التصنيف: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)
-
استراتيجية استبدال لتنظيم البيئة المحلية لمحفزات Co-SxN4−x ذات الذرة الواحدة لتسهيل اختزال CO2 A replacement strategy for regulating local environment of single-atom Co-SxN4−x catalysts to facilitate CO2 electroreduction
تتحكم البيئات التنسيقية المحلية في أداء المحفزات ذات الذرة الواحدة. هنا، تم تطوير استراتيجية استبدال حراري لتخليق المحفزات ذات الذرة الواحدة مع بيئات تنسيقية محلية مضبوطة وقابلة للتعديل بدقة. سلسلة من تم تصنيع المحفزات أحادية الذرة بنجاح عن طريق استبدال النيتروجين المنسق بالكبريت حرارياً عند درجات حرارة مرتفعة، وهناك علاقة بركانية بين التنسيقات والأداءات التحفيزية…
-
دورة كيميائية وكهربائية لتحليل الماء بفصل عالي الكفاءة في إلكتروليت قريب من الحيادية Electrochemical and chemical cycle for high-efficiency decoupled water splitting in a near-neutral electrolyte
الهيدروجين الأخضر الناتج عن تحليل الماء باستخدام الكهرباء المتجددة ضروري لتحقيق انبعاثات كربونية صفرية. تقنيات التحليل الكهربائي الحالية غير تنافسية مع الهيدروجين الرمادي منخفض التكلفة الناتج عن الوقود الأحفوري، مما يحد من إمكانيات توسيع نطاقها. تظهر العمليات المبتكرة التي تفصل تفاعلات تطور الهيدروجين والأكسجين وتنتجها في خلايا منفصلة أو مراحل مختلفة كمسار محتمل لتقليل تكلفة…
-
تحلل الماء الكلي المدفوع بالضوء المرئي باستخدام محفز ضوئي من أكسيد الكبريتيد لتوليد الهيدروجين بطريقة فعالة ومستقرة Efficient and stable visible-light-driven Z-scheme overall water splitting using an oxysulfide H2 evolution photocatalyst
تسمح أنظمة ما يُعرف بمخطط Z بتفكيك الماء بشكل كامل باستخدام محفزات ضوئية ذات فجوة نطاق ضيقة. لتعزيز أداء هذه الأنظمة، من الضروري تعزيز الأنشطة الجوهرية لمحفز تطور الهيدروجين ومحفز تطور الأكسجين، وتعزيز نقل الإلكترونات من محفز تطور الأكسجين إلى محفز تطور الهيدروجين، وكبح التفاعلات العكسية. العمل الحالي يطور محفز ضوئي أكسيد الكبريت عالي الأداء،…
-
مبدأ ساباتير غير المعتاد في المحفزات من سبائك عالية الانتروبيا لتفاعلات تطور الهيدروجين Unusual Sabatier principle on high entropy alloy catalysts for hydrogen evolution reactions
مبدأ ساباتير يتم استكشافه على نطاق واسع في التحفيز غير المتجانس، ويتم تصويره رسوميًا في مخططات البراكين. النشاط الأكثر رغبة يقع في قمة البركان، ومن الممكن تحقيق مزيد من التقدم في النشاط بعد هذا الحد الأقصى من خلال تصميم محفز يتجاوز القيود التي ينطوي عليها مبدأ ساباتير. هنا، من خلال حسابات نظرية الكثافة الوظيفية، اكتشفنا…
-
تفعيل واستقرار الفروق الكبيرة في الكهربية السالبة بين المواقع الذرية المجاورة ZnIn2S4 لتحقيق التحلل الضوئي المائي الشامل بكفاءة Large electronegativity differences between adjacent atomic sites activate and stabilize ZnIn2S4 for efficient photocatalytic overall water splitting
التحلل الضوئي الشامل للماء إلى هيدروجين وأكسجين مرغوب فيه لإنتاج وقود متجدد ومستدام ونظيف على الأرض على المدى الطويل. تعتبر كبريتيدات المعادن محفزات مثالية لتوليد الهيدروجين، لكن تجانس مكوناتها وعدم استقرار الكبريت النموذجي يسبب إنتاج أكسجين غير نشط، مما يبقى عقبة كبيرة أمام التحلل الشامل للماء. هنا، يتم تحفيز تشوه موقع الكاتيون لتطعيم الأكسجين. (D-O-ZIS)…
-
تخفيض ثاني أكسيد الكربون إلى الإيثيلين باستخدام الماء النقي كوسيلة تغذية، مع استقرار يتجاوز 1000 ساعة عند 10 أمبير Pure-water-fed, electrocatalytic CO2 reduction to ethylene beyond 1,000 h stability at 10 A
الكهربائية التحفيزية يتطلب الاختزال عند درجات حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة إدارة مجموعة معقدة من البروتونات والهيدروكسيدات وأيونات الكربونات وأيونات المعادن القلوية عند الكاثود والأنود، مما يستلزم استخدام أغشية انتقائية للأيونات لتنظيم درجة الحموضة. توفر أغشية تبادل الأنيونات بيئة قلوية، مما يسمح تقليل عند فولتية خلايا منخفضة وكبح تطور الهيدروجين مع الحفاظ على كفاءات…
-
الاستقطاب بمساعدة الإلكتروليت مما يؤدي إلى تعزيز فصل الشحنات وكفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى هيدروجين من تحلل مياه البحر Electrolyte-assisted polarization leading to enhanced charge separation and solar-to-hydrogen conversion efficiency of seawater splitting
يييانغ لي © ، هوي تشو ، سونغهوا كاي © ، دارمالينغام برابهكاران ( ، وينتيان نيو (1) ، ألكسندر لارج (1) ، جورج هيلد (1) ، روبرت أ. تايلور (1) ، شين-بينغ وو (1) وشيك تشي إدمان تسانغ
-
بناء محفزات كهربائية فائقة التنسيق من الكبريت والأكسجين لإنتاج H2O2 الانتقائي والتراكمي Constructing sulfur and oxygen super-coordinated main-group electrocatalysts for selective and cumulative H2O2 production
التحضير المباشر لبيروكسيد الهيدروجين تقدم تفاعل اختزال الأكسجين بواسطة إلكترونين بديلاً متزايدًا للعملية التقليدية المستهلكة للطاقة والمعروفة بعملية الأنثراكوينون للتطبيقات في الموقع. ومع ذلك، فإن اعتمادها معوق حاليًا بسبب ضعف الانتقائية والتقليل العائد الناتج عن التتابع تقليل أو تفاعلات فينتون. هنا، مسترشدين بالحسابات النظرية، نسعى لتجاوز هذا التحدي من خلال تنشيط محفز ذرة واحدة من…
-
تمديد الشد لمواقع الإريديوم في أكاسيد المنغنيز لمحللات الماء بغشاء تبادل البروتون Tensile straining of iridium sites in manganese oxides for proton-exchange membrane water electrolysers
على الرغم من أن تفاعل تطور الأكسجين الحمضي (OER) يلعب دورًا حاسمًا في أجهزة التحليل الكهربائي للماء بغشاء تبادل البروتون (PEMWE)، إلا أن التحديات لا تزال قائمة بسبب نقص المحفزات الكهربائية الفعالة والمستقرة في الأحماض. هنا، نقدم محفزًا كهربائيًا منخفض الإريديوم حيث يتم توطين ذرات الإريديوم المشدودة في مواقع الكاتيونات على سطح أكسيد المنغنيز (TS-Ir/…