الأبحاث في مجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)
-
تعزيز أداء تطور الهيدروجين الكهروكيميائي من خلال ديناميات الفقاعات الناتجة عن التلاحم
Performance Enhancement of Electrocatalytic Hydrogen Evolution through Coalescence-Induced Bubble Dynamics2024 | المؤلف: Aleksandr Bashkatov وآخرون | المجلة: Journal of the American Chemical Society | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تدرس الدراسة ديناميات فقاعات الهيدروجين الناتجة أثناء التحليل الكهربائي للماء باستخدام نظام أقطاب ميكروية مزدوجة من البلاتين في محلول 0.5 M H₂SO₄. تركز على تلاحم فقاعتين متجاورتين وكيف يؤثر هذا الظاهرة على معدل التفاعل الكهروكيميائي. تكشف النتائج أنه بينما يؤدي التلاحم الأولي إلى مغادرة سريعة للفقاعة المدمجة، يمكن أن يتسبب التلاحم اللاحق مع فقاعات جديدة…
-
تسهيل لحظات ثنائية القطب المستحثة في محفزات ZnCdS غير المتبلورة لتطور الهيدروجين الضوئي
Induced dipole moments in amorphous ZnCdS catalysts facilitate photocatalytic H2 evolution2024 | المؤلف: Xin Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في هذه الدراسة، يحقق المؤلفون في الخصائص الضوئية المحفزة لشبه موصل ZnCdS غير المتبلور، الذي يعتبر تقليديًا أقل تفضيلًا بسبب وجود حالات الفخ والعيوب. يكشفون أن تعطيل النظام الذري بعيد المدى في المادة يمكن أن يؤدي إلى لحظات ثنائية القطب، مما يؤدي إلى توليد مجالات كهربائية داخلية قوية تعزز من فصل الشحنات ونقلها. من خلال…
-
تأمين الأكسجين الشبكي في RuO2 لاستقرار مواقع الروثينيوم النشطة للغاية في أكسدة الماء الحمضية
Locking the lattice oxygen in RuO2 to stabilize highly active Ru sites in acidic water oxidation2024 | المؤلف: Xinyu Ping وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث استراتيجية مبتكرة لتطعيم السيليكون بيني تهدف إلى تعزيز استقرار أكسيد الروثينيوم (RuO₂)، الذي يُعتبر أكثر المحفزات فعالية لتفاعل تطور الأكسجين (OER) في الوسائط الحمضية. على الرغم من نشاطه التحفيزي العالي، يواجه RuO₂ تحديات كبيرة بسبب ذوبان الروثينيوم الناتج عن التساهمية العالية لروابط Ru-O، مما يؤدي إلى أكسدة الأكسجين الشبكي. يقدم الدراسة المحفز Si-RuO₂-0.1،…
-
إعادة بناء ذاتية ديناميكية محدودة نحو أداء عالي في أكسدة مياه البحر المباشرة
A restricted dynamic surface self-reconstruction toward high-performance of direct seawater oxidation2024 | المؤلف: Ling Zhou وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في هذه الدراسة، استخدم المؤلفون عدة مواد عالية النقاء لتجاربهم، بما في ذلك نترات الكوبالت سداسية الماء (Co(NO₃)₂·6H₂O)، فلوريد الأمونيوم (NH₄F)، اليوريا (CH₄N₂O)، وكربونيل الموليبدينوم (Mo(CO)₆) ك لعملية ترسيب الطبقة الذرية (ALD). تم الحصول على جميع المواد الكيميائية من شركة العلّاء وتم استخدامها دون تنقية إضافية. كانت الغازات المستخدمة في العمليات، وبالتحديد الأكسجين والنيتروجين، ذات…
-
الانتقائية المتوسطة بواسطة جهد النبض للأكسدة الكهروكيميائية للجلسرين إلى حمض الجلسريك
Pulse potential mediated selectivity for the electrocatalytic oxidation of glycerol to glyceric acid2024 | المؤلف: Wei Chen وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)قسم “الطرق” يوضح الإجراءات التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. يتناول اختيار المشاركين، وتصميم التجارب، والتقنيات الإحصائية المستخدمة في تحليل البيانات. تم هيكلة المنهجية لضمان إمكانية إعادة الإنتاج وموثوقية النتائج، مع دمج كل من الأساليب النوعية والكمية. تشمل النتائج الرئيسية من الطرق استخدام أدوات محددة لجمع البيانات، مثل الاستبيانات أو المعدات المخبرية، وتطبيق النماذج الإحصائية لتفسير…
-
تخصيص مركز نطاق d للأنواع المعدنية الأكسو ذات التكافؤ العالي لإزالة الملوثات من خلال البلمرة الكاملة
Tailoring d-band center of high-valent metal-oxo species for pollutant removal via complete polymerization2024 | المؤلف: Hongzhi Liu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في هذه الدراسة، تم استخدام مجموعة شاملة من الطرق التحليلية للتحقيق في أسئلة البحث. تضمنت هذه الطرق تقنيات نوعية وكمية مثل الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (UPLC)، والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء المرتبطة بمطيافية الكتلة (UPLC-MS)، وقياسات الكربون العضوي الكلي (TOC). بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تجارب التوقف، وتجارب تأثير النظائر الحركية (KIE)، وتجارب الأكسدة المسبقة لتوضيح…
-
أوراق نانوية فائقة الرقة ذات سبائك عالية الانتروبيا مصممة بذرات مو مفردة مع إجهاد شد داخلي تعزز التحفيز الكهربائي
Single-atom Mo-tailored high-entropy-alloy ultrathin nanosheets with intrinsic tensile strain enhance electrocatalysis2024 | المؤلف: Lin He وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث فئة جديدة من نانوصفائح سبائك عالية الإنتروبي مصممة من ذرات مو فردية، تُعرف باسم Mo₁-PdPtNiCuZn، والتي تعمل كعوامل تحفيز كهربائية فعالة لتفاعل أكسدة الميثانول (MOR). تُظهر هذه النانوصفائح أنشطة كتلية ملحوظة تبلغ 24.55 A mg Pt⁻¹ و 11.62 A mg (Pd+Pt)⁻¹، إلى جانب متانة طويلة الأمد ملحوظة. يعزز دمج ذرات مو الفردية المحبة…
-
تفاعل تطور الهيدروجين المستقر عند كثافات تيار عالية من خلال تصميم ذرات النيكل المفردة وجزيئات الروثينيوم النانوية المرتبطة بواسطة جسور كربونية
Stable hydrogen evolution reaction at high current densities via designing the Ni single atoms and Ru nanoparticles linked by carbon bridges2024 | المؤلف: Rui Yao وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تتناول الدراسة التحدي المتمثل في تطور الهيدروجين المستمر أثناء التحليل الكهربائي للماء عند كثافات تيار عالية، والتي غالبًا ما تعيقها تدهور الأداء. تُظهر الدراسة أن بلورات النانو من الروثينيوم (Ru) تتمتع بمقاومة كبيرة للتعطيل بسبب الامتصاص التآزري للوسائط الهيدروكسيلية (OH ad) على كل من Ru والذرات المفردة. لتعزيز هذه الاستقرار، طور المؤلفون محفزًا جديدًا، UP-RuNi…
-
تحفيز التباين الهيكلي بين المواقع لكتاليسرات الحديد أحادية الذرة من أجل تقليل الأكسجين بشكل قوي
Inter-site structural heterogeneity induction of single atom Fe catalysts for robust oxygen reduction2024 | المؤلف: Peng Zhang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تركز البحث على تطوير محفز ذرة الحديد المفرد ذو المسام الهرمية (Fe SAs-HP) المصمم لتفاعل اختزال الأكسجين (ORR). يتميز هذا المحفز بوجود ذرات الحديد بشكل استراتيجي داخل المسام الدقيقة والمسامات المتوسطة، مما يؤدي إلى تحسين الأداء التحفيزي الذي يتميز بجهد نصف الموجة قدره 0.94 فولت وتردد دوران قدره 5.99 ثانية(^{-1}) موقع(^{-1}) عند 0.80 فولت. تشير…
-
امتصاص أيونات الكلوريد الديناميكي على ذرة إيريديوم مفردة يعزز تحفيز أكسدة مياه البحر
Dynamic chloride ion adsorption on single iridium atom boosts seawater oxidation catalysis2024 | المؤلف: Xinxuan Duan وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث نهجًا جديدًا لتحليل مياه البحر كهربائيًا لإنتاج الهيدروجين الأخضر، مع معالجة تحدي تآكل الأنود الناتج عن أيونات الكلوريد (Cl⁻). بدلاً من استخدام المحفزات التقليدية التي تطرد امتصاص Cl⁻، طور المؤلفون محفزًا من الإيريديوم الذري (Ir) مدعومًا على هيدروكسيد الحديد والكوبالت المزدوج الطبقات (Ir/CoFe-LDH). هذا التصميم يخصص بشكل استراتيجي امتصاص Cl⁻ ويعدل الهيكل الإلكتروني…