التصنيف: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)

آلية التحفيز التآزري الجزئي في موقعين: تعزيز تجمعات نانو CoFeSx لأكسدة المياه المستدامة Dual-site segmentally synergistic catalysis mechanism: boosting CoFeSx nanocluster for sustainable water oxidation

تعتبر المحفزات الكهروكيميائية الفعالة لتفاعل تطور الأكسجين ضرورية لتحويل الطاقة النظيفة المستدامة. ومع ذلك، فإن المواد الحفازة تتبع آلية تطور الامتصاص التقليدية (AEM) مع العلاقة المتوازنة الموروثة بين الوسائط الرئيسية للأكسجين *OOH و*OH، أو آلية الوساطة بالأكسجين الشبكي (LOM) مع إمكانية هجرة الأكسجين الشبكي وإعادة بناء الهيكل، والتي لا تتناسب مع التوازن بين النشاط العالي…
تعديل مجالات التنسيق في الموقع لمحفز الكوبالت ذي الذرة الواحدة من أجل تحسين تفاعل اختزال الأكسجين In situ modulating coordination fields of single-atom cobalt catalyst for enhanced oxygen reduction reaction

محفزات ذرات مفردة، خاصة تلك التي تحتوي على المعادن- المجموعات، تحمل وعدًا كبيرًا في تسهيل تفاعل اختزال الأكسجين. ومع ذلك، فإن التوزيع المتماثل للإلكترونات داخل المعدن- تؤدي النصفية إلى قوة امتصاص غير مرضية للوسائط، مما يحد من تحسين أدائها. هنا، نقدم محفزات ذرات مفردة من الكوبالت منظمة بتنسيق ذري تتضمن كسر التناظر جزء، الذي يعمل…
تسهيل تفاعل تطور الهيدروجين القلوي على واجهة الهترو Ru/RuO2 من خلال تشويب ذرات البلاتين الفردية Facilitating alkaline hydrogen evolution reaction on the hetero-interfaced Ru/RuO2 through Pt single atoms doping

استكشاف بديل نشط وفعال من حيث التكلفة للمواد المحفزة الكهربائية المدعومة بالكربون من جزيئات البلاتين النانوية لتفاعل تطور الهيدروجين القلوي (HER) لا يزال بعيد المنال حتى الآن. هنا، نبلغ عن محفز يعتمد على ذرات البلاتين الفردية (SAs) المدعومة في الواجهة غير المتجانسة. الدعم (المشار إليه بـ )، الذي يتميز بجهد منخفض لتجاوز HER، واستقرار ممتاز…
توليد طلاءات أكسيد هجينة محفزات نحاسية مستقرة للاختزال الكهربائي لثاني أكسيد الكربون Hybrid oxide coatings generate stable Cu catalysts for CO2 electroreduction

لقد ساهمت المواد الهجينة العضوية/غير العضوية في حل تحديات مهمة في مجالات مختلفة من العلوم. واحدة من أكبر التحديات من أجل مجتمع أكثر استدامة هي الحصول على محفزات نشطة ومستقرة تمكّن الانتقال من الوقود الأحفوري إلى المواد الأولية المتجددة، وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل الأثر البيئي. هنا نقوم بتخليق مواد هجينة جديدة حيث يحيط طلاء أكسيدي…
الكوبالت ثلاثي التكافؤ عالي الدوران في أكسيد الكوبالت الهيدروكسيدي لأكسدة المياه بكفاءة High-spin Co3+ in cobalt oxyhydroxide for efficient water oxidation

أكسيد هيدروكسيد الكوبالت هو مادة تحفيزية واعدة لتفاعل تطور الأكسجين (OER). في الهيكل التقليدي لـ CoOOH، يعرض تكوين حالة دوران منخفضة ، مع حدوث نقل الإلكترون وجهًا لوجه الأوربيتال. في هذا العمل، نبلغ عن التخليق الناجح لحالة الدوران العالي الهيكل، من خلال إدخال ذرات الكوبالت غير المشبعة تنسيقياً. بالمقارنة مع حالة الكوبالت منخفضة الدوران CoOOH،…
إعادة تكوين الميكروبيئة لذرات النيكل الفردية عالية النشاط على Mo2C المدمج بالأكسجين لتفكيك الماء Microenvironment reconstitution of highly active Ni single atoms on oxygen-incorporated Mo2C for water splitting

إن التصميم العقلاني لمحفزات كهربائية أحادية الذرة ثنائية الوظيفة الفعالة لتفكيك الماء الصناعي والفهم الشامل لآلياتها التحفيزية المعقدة لا يزال يمثل تحديًا. هنا، نبلغ عن ذرات النيكل الأحادية المدعومة على الأكسجين المدمج. عبر روابط الجسر، التي تعطي نشاطًا ثنائي الوظيفة عاليًا في تفاعل تطور الأكسجين (OER) وتفاعل تطور الهيدروجين (HER). من خلال مطيافية الامتصاص بالأشعة…
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…