Constructing low-valent Ni nanoparticles for highly selective CO2 reduction

The electroreduction of CO₂（CO₂RR） into value-added chemicals is a sustainable strategy for mitigating global warming and managing the global carbon balance. However, developing an efficient and selective catalyst is still the central challenge. Here, we developed a simple two-step pyrolysis method to confine low-valent Ni-based nanoparticles within nitrogen-doped carbon（Ni-NC）. As a result, such Ni-based nanoparticles can effectively reduce CO₂ to CO, with a max...     

High-performance nonfused ring electron acceptor with a steric hindrance induced planar molecular backbone

Three nonfused ring electron acceptors (NFREAs) TTC6,TT-C8T and TT-TC8 were purposefully designed and synthesized.The molecular geometry can be adjusted by the steric hindrance of lateral substituents.According to the DFT calculations,from TTC6 to TT-C8T and TT-TC8,planarity of the molecular backbone is gradually improved,accompanying with the enhancing of intramolecular charge transfer effect.As for TT-TC8,the two phenyl substituents are almost perpendicular to the molecular backbone,which endues the acceptor with good solubility and suppresses it to form over-aggregation.Multidirectional regular molecular orientation and closer molecular stacking are formed in TT-TC8 film.As a result,TT-TC8 based devices afford the highest PCE of 13.13%,which is much higher than that of TTC6 (4.41%) and TT-C8T (10.42%) and among the highest PCE values based on NFREAs.     

Parameter optimization and performance study of Ni–P coatings prepared by pulse-assisted jet electrochemical deposition

Journal of Solid State Electrochemistry - Jet electrochemical deposition is a relatively new technology for selective electrochemical deposition. Its advantages include high deposition accuracy and...     

原位拉曼光谱与X射线吸收光谱研究能源转换电催化反应

近年来,水分解、氧气/二氧化碳还原等电化学能源转换技术为解决全球能源短缺及环境问题提供了新的思路和方向.然而,对这些能源转换技术的反应机理及其催化剂的活性位点目前仍缺乏深刻的认识和理解,这限制了高效、稳定催化剂的开发,以致阻碍该类电化学技术的进一步发展.原位光谱技术的快速发展为解决上述问题提供了坚实的基础,其中拉曼光谱...     

固态氧化物电解池中碳-分子电化学转化为可再生燃料

近年来,随着社会环保意识的迅速提高以及对可再生能源利用能力的大幅增强,以燃料电池和电解池为代表的电化学技术已经逐渐在能源的存储、转化和利用方面发挥着不可或缺的独特作用.其中,固态氧化物电解池经过多年的发展,在装置成本和工作效率上取得了长足的进步,在储能转化方面具有重要的潜力.与此同时,伴随着《巴黎协定》签订以来各国的“碳中和”路线图逐渐出台,利用相对廉价易得的可再生电能,将二氧化碳(CO₂)和甲烷(CH₄)等碳-(C1)分子电解转化为高附加值的可再生燃料(如水煤气、乙烯等),对于碳中和目标的实现具有重要的意义.因此,C1分子电化学转化的研究成为了当下重点关注的研究领域,许多重要的研究成果和技术进步在过去几年中不断涌现.固态氧化物电解池作为一种代表性的C1分子电解和转化平台,也日渐引起相关领域研究人员的关注和兴趣.与传统的C1分子催化转化方法相比,基于固态氧化物电解池的电解转化技术具有两个重要优点:高能量转换效率与体系抗中毒能力.这两个特性作为体系稳健性的基石,保障了C1分子转化为可再生燃料的反应过程的长期可持续性.本文首先简要回顾了固态氧化物电解池的前沿技术与发展,并从电解池系统分类、反应体系的特征和反应体系发展的前景与挑战这三个方面,简要介绍了近年来基于固态氧化物电解池体系的C1分子电化学转化的代表性工作.CO₂与CH₄作为廉价易得的C1分子的代表,其转化因其反应分子惰性及反应过程不可控性而广受研究者关注,本文重点关注了在固态氧化物电解池中CO₂,CO₂/H₂O和CH₄三个体系的电化学反应过程和近期研究进展,希望可为相关研究人员未来设计更合适的催化剂和构建更优的电解池结构提供有益的参考.本文还针对目前固态氧化物电解池体系在C1分子转化领域所面临的挑战,提出了未来的一些可能的研究方向,以期助力研究者在不远的将来实现C1分子电解生产可再生燃料的实用化.     

实时磁性测试深入理解锂离子电池中的过渡金属催化作用

催化剂由于具有降低电化学过电位和改善动力学条件的能力,在各种储能器件中起着至关重要的作用.在锂离子电池中,首圈放电过程中形成的固体电解质界面膜,通常被认为是一旦形成就稳定不分解的.而在过渡金属的催化下,这种电解质分解衍生的聚合物凝胶状膜(PGF)能可逆地形成和分解.这种过渡金属催化机制可以进行催化储锂,即形成的PGF具...     

水凝胶pH传感器新技术的研究进展

pH值是许多领域的重要监测指标之一.许多化工生产中需要精确、 实时地监测pH值,生物化学和生物医学领域对微环境的pH值监测有较大的需求.水凝胶pH传感器是一种将响应型水凝胶与传感器结合的新型pH值监测技术,由于其具有微型化和智能性等特点,可应用于化学化工、生物医疗、环境检测等领域.本文综述了近年来水凝胶pH传感技术的研...     

多学科交叉融合工程人才培养模式探索与实践——以非织造材料与工程专业为例

多学科交叉融合工程专业人才培养是当前高等教育人才产出的重要发展方向,如何做好学科交叉工程人才培养是当前工科专业建设发展面临的重要问题.非织造材料与工程专业是为满足国家产业用纺织品人才需求而设立的工科专业,具有高分子材料、化学、机械、纺织等多学科交叉且实践性较强的特点.本文从培养方案、课程体系、师资队伍、教学方法和人才培...     

基于探针底物法的高效液相色谱-串联质谱法测定蚯蚓体内4种CYP同工酶活力及其应用北大核心CSCD

基于探针底物法,将蚯蚓微粒体悬浮液加入至含有混合探针底物香豆素(50μmol·L^(-1))、安非他酮(25μmol·L^(-1))、阿莫地喹(50μmol·L^(-1))、右美沙芬(5μmol·L^(-1))的孵育体系中(微粒体蛋白质量浓度需控制在32~96 mg·L^(-1)内),于37℃孵育20 min后,加入甲醇终止反应,静置10 min后过0.22μm滤膜,采用高效液相色谱-串联质谱法测定对应的代谢物7-羟基香豆素、羟基-安非他酮、N-脱乙基阿莫地喹、右啡烷的生成量。根据相应代谢物的生成量分别评价蚯蚓CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8及CYP2D6酶活力。采用Acquity UPLC HSS T3柱作为分离柱,以不同体积比的含1 mmol·L^(-1)乙酸铵的0.05%(φ)甲酸溶液和甲醇的混合溶液作为流动相进行梯度洗脱,串联质谱中采用电喷雾离子源正离子模式和多反应监测模式检测,并用基质匹配法配制混合标准溶液系列。结果显示:7-羟基香豆素、羟基-安非他酮、N-脱乙基阿莫地喹、右啡烷的质量浓度均在2.5~50μg·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系;对空白样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为73.7%~103%,日内相对标准偏差(RSDs,n=5)为2.1%~11%,日间RSDs(n=5)为4.6%~10%。方法用于分析分别暴露于多壁碳纳米管染毒土壤(暴露组)和普通土壤(对照组)21 d后蚯蚓体内4种CYP同工酶的活力,CYP2C8酶活力明显高于CYP2A6、CYP2B6及CYP2D6,暴露组中CYP2A6及CYP2C8酶活力显著(P<0.05)高于对照组,而CYP2B6及CYP2D6酶活力与对照组的无显著性差异,因此推测可将CYP2A6及CYP2C8作为一套生物标记物,用于定性诊断土壤的多壁碳纳米管污染。