التصنيف: الطاقة (Energy)
-
تنشيط الأكسجين الشبكي وتعزيز المجال الكهربائي المحلي من خلال التشارك في التسميم بالحديد والفلور في مصفوفات إبر نانوية من CoO لأكسدة الماء الكهروكيميائية الصناعية Lattice oxygen activation and local electric field enhancement by co-doping Fe and F in CoO nanoneedle arrays for industrial electrocatalytic water oxidation
تفاعل تطور الأكسجين (OER) هو أمر حاسم لتقنيات تحويل الطاقة المتجددة، لكن علاقات الهيكل-النشاط والآليات التحفيزية الأساسية في المحفزات ليست مفهومة تمامًا. نحن هنا نعرض استراتيجية لتعزيز OER مع تحقيق تنشيط الأكسجين الشبكي وزيادة المجال الكهربائي المحلي بشكل متزامن من خلال التسميم المزدوج للكاتيونات والأنيونات. تم بناء مصفوفات خشنة من إبر نانوية CoO المزدوجة بالتسميم…
-
كرات كربونية مسامية متوسطة مع داخل قابل للبرمجة كنانواتفاعلات فعالة لتخليق H2O2 الكهربائي Mesoporous carbon spheres with programmable interiors as efficient nanoreactors for H2O2 electrosynthesis
يحتفظ النانو رياكتور بوعود كبيرة حيث يحاكي العمليات الطبيعية للكائنات الحية لتسهيل التفاعلات الكيميائية، مما يوفر إمكانيات هائلة في تحويل الطاقة الحفازة بفضل وظيفته الهيكلية الفريدة. هنا، نقترح استخدام كرات الكربون المصممة بدقة ككتل بناء، مع دمج الميكانيكا الدقيقة والتخليق القابل للتحكم لاستكشاف وظائفها الحفازة في تفاعلات اختزال الأكسجين ذات الإلكترونين. بعد إجراء تجارب ومحاكاة…
-
التقطير الشمسي المستدام المستوحى من الطبيعة مع تبلور الحواف لجمع الملح بشكل سلبي وعدم تصريف المياه المالحة Sustainable biomimetic solar distillation with edge crystallization for passive salt collection and zero brine discharge
تتطلب الحاجة الملحة لمعالجة ندرة المياه والزيادة السكانية السريعة استخدام تحلية مستدامة لإنتاج مياه نظيفة، بينما تستهلك عمليات التحلية الحرارية التقليدية الوقود الأحفوري مع رفض المحلول الملحي. كحل واعد للتقطير الشمسي الحراري المستدام، نبلغ عن جهاز مستوحى من أشجار المانغروف قابل للتوسع لإنتاج بخار الشمس المباشر وجمع الملح بشكل سلبي دون تصريف المحلول الملحي. يتم…
-
المحفزات الكهربائية المعدنية لإنتاج الهيدروجين من تحليل الماء Metal Electrocatalysts for Hydrogen Production in Water Splitting
إن الطلب المتزايد على الوقود الأحفوري والتلوث الناتج عنه قد أثار مخاوف بيئية بشأن إنتاج الطاقة. لا شك أن الهيدروجين هو أفضل مرشح لإنتاج طاقة نظيفة ومستدامة الآن وفي المستقبل. يعتبر تحليل الماء عملية واعدة وفعالة لإنتاج الهيدروجين، حيث تلعب المحفزات دورًا رئيسيًا في تفاعل تطور الهيدروجين (HER). يمكن أن يتم تحفيز HER بشكل جيد…
-
تحلل ضوئي فعال للملوثات الصبغية النسيجية باستخدام نيتريد الكربون الجرافيتي المعرض للحرارة (TE–g–C3N4) Efficient photocatalytic degradation of textile dye pollutants using thermally exfoliated graphitic carbon nitride (TE–g–C3N4)
نيتريد الكربون الجرافيتي )، تم الإبلاغ عن أن محفز ضوئي عضوي له خصائص مفيدة لاستخدامه في تطبيقات معالجة مياه الصرف. ومع ذلك، ، في شكلها الكتلي، وُجد أنها تعاني من كفاءة ضعيفة في التحلل الضوئي بسبب قيودها الذاتية مثل مساحة السطح المحدودة وسرعة إعادة اتحاد أزواج الإلكترون والثقب. في هذه الدراسة، قمنا بضبط الخصائص الفيزيائية…
-
الفهم الجزيئي للدور الحاسم لأيونات المعادن القلوية في بدء اختزال ثاني أكسيد الكربون على سطح Cu(100) Molecular understanding of the critical role of alkali metal cations in initiating CO2 electroreduction on Cu(100) surface
فهم الجزيئات لواجهة الصلب-السائل هو أمر صعب ولكنه ضروري لتوضيح دور البيئة على حركية التفاعلات الكهروكيميائية. أيونات المعادن القلوية ( )، كعنصر حيوي في الواجهة، يُعتبر ضروريًا لبدء تفاعل اختزال ثاني أكسيد الكربون ( ) على المعادن المستخدمة في سك العملات، ونشاطها وانتقائيتها يمكن أن يتم تحسينه بشكل أكبر مع تغيير الكاتيون من إلى بينما…
-
التفاعل بين المعدن والدعم المحدد بالموقع لتغيير نشاط ذرات الإيريديوم الفردية في تفاعل تطور الأكسجين Site-specific metal-support interaction to switch the activity of Ir single atoms for oxygen evolution reaction
يمكن أن تحدد التفاعلات بين المعدن والداعم (MSI) بشكل كبير الخصائص الإلكترونية لمحفزات الذرات الفردية، مما يؤثر على الأداء التحفيزي. ومع ذلك، فإن الطريقة النموذجية لتنظيم MSI عادة ما تعاني من تداخل تغير الداعمين أو التضحية باستقرار المحفزات. هنا، نقوم بتنظيم MSI المحدد للموقع لذرات Ir الفردية المثبتة على هيدروكسيد النيكل المزدوج الطبقات بشكل فعال…
-
تحسين انتشار الغاز في القطب الكهربائي مع هيكل مسامي فائق الكراهية للماء رقيق للغاية لتقليل CO2 الحمضي كهربائيًا Gas diffusion enhanced electrode with ultrathin superhydrophobic macropore structure for acidic CO2 electroreduction
ثاني أكسيد الكربون ( تفاعل الاختزال الكهربائي ) يقدم استراتيجية واعدة لتحويل إلى مواد كيميائية وقود قيمة. في الإلكتروليتات الحمضية سيكون لها مزايا متعددة بسبب قمع تكوين الكربونات. ومع ذلك، فإن معدل تفاعلها محدود بشدة بسبب البطء انتشار بسبب غياب الهيدروكسيد الذي يسهل الانتشار في بيئة حمضية. هنا، نصمم هيكلًا مثاليًا لقطب كهربائي لانتشار الغاز…
-
مواقع نشطة محفزة بواسطة ذرات الأكسوفيلك سي الفردية تعكس لتطور الهيدروجين القلوي المتفوق Oxophilic Ce single atoms-triggered active sites reverse for superior alkaline hydrogen evolution
لقد أثار المحفز المتطور لتطور الهيدروجين القلوي المكون من ذرات روديوم مفردة ونانوبارتicles روديوم صغيرة اهتمامًا بحثيًا كبيرًا. ومع ذلك، لا يزال هناك مشكلة خطيرة تتمثل في أن تطور الهيدروجين يحدث بشكل أساسي على ذرات الروديوم المفردة الأقل نشاطًا بدلاً من نانوبارتicles الروديوم الصغيرة الأكثر كفاءة في المحفز، مما يؤدي إلى عدم تحقيق إمكاناته الكاملة…
-
تصميم معزز بتعلم الآلة لمحفزات خلايا الوقود من جزيئات النانو البلاتينية بين المعادن عالية الأداء Machine-learning-accelerated design of high-performance platinum intermetallic nanoparticle fuel cell catalysts
سبائك PtCo المدعومة بالكربون معروفة بأنها واحدة من أكثر المرشحين وعدًا كعوامل تحفيز لتفاعل اختزال الأكسجين ذات البلاتين المنخفض لخلايا الوقود ذات غشاء تبادل البروتون. ومع ذلك، فإن التبادل الداخلي بين حجم الجسيمات ودرجة التنظيم في PtCo يجعل من الصعب تحقيق نشاط محدد مرتفع ومساحة سطح نشطة كبيرة في الوقت نفسه. هنا، من خلال عمليات…