禁欲教官开了她腿h,chinasex喷水videos,久久久久99精品成人片试看

1. Nat. Commun.: 鎳基氫氧化物中雙功能機制促進甲醇電氧化以實現低能耗制氫

催化頂刊集錦：Nature子刊、AM、AEM、Nano Energy、Nano Letters、Small等

氫氣(H₂)作為一種無碳、高能量密度的燃料，一直被認為是傳統礦物燃料的最重要替代品之一。近年來，整體水分解(OWS)技術得到了很好的發展，使得H₂的可持續生產成為可能。盡管如此，由于緩慢的析氧放反應(OER)，OWS通常需要高于1.6 V的電位，并且OER所消耗的能量約占OWS總能量的95%，導致電催化析H₂效率低下。為了進一步提高成本效益，人們迫切希望用其他低能耗的陽極反應來取代能耗較高的OER反應。

基于此，蘇州大學馮萊和河北工業大學金朋等采用NiM-LDHs(M=Mn，Fe，LDH：層狀雙氫氧化物)作為模型催化劑，催化氧化甲醇(MOR)以實現低能耗析氫。

實驗結果表明，以NiMn LDH作為陽極催化劑和以Pt/C作為陰極催化劑構建的HER/MOR電解雙電極電解槽，在10/100 mA cm^?2電流密度下的電位為1.33/1.43 V，遠低于商業化的Pt/C//RuO₂電解槽(1.40/1.49 V)。Pt/C//NiMn在10和100 mA cm^?2電流密度下連續運行20個小時后沒有發生明顯的電壓上升，其甲酸鹽法拉第效率接近100%并保持恒定，并且NiMn LDH陽極催化劑的形貌和組分沒有發生明顯變化，表明NiMn LDH具有優異的催化MOR穩定性。

原位拉曼光譜、H/D KIE實驗和密度泛函理論(DFT)計算綜合研究表明，MOR的循環途徑是通過預催化氧化過程進行形成Ni^III-OOH物種，為MOR提供組合的活性位點。接下來的過程涉及一系列的甲醇脫氫，同時Ni^III-OOH還原為Ni^II-(OH)₂；Ni離子在Ni^II和Ni^III之間穿梭，而摻雜劑M(M=Mn，Fe)始終保持為M^III，這不僅影響Ni^II-(OH)₂/Ni^III-OOH的氧化還原轉變，而且影響吸附甲醇的催化脫氫，從而決定催化劑的活性。

更重要的是，研究人員提出關鍵物種Ni^III-OOH提供兩個組合的活性位點(即Ni^III和附近的親電氧)以促進MOR(定義為雙功能機制)，這很好地解釋了MOR期間甲酸鹽的高選擇性形成和Ni^III-OOH的瞬時存在。綜上，該項工作清楚地揭示了鎳基氫氧化物的MOR機制，這種機制可以擴展到包括各種伯醇和仲醇的電氧化，并且MOR雙功能機理為醇類電氧化催化劑的設計提供了理論指導。

Unraveling a Bifunctional Mechanism for Methanol-to-Formate Electro-oxidation on Nickel-based Hydroxides. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-37441-9

2. Nat. Commun.: 外延生長硅基單原子催化劑應用于可見光驅動合成氣制備

提高活性中心的分散性和光子的有效捕獲是光催化研究的重點。晶體硅在地球上儲量豐富，并且帶隙合適，但硅基光催化劑與金屬元素的結合由于硅的剛性晶體結構和高的生成能量而具有挑戰性。近日，中山大學楊振宇和蘇成勇等采用固相合成法制備了Co含量在0.4 wt%~3.4 wt%之間可調的硅基復合材料，并用多孔SiO₂作為催化劑載體(Co@Si SAC)。具體而言，研究人員以CoSi₂結構域為模板，通過原子外延促進金剛石結構晶體Si(c-Si)的原位生長；在高溫下CoSi₂結構域分解期間Co原子能夠摻入c-Si晶格，聚集可以忽略不計。

實驗結果表明，在光催化CO₂RR過程中，含有0.5 wt%Co的Co@Si光催化劑上CO和H₂的產率分別為4.72 mol g_Co^?1和4.43 mol g_Co^?1，分別比商業Co和Co₃O₄高10³-10⁴倍以上。在不加光敏劑的條件下，與無Co催化劑相比，Co@Si NC(即不含SiO₂載體)也表現出明顯的光催化活性，表明Co@Si光催化行為來源于摻Co的Si核。

此外，具有3.4 wt%Co的Co@Si催化劑表現出約1 0 mmol g^?1的CO轉化率，這可歸因于其相對較高的CO負載；照射6小時后，CO生成速率急劇下降，這可能是由于光敏劑在連續可見光照射下的分解。

基于實驗結果，研究人員得出催化劑上的合成氣反應過程：第一步，CO₂氣體被SiO₂的多孔結構捕獲并轉化為吸收態(CO₂*)；其次，在可見光照射下，光敏劑[Ru(bpy)₃]²⁺被促進到激發態([Ru (bpy)₃]²⁺*)；隨后，光生電子被轉移到Co@Si結構域，并且空穴被TEOA淬滅使得[Ru(bpy)₃]²⁺再生；同時，CO₂*分別從CO@Si和溶液中捕獲電子和質子，隨后轉化為形成COOH*中間體并最終形成CO，相當數量的質子最終在無鈷的c-Si面上還原以產生H₂。

Epitaxially Grown Silicon-based Single-atom Catalyst for Visible-light-driven Syngas Production. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-37401-3

3. Nat. Commun.: 原位構建Ru基非晶雜化結構原子界面，利用太陽能催化析氫反應

太陽能驅動的光催化水分解產氫是一種生產綠色能源的有效策略。然而，到目前為止，在沒有任何犧牲劑的情況下合理構建光催化析H₂系統是一個至關重要但仍具有挑戰性的問題。先前的光譜學研究表明，空穴轉移到電子供體是實現有效H₂生成的關鍵速率限制步驟，因此，探索具有超快空穴捕獲能力的合適而有效的界面，為實現有效的H₂生成提供了可能性。

基于此，中國科學技術大學姚濤、劉瀟康和丁韜等通過氧浸漬方法，成功地合成了g-C₃N₄負載的非晶Ru-RuO_x雜化結構(RRCN)，其中非晶Ru和RuO_x物種在原子尺度上均勻地混合在具有多異質界面的納米顆粒中。

研究人員利用原位X射線吸收精細結構(XAFS)和X射線光電子能譜(XPS)深度剖面技術，在原子水平上精確地跟蹤和識別均勻Ru-RuO_x異質界面的逐漸形成。此外，時間分辨光致發光(PL)和超快瞬態吸收(TA)光譜表明，得益于豐富的界面，非晶態RuO_x位點在<100 fs的超快過程中能夠固有地捕獲光生空穴，而非晶態Ru位點能夠達到1.73 ps的有效電子轉移，從而導致長的電荷分離反應狀態。

光催化析氫性能實驗結果顯示，在AM 1.5 G光輻照下，以15%的TEOA為犧牲劑，RRCN光催化劑的析氫速率為380.2 μmol h^?1，比純的C₃N₄(1.8 μmol h^?1)高出約200倍；在無犧牲劑和助催化劑的情況下，RRCN的析氫速率也高達60.8 μmol h^?1。在光催化實驗的基礎上，研究人員推斷Ru-RuO_x中的Ru組分作為H₂析出的活性中心，而RuO_x作為空穴捕獲劑。此外，研究人員還在相同條件下進行了改性Ru納米晶粒子的對照實驗。

結果表明，與晶體Ru納米晶不同，非晶Ru納米粒子具有獨特的無序原子結構，賦予了它們高度的化學均勻性、豐富的缺陷和不飽和配位，從而獲得了較好的光催化H₂析出活性。綜上，該項工作不僅提供了一個基于具有超快捕獲空穴能力的非晶Ru-RuO_x雜化結構的高效人工光合作用體系，而且為合理設計基于結構演變的非晶非均相催化劑提供了指導。

In Situ Constructing Atomic Interface in Ruthenium-based Amorphous Hybrid-structure towards Solar Hydrogen Evolution. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-37451-7

4. AM: 甘油氧化代替OER，實現工業電流密度下低能耗制氫

甲酸作為一種有前途的氫能載體，在構建完整的氫經濟產業鏈中發揮著不可替代的作用。目前，甘油氧化輔助水電解已成為一種具有成本效益的綠色HCOOH和H₂聯產方式，但同時提供高電流密度和法拉第效率(FE)仍然是一個巨大的挑戰。因此，目前迫切需要開發和設計出有效的HCOOH和H₂聯產電催化劑。基于此，中國科學技術大學謝毅、章根強和肖翀等報道了一種同步策略，在鎳泡沫上生長三元NiVRu-LDHs納米片陣列(NiVRuLDHs NAs/NF)以提升析氫和甘油氧化動力學。

實驗結果表明，合成的NiVRu-LDHs NAs/NF在1.24 V_RHE就能夠達到10 mA cm^?2的電流密度、在1.40 V_RHE時甲酸的高法拉第效率(FE)達到97%，以及其HER在10 mA cm^?2的電流密度處只需要35 mV的HER過電位。

此外，在引入Ru后，其他生物質衍生醇(如甲醇、乙醇、乙二醇和苯甲醇)的電氧化性能也可以得到提高。利用NiVRu-LDHs NAs/NF集成的電催化系統只需1.933 V就可以驅動1 A cm^?2的工業級大電流密度，能耗低至4.62 kWh m^?3 H₂(比水電解降低能耗10.1%)；它的甲酸和H₂生產率分別為12.5和17.9 mmol cm^?2 h^?1，FE分別接近80%和96%。

原位拉曼和密度泛函理論(DFT)計算表明，NiVRu/LDHsNAs/NF電極上Ni^II/Ni^III氧化還原活性物質的形成有效地促進了甘油向甲酸鹽的轉化。其中，加入的Ru原子可以優化氫的吸附行為，并加速甘油氧化過程中Ni^II氧化為Ni^III和C-C氧化裂解。總的來說，這項工作不僅為構建高效電催化劑提供了指導，而且顯示出集成電催化體系中H₂與增值化學品的大規模合成的巨大潛力。

Electrochemical Biomass Upgrading Coupled with Hydrogen Production under Industrial-level Current Density. Advanced Materials, 2023. DOI: 10.1002/adma.202300935

5. AEM: 可控合成Pt-Ni束狀納米籠氣凝膠作為氧還原反應的高效電催化劑

質子交換膜燃料電池(PEMFC)以其高能量密度、低環境危害的獨特技術優勢，在全球可持續能源發展中受到越來越多的關注。然而，陰極氧還原反應(ORR)緩慢的動力學限制了PEMFC的整體性能。因此，開發高效的ORR電催化劑對制備高功率/能量密度質子交換膜燃料電池具有重要意義。近日，中山大學劉衛和丹麥哥本哈根大學Jan Rossmeisl等報道了一種簡便和可擴展的O₂參與的水溶液培養策略，基于高M?Pt比和B摻入促進的富M核和富Pt殼層水凝膠形成過程以制備Pt_xM_y(M=Ni，Fe，Co)束狀納米籠氣凝膠(Pt_xM_y BNC AGs)。

具體而言，Pt_xM_y BNCs AGs將金屬氣凝膠的優點與獨特的3D多孔網絡結構和具有超薄多孔壁的納米籠構件結合在一起；特別是在配體和應變效應調控下，具有優化d帶中心的Pt₈₃Ni₁₇ BNCs AG對ORR的活性和穩定性顯著提高，其質量活性為1.95 A mg_Pt^?1，比活性為3.55 mA cm^?2，分別是商業Pt/C催化劑的8.9倍和9.6倍。此外，Pt₈₃Ni₁₇ BNCs AG的質量活性在經過2萬次ADT循環后僅下降了17.4%，而商用Pt/C催化劑的質量活性則嚴重下降了68.2%。

基于實驗結果和理論計算，Pt₈₃Ni₁₇ BNCs AG/C對ORR的增強活性和耐久性可歸因于以下原因：1.獨特的金屬氣凝膠結構具有豐富的孔隙，相互連接的納米線為快速電子轉移提供自由通道；2.具有超薄多孔壁的納米籠構件可以提供更高的原子利用率，并產生更多的內部活性位點；3.應變和配位環境的協同效應優化了d帶中心，從而提供了一個適當削弱Pt?O結合強度。

最重要的是，Pt₈₃Ni₁₇ BNCs AG/C中適當的Pt/Ni比例也能有效地抑制Ni的浸出，適當的孔隙率可以減少BNCs表面化學勢高的二次結構的產生，從而進一步抑制燒結，有利于其長期穩定性。總的來說，該項工作為設計和開發高性能和低成本的電催化劑提供了新的思路。

Scalable and Controllable Synthesis of Pt-Ni Bunched-Nanocages Aerogels as Efficient Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction. Advanced Energy Materials, 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204257

6. Nano Energy: 磷原子誘導高熵合金中可調的晶格應變，促進堿性水分解

電化學水分解是生產高純度氫的最有前途的策略之一，但由于其反應動力學緩慢，通常需要高效的電催化劑來降低活化能壘以促進反應過程。在工業上常用貴金屬催化劑，如鉑催化析氫反應(HER)、RuO₂或IrO₂催化析氧反應(OER)，這些催化劑儲量稀少，價格昂貴，限制其了電化學水分解的進一步發展。

基于此，香港理工大學郝建華、新南威爾士大學夏振海和西北工業大學韓瀟等采用原子摻雜的方法成功地構建了一種可調節晶格畸變的整體水分解多孔高熵合金(HEA)電極(xP-HEAs)，系統地研究了P摻雜對晶格膨脹和電催化性能的影響。

具體而言，研究人員利用密閉高壓環境將P原子摻入到HEA中，一系列結構實驗表征和密度泛函理論(DFT)計算證實了外部P原子摻雜及其誘導的梯度拉伸應變顯著影響HEA中過渡金屬元素的電子結構，優化中間吸收能，從而極大地提高HEA的全水分解性能。此外，由于引入雜原子和誘導晶格應變，P摻雜多孔HEA的電催化活性暴露面積和本征比活性大大增加。

因此，最優的1P-HEA電極具有良好的堿性析氫和析氧反應活性，其在10 mA cm^?2電流密度下分別僅需要70 mV和211 mV的低過電位。此外，歸因于應變和雜陰離子摻雜的共同作用，在模擬工業條件下，基于雙功能1P-HEA電極構建的全水分解電解槽在穩定性測試持續84小時后(在超高電流密度為2 A cm^?2下)仍保持幾乎100%的活性，其性能優于商用的Pt/C和RuO₂。

因此，該項工作證明了通過簡單的摻雜途徑調節高能電子阱內部晶格應變的可行性，并且有可能推廣到其他V族元素或P以外的不同價態離子，為構建低成本、高性能、缺陷豐富的雙功能自支撐電極以應用于工業制氫提供了范例。

Atomic Phosphorus induces Tunable Lattice Strain in High Entropy Alloys and Boosts Alkaline Water Splitting. Nano Energy, 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108380

5. Nano Lett.: 原子應變金屬中心，實現高效選擇性光氧化苯甲醇

釩氧化物(VO_x)由于V的多重氧化態而具有可調的表面電子結構，它可以作為具有適當能帶結構和O₂活化性能的高效光催化劑。然而，VO_x具有活性低和穩定性差的缺點，通過應變工程調整V位點電子結構是一種提高VO_x光催化性能的有效策略。

納米材料的應變工程主要是通過產生界面失配或變形來實現的，插入堿金屬離子能夠在原子水平上調整應變效應。通過插入這些客體離子，VO_x的電荷和自旋密度可以重新分布，從而調節活性位點含氧中間體的吸附能。

近日，清華大學李亞棟、張亮和北京理工大學陳文星等采用水熱法在原子尺度上以小疇應變將微量鈉離子插入V₂O₅晶格間隙中(原子應變Na⁺?V₂O₅)，以提高其光催化活性和穩定性。

實驗結果表明，所制備的Na⁺?V₂O₅光催化劑表現出高產率和選擇性的光催化氧化苯甲醇制備苯甲醛性能，其在420 nm光照下4小時，苯甲醛的產率和選擇性最高都為99%。機理探究實驗結果表明，Na⁺?V₂O₅可以更有效地激活O₂分子轉化為超氧自由基，這對于苯甲醇的光催化氧化比其他自由基更重要；表面應變位點促進了O₂的活化，進而實現了有效的光催化氧化過程。

實驗結果和理論計算表明，Na⁺?V₂O₅中的V?O鍵長度(1.871±0.143 ?)比V₂O₅中的V?O鍵(1.853±0.143 ?)長0.97%，證實了Na⁺誘導了鍵畸變。此外，相比于V₂O₅，O₂可以強烈地與Na⁺?V₂O₅表面(?1.045 eV)結合，并橋接兩個表面V原子；在吸附過程中，大量電荷(0.69 e)從Na⁺?V₂O₅表面轉移到O₂分子上，O₂分子表面親和性的改善可促進后續的光催化過程，并顯著提高其光催化性能。同時，Na⁺的插入向表面V位點提供了電荷，從而降低了表面V原子的氧化狀態。

更重要的是，Na⁺?V₂O₅(0.71)中的反鍵合態和鍵合態都相對于原始V₂O₅(約0.00)下移，導致更多鍵合態低于費米能級，因此產生更強的V?O₂相互作用。該項工作揭示了通過鈉插入原子應變工程來改善VO_x光催化性能的機制，也為合理設計選擇性光氧化反應的應變型催化劑提供了新的策略。

Atomically Strained Metal Sites for Highly Efficient and Selective Photooxidation. Nano Letters, 2023. DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00256

8. Small: 硫化鎳基核殼結構納米催化劑用于高效海水電解

在較高電流密度下電催化海水分解產生氫氣被認為是有效減少傳統礦物燃料消耗的一種有前景的策略。因此，迫切需要開發活性強的催化劑來克服嚴重的氯化物腐蝕、競爭性的氯析出和催化劑中毒。基于此，南開大學袁忠勇課題組制備了直接生長在泡沫鎳上的非晶NiFe氫氧化物層封端的Ni₃S₂納米金字塔核殼異質結構(NiS@LDH/NF)，以協同調節電子結構和質量輸運，提高大電流密度下的析氧反應(OER)性能。

與直接物理混合不同，FeNi LDH殼層和高導電Ni₃S₂芯層的緊密結合將產生更大的表面積、更高的電導率和優化的電子結構等顯著的協同效應。結果表明，帶正電荷的Ni₃S₂核極大地改變了FeNi LDH殼層的電子分布，從而調整了FeNi LDH對OER的反應性能；同時，微米級的陣列結構和超疏水/超親水電極表面使得NiS@LDH/NF在較大的電流密度下具有較強的機械強度和較強的傳質能力；Ni₃S₂-FeNi LDH界面的表面重構防止了嚴重的氯化物腐蝕，提高了化學穩定性，從而使海水氧化得以持續進行。

因此，NiS@LDH/NF僅需要279、311和341 mV的過電位就可以在1M KOH海水中產生100、500和1000 mA cm^?2的電流密度；該電極還能夠在較大電流密度下維持連續水氧化，在海水電解液中100小時工作以上不形成次氯酸鹽。

更重要的是，經過可控磷化過程后，由NiS@LDH/NF衍生的核殼Ni₃S₂-FeNi₂P異質結(NiS@FeNiP/NF)也表現出優異的HER活性，僅需要52、237和327 mV的過電位就能在1.0 M KOH海水電解質中達到10、500和1000 mA cm^?2的電流密度。最后，組裝的NiS@FeNiP/NF (?)||NiS@FeNi LDH (+)只需要1.636和1.958 V的電壓就能分別提供100和500 mA cm^?2的電流密度。

這項工作不僅設計和研究了有效抗氯腐蝕的海水電解電催化劑，而且為優化電極結構和組成以制備更高效的海水電解電催化劑提供了指導。

Rational Synthesis of Core-Shell-Structured Nickel Sulfide-Based Nanostructures for Efficient Seawater Electrolysis. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202300194

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/08/46ce113c3a/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

催化頂刊集錦：Nature子刊、AM、AEM、Nano Energy、Nano Letters、Small等

相關推薦