reduction

    时间:2025-11-21

  • 深部矿井工作面热中性温度的预测

    在矿井作业环境中,高温和高湿的条件对矿工的身体健康和工作效率构成了重大挑战。随着浅层矿产资源的逐渐枯竭,矿井开采深度不断加深,导致地温显著上升。据相关研究显示,未来10至15年内,中国将有超过53%的煤炭资源在1000米以下开采,而随着开采深度的增加,地温每下降100米会升高1至3摄氏度。这种高温高湿的工作环境不仅影响矿工的舒适度,还可能引发热应激,如中暑、热痉挛等,进而降低工作效率和增加安全风险。当前,针对矿井环境的热舒适性评估主要依赖于一些通用的热指数模型,例如湿球黑球温度(WBGT)、预测平均投票(PMV)和通用热气候指数(UTCI)。然而,这些模型在应用于矿井环境时存在一定的局限性。W

    来源:International Journal of Industrial Ergonomics

    时间:2025-11-21

  • 评估火灾后的恢复情况:连续监测指数的开发与验证

    本文探讨了在森林火灾后实施连续监测与恢复评估索引(Continuous Monitoring for Post-Fire Rehabilitation Index, CMPFRI)的开发与应用。该研究聚焦于如何通过综合评估生态和经济社会因素,来评估火灾后的恢复成效,并支持森林管理实践中的决策制定。在火灾频发的地区,有效的恢复措施对于生态系统的功能恢复和长期可持续性至关重要。因此,设计一个能够持续评估所采取策略的工具,对于促进火灾后的生态恢复具有重要意义。研究的主要目标是创建一个全新的评估工具,用于衡量火灾后恢复策略的有效性,并通过一个在希腊北方埃维亚岛发生的2021年大规模火灾的案例进行验证。

    来源:International Journal of Disaster Risk Reduction

    时间:2025-11-21

  • MIL-100(Cr)-沸石复合材料的开发用于高效二氧化碳吸附

    随着全球人口的快速增长和工业活动的不断扩张,温室气体排放量逐年攀升,对地球环境造成了深远的影响。二氧化碳(CO₂)作为最主要的温室气体之一,其排放不仅加剧了全球变暖,还导致了大气中氧气浓度的下降以及环境温度的持续上升。根据国际能源署(IEA)的数据,2021年全球CO₂排放量达到了363亿吨,相较于前一年增长了6%。这一趋势使得应对气候变化和减少温室气体排放成为一项紧迫的任务。在众多应对策略中,碳捕集与封存(CCS)技术被认为是实现减排目标的重要手段之一。CCS技术主要通过捕集工业生产过程、燃煤电厂以及其他碳排放源中的CO₂,并将其储存在地下或用于其他工业用途,以减少其对大气的污染。在众多的捕

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-11-21

  • 普鲁士蓝类似物衍生的Fe-CoP/NF催化剂的制备及其协同机制:高效激活PMS以降解磺胺甲噁唑

    本研究提出了一种新颖的催化剂设计策略,旨在解决当前在高级氧化技术(AOPs)中抗生素污染治理的挑战。随着工业化和现代技术的迅速发展,水体中的难降解有机污染物种类和浓度不断增加,对生态环境构成了严重威胁。抗生素作为其中的典型代表,因其化学稳定性高、降解性差、生物可降解性低,成为水安全的主要隐患之一。传统处理方法如芬顿反应在处理抗生素时存在诸多限制,例如对pH值的依赖性强、氧化能力有限,以及副产物的生成问题。因此,开发高效的高级氧化技术成为迫切需求。近年来,基于硫酸根自由基的高级氧化过程(SR-AOPs)因其在水溶液中高效生成活性氧物种(ROS)的能力而受到广泛关注。SR-AOPs中的关键试剂包括

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-11-21

  • 极寒冷气候地区住宅中的室内霉菌浓度、分布情况及其与建筑特征的关系

    在极端寒冷的气候条件下,例如美国阿拉斯加的气候区8,居民的大部分时间都在室内度过。这种高比例的室内活动使得室内环境的质量对居民的健康和生活质量至关重要。然而,尽管室内环境对健康影响显著,相关研究却很少关注这些地区室内霉菌的浓度及其成因。因此,本研究通过在阿拉斯加两个偏远沿海社区的72户家庭中进行表面和空气中的霉菌检测以及现场房屋评估,以了解这些寒冷地区房屋中霉菌的存在及其与房屋特征之间的关系。在阿拉斯加,由于气候寒冷,许多家庭在冬季需要持续供暖。然而,这种供暖方式可能带来一些问题,如湿度控制不当,从而增加室内霉菌生长的风险。霉菌的生长需要特定的条件,包括适当的温度和湿度,而这些条件在寒冷地区可

    来源:Indoor Environments

    时间:2025-11-21

  • 中国广西地区1-12岁儿童接触有机磷酸酯(OPEs)的情况:基于机器学习的预测因子评估

    这项研究聚焦于中国广西地区1至12岁儿童及其父母体内有机磷酸酯类化合物(OPEs)的暴露情况,旨在识别影响OPEs在儿童尿液中浓度的关键因素。OPEs是一类广泛应用于阻燃剂和增塑剂的化学物质,其在日常生活中无处不在,尤其是在家具、纺织品、电子设备以及食品包装等材料中。由于其具有较强的环境持久性和潜在的健康风险,OPEs已成为环境健康研究中的重要对象。研究团队对84名儿童和104名父母的尿液样本进行了分析,检测出11种OPEs。这些化合物在儿童尿液中的几何平均浓度(GM)范围从0.11 ng/g(三-丙基磷酸,TPP)到25.93 ng/g(三(2,3-二氯丙基)磷酸,TDCPP),而在父母尿液

    来源:Hygiene and Environmental Health Advances

    时间:2025-11-21

  • 人口老龄化背景下人口政策对中国粮食相关环境足迹的影响

    中国在应对人口老龄化问题上实施了一系列人口政策,这些政策对整体食品需求及相关的环境影响具有潜在的深远影响。然而,以往的研究并未将这些政策与不同年龄群体的食品消费模式相结合,进行环境影响的预测。本研究首次尝试通过年龄队列需求模型,将中国鼓励生育的人口政策与多维的食品相关环境足迹联系起来,揭示了政策对环境影响的复杂作用。研究发现,尽管老年人(>60岁)的人均环境足迹相对较低,但他们将成为中国食品相关环境足迹的最大贡献者,预计到2050年将占总环境足迹的约37%。从2020年到2050年,总体土地使用足迹预计会增加,而温室气体排放、水消耗和富营养化足迹则可能减少。温室气体排放的减少主要由环境强度的下

    来源:Global Environmental Change

    时间:2025-11-21


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