الأبحاث المرتبطة بالكلمة المفتاحية: الهندسة الكيميائية

جمع الطاقة وتخزينها باستخدام هيدروجيل الحديد الهيدروسكوبي المستند إلى الأوراق لتوليد الطاقة المستمر
Leaf-based energy harvesting and storage utilizing hygroscopic iron hydrogel for continuous power generation

في سياق البيانات الضخمة وإنترنت الأشياء (IoT)، يقترح هذا البحث طريقة جديدة لتطوير أنظمة حصاد الطاقة ذاتية التشغيل باستخدام الأوراق المتساقطة. تستفيد هذه الطريقة من المزايا الهيكلية الطبيعية للأوراق، جنبًا إلى جنب مع معالجة السطح وطلاءات غير متكافئة من هيدروجيل الحديد الهيدروسكوبي، لتحويل الرطوبة المحيطة إلى طاقة كهربائية بشكل فعال. عندما تمتص الأوراق الرطوبة، يتم…
التفاعل المتناغم للذرات الفردية والعناقيد النانوية يعزز تنشيط الإيثانول الحيوي وإزالة الهيدروجين
Concerted catalysis of single atom and nanocluster enhances bio-ethanol activation and dehydrogenation

تناقش هذه القسم التحقيق في المحفزات ذات الذرة الواحدة والكتل النانوية في التحفيز غير المتجانس، وخاصة لإعادة تشكيل الإيثانول الحيوي. يقوم البحث ببناء ثلاثة أنظمة محفزات على مقياس ذري (يشار إليها بـ $xtext{Ni}/text{Mo}_2text{TiAlC}_2$، حيث $x = 0.5, 1, 1.5$) لاستكشاف الأداء التحفيزي للذرات الفردية، والذرات الفردية المختلطة مع الكتل النانوية، والكتل النانوية وحدها. تكشف النتائج…
البوليمرات الضوئية من هاليد القصدير الهتروستركتوري المتجانس ثنائي وثلاثي الأبعاد
Homogeneous 2D/3D heterostructured tin halide perovskite photovoltaics

في هذه الدراسة، يقدم المؤلفون استراتيجية تنظيم كولودي تهدف إلى مزامنة حركية النواة للبيروفسكيتات (THPs) ثنائية الأبعاد (2D) وثلاثية الأبعاد (3D) من القصدير. تتيح هذه الطريقة إنشاء هياكل غير متجانسة 2D/3D، والتي تعتبر ضرورية لإنتاج أفلام رقيقة من THP عالية الجودة. الهيكل الدقيق المحسن الذي تم تحقيقه من خلال هذه الاستراتيجية يقلل بشكل فعال من…
إعادة تدوير اليورانيوم الكهربائي من المياه العادمة العضوية المشعة باستخدام قطب كهربائي من إطار عضوي تساهمي مستقل
Electrochemical upcycling of uranyl from radioactive organic wastewater with a self-standing covalent-organic framework electrode

تقدم البحث طريقة كيميائية كهربائية غير مباشرة مبتكرة لإعادة تدوير اليورانيوم بكفاءة من مياه الصرف العضوية المشعة، وهو أمر حاسم لتطوير الطاقة النووية المستدامة. يقدم الدراسة إلكترود إطار عضوي تساهمي قائم على بولي أريل إيثر (PAE-COF-AO@CC) يقوم بوظيفتين مزدوجتين: يعمل كعامل حفاز لتفاعل اختزال الأكسجين (ORR) لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) ويوفر مواقع تشابك لأيونات اليورانيوم.…
تعديل تساهمية روابط Ru-O من خلال إعادة البناء الديناميكي لتحقيق كفاءة عالية في تطور الأكسجين الحمضي
Modulating the covalency of Ru-O bonds by dynamic reconstruction for efficient acidic oxygen evolution

تركز الأبحاث على تطوير محفز أكسيد قائم على الروثينيوم، وتحديداً جزيئات نانوية من RuO₂ مثبتة على رقائق نانوية من LiCoO₂ (RuO₂/LiCoO₂)، بهدف تعزيز الاستقرار والكفاءة لتفاعل تطور الأكسجين (OER) تحت ظروف حمضية. يسمح التصميم المبتكر بتحسين ديناميكي لـ RuO₂ خلال عملية التحفيز، مما ينظم بشكل فعال التساهمية لرابطة Ru-O. يضعف هذا التنظيم الرابطة التساهمية Ru-O،…
هندسة السطح على Cu2O الكتلي من أجل تخليق اليوريا الكهربائي الفعال
Surface engineering on bulk Cu2O for efficient electrosynthesis of urea

تتناول الورقة البحثية التقدم في تخليق اليوريا الكهروكيميائي، مع تسليط الضوء على إمكانيته كبديل موفر للطاقة للطرق التقليدية مثل عملية هابر-بوش، التي تتطلب طاقة كبيرة وتعمل تحت ظروف قاسية. يقدم المؤلفون نهجًا جديدًا يستخدم مسار اقتران C-N من خلال الاختزال المتزامن لـ CO₂ و NO₃⁻ عند الواجهات غير المتجانسة لجزيئات Cu/Cu₂O الدقيقة، محققين معدل إنتاج…
التFunctionalization الثنائي في الموقع نحو بطاريات الزنك المعدنية المائية على نطاق Ah
Bilateral in-situ functionalization towards Ah-scale aqueous zinc metal batteries

في هذا القسم، يوضح المؤلفون الطرق المستخدمة في تخليق واختبار الخلايا الكهروكيميائية، بما في ذلك خلايا العملة، خلايا الكيس، وخلايا الثلاثة أقطاب. تشمل المواد المستخدمة كبريتات الزنك (ZnSO₄•7H₂O)، فاندات الأمونيوم (NH₄VO₃)، وحمض الأكساليك المائي (H₂C₂O₄•2H₂O)، من بين أمور أخرى. تضمنت تجميع خلايا العملة قطع الأقطاب إلى أقطار محددة واستخدام فواصل ألياف زجاجية GF/D، مع حجم…
محفزات ذرات اللانثانيد الفردية للاختزال الكهربائي الفعال لثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون
Lanthanide single-atom catalysts for efficient CO2-to-CO electroreduction

لقد حظيت المحفزات ذات الذرة الواحدة (SACs) باهتمام كبير بسبب إمكانياتها لتحقيق كفاءة استخدام ذرية تصل إلى 100%، خاصة في الاختزال الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى أول أكسيد الكربون (CO). ومع ذلك، تواجه SACs التقليدية تحديات في تسهيل امتصاص CO₂ الفعال وإطلاق CO. تقدم هذه الدراسة نهجًا جديدًا يستفيد من مجموعة اللانثانيد (Ln) بالكامل…
التحسين الديناميكي للمواد المضافة واستقرار الواجهة لبطاريات الليثيوم المعدنية عالية الجهد والخالية من الكوبالت
Dynamic doping and interphase stabilization for cobalt-free and high-voltage Lithium metal batteries

تبحث الدراسة في استخدام سبينيل خالي من الكوبالت LiNi$_{0.5}$Mn$_{1.5}$O$_4$ (LNMO) كقطب موجب في بطاريات الليثيوم المعدنية (LMBs)، مع تسليط الضوء على إمكانيته لكثافة طاقة عالية بسبب جهد التفريغ البالغ 4.7 فولت. ومع ذلك، فإن التحديات مثل ذوبان المنغنيز، وتحلل الإلكتروليت عند الفولتية المرتفعة، ونمو دندريت الليثيوم تعيق استقرار الدورة. لمعالجة هذه القضايا، تقدم الدراسة الفيروكين…
تقليل ثاني أكسيد الكربون وأكسدة الماء المدفوعة بأشعة الشمس باستخدام هياكل غير متجانسة من إطار عضوي من الإنديوم
Sunlight-driven simultaneous CO2 reduction and water oxidation using indium-organic framework heterostructures

في قسم الطرق، يوضح المؤلفون المواد المستخدمة في بحثهم، مشددين على أن جميع المواد الكيميائية تم الحصول عليها من موردين تجاريين وتم استخدامها دون مزيد من التنقية. تشمل المواد الرئيسية نترات الإنديوم المائية ($text{In(NO}_3)_3 cdot xtext{H}_2text{O}$)، حمض 2-أمينو-1،4-بنزينديكربوكسيليك ($text{NH}_2text{-H}_2text{BDC}$)، ومشتق البورفيرين ($text{H}_2text{TCPP}$)، من بين أمور أخرى، جميعها ذات نقاء عالٍ (≥ 99%). تم تحديد المذيبات…