الأبحاث المرتبطة بالكلمة المفتاحية: كيمياء فيزيائية
-
استغلال التعلم الآلي في تحفيز سبائك عالية الانتروبيا: التركيز على توقع طاقة الامتصاص
2025 | المؤلف: Qi Wang وآخرون | المجلة: npj Computational Materials | المجال: كيمياء المواد (Materials Chemistry)تُعرف سبائك عالية الانتروبيا (HEAs) بشكل متزايد بإمكاناتها كعوامل حفازة، وذلك بفضل تركيباتها وهياكلها المتنوعة التي تسمح بخصائص حفازة قابلة للتعديل. ومع ذلك، فإن تعقيد HEAs يمثل تحديات كبيرة للطرق التجريبية والحسابية التقليدية، مثل أساليب التجربة والخطأ والحسابات الأولية التي تتطلب موارد كبيرة. تقدم التعلم الآلي (ML) حلاً واعدًا من خلال تسهيل الخرائط الفعالة من…
-
تحسين وتكبير المفاعلات الكهروكيميائية من الإلكتروليت الصلب المسامي لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين
2025 | المؤلف: Erzhuo Zhao وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تركز البحث على تطوير وتحسين مفاعل إلكتروليت صلب مسامي (PSE) لتخليق الهيدروجين بيروكسيد (H₂O₂)، مع معالجة التحديات المرتبطة بتكبير المفاعل للتطبيقات العملية. تدرس الدراسة بشكل منهجي تأثير عوامل مختلفة، بما في ذلك اختيار المواد، ومعلمات التجميع، وأنماط تدفق الحقل، وظروف التشغيل، على كفاءة إنتاج H₂O₂. وتحدد أن السبب الرئيسي لانخفاض الأداء أثناء التكبير هو عدم…
-
تحديد MOFs لتخزين الطاقة الكهروكيميائية عبر نظرية الكثافة الوظيفية والتعلم الآلي
2025 | المؤلف: Tian Sun وآخرون | المجلة: npj Computational Materials | المجال: الكيمياء اللاعضوية (Inorganic Chemistry)تقدم هذه القسم نظرة عامة على إمكانيات الإطارات العضوية المعدنية (MOFs) كمواد أقطاب لأنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية (EES)، مع التأكيد على الحاجة إلى مواد ذات كثافة طاقة عالية، وكثافة طاقة، وعمر دورة طويل. تسلط المراجعة الضوء على قيود مواد الأقطاب الحالية، مثل الموصلية الكهربائية المنخفضة ومشاكل الاستقرار، التي تعيق أداء المكثفات الفائقة والبطاريات. تقدم MOFs،…
-
تعديل الامتصاص التنافسي للجزيئات الهجينة ذات التجميع الذاتي من أجل خلايا شمسية بيروفسكيت ذات فجوة نطاق واسعة وكفاءة عالية
2025 | المؤلف: Chenyang Shi وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تبحث الدراسة في استخدام الهجائن الجزيئية ذات التجميع الذاتي لتعزيز الواجهة المدفونة في خلايا الشمسية من نوع بيروفسكايت (PSCs)، مع التركيز على التفاعلات بين المواد المساعدة المشتركة ومواد الطبقة الأحادية ذات التجميع الذاتي (SAM) المستخدمة بشكل شائع، [4-(3,6-dimethyl-9H-carbazol-9-yl)butyl]phosphonic acid (Me-4PACz). تكشف الدراسة أن المادة المساعدة المشتركة 6-aminohexane-1-sulfonic acid (SA) تملأ المواقع غير المغطاة بفعالية دون…
-
محفزات ذرات اللانثانيد الفردية للاختزال الكهربائي الفعال لثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون
2025 | المؤلف: Qiyou Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)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…
-
التحليل الفيزيائي الكمومي للكافيين والنيكوتين في مذيب CCL4 وDMSO باستخدام نظرية الوظائف الكثافة
2025 | المؤلف: Manoj Sah وآخرون | المجلة: Scientific Reports | المجال: المواد الإلكترونية والبصرية والمغناطيسية (Electronic, Optical and Magnetic Materials)تبحث هذه الدراسة في الهياكل الجزيئية وخصائص الكافيين والنيكوتين باستخدام مجموعة الأساس 6-311++G(d, p) مع طرق DFT (B3LYP و CAM-B3LYP) في برنامج Gaussian 09 W. تركز الدراسة على استقرار هذه الجزيئات، المميزة بقيم طاقة الحد الأدنى لها -18518.8 eV (الكافيين) و -13581.43 eV (النيكوتين)، بالإضافة إلى لحظات ثنائي القطب الخاصة بها والتي تبلغ 3.98 ديباي…
-
تأثير التسوية الدقيقة الناتج عن الامتصاص الكاتيوني: طريق نحو أنودات الزنك الخالية من الشوائب
2025 | المؤلف: Long Jiang وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تبحث الدراسة في دور أيونات Gd³⁺ كعامل تسوية دقيقة في تعزيز أداء الأنودات الزنك في إلكتروليتات كبريتات الزنك المائية (ZSO). تكشف الدراسة أن أيونات Gd³⁺ تمتص بشكل تفضيلي على سطح الزنك، مما يحمي البروزات أثناء ترسيب الزنك ويخفف من تأثير الميل. يؤدي هذا الامتصاص إلى تشكيل طبقة مزدوجة كهربائية فقيرة بالماء (EDL)، مما يقلل من…
-
تآزر الذرات الفردية وعيوب الكبريت لبطارية تدفق ريدوكس بولي سلفيد-يود المتقدمة
2025 | المؤلف: Zhigui Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الهندسة الكهربائية والإلكترونية (Electrical and Electronic Engineering)تكتسب بطاريات التدفق الكهروكيميائية المائية (RFBs) التي تستخدم كيمياء البوليسلفيد/اليوديد زخمًا بسبب سلامتها وقابليتها للتوسع وفعاليتها من حيث التكلفة. ومع ذلك، فإن أدائها معوق بسبب حركيات الأكسدة والاختزال البطيئة، مما يؤثر سلبًا على كفاءة الطاقة وكثافة الطاقة. تقدم هذه الدراسة نهجًا جديدًا باستخدام طبقات نانوية من MoS\(_2\) معيبة مدعومة بمحفزات ذرات أحادية من الكوبالت (Co)…
-
تحقيق التحليل الكهربائي للأكسجين الشامل pH عبر ضبط الكثافة والتنسيق المتناغم على محفز ذرة الحديد المستمد من الكتلة الحيوية
2025 | المؤلف: Wei Guo وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث نهجًا جديدًا للتفعيل المستمر (CA) لتخليق المحفزات ذات الذرة الواحدة المشتقة من الكتلة الحيوية (SACs)، مع التركيز بشكل خاص على SACs الحديدية (Fe). تواجه الطرق التقليدية، مثل التحلل الحراري، تحديات بسبب الوفرة الطبيعية للأكسجين في الكتلة الحيوية، مما يقيد التشتت الفعال للحديد ويؤدي إلى أداء تحفيزي أقل. يعزز طريقة CA بشكل كبير كثافة…
-
تجاوز القيود الاستوكيومترية لامتصاص وفصل الغازات الحمضية متعددة المولات
2025 | المؤلف: Zhenyun Du وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الكيمياء اللاعضوية (Inorganic Chemistry)تسلط الأبحاث الضوء على أهمية التقاط الغازات الحمضية للتخفيف من تلوث الهواء وتغير المناخ، مع التأكيد على التحديات في تحقيق نسبة امتصاص مولية أكبر من 1.0. تقدم الدراسة مادة كربونية مسامية جديدة، Zn-N₃@SC-PC، تم تصنيعها من ZIF-8-C ≡ N مع KCl، والتي تظهر قدرات امتصاص متعددة المولات استثنائية لـ CO₂ وCOS وH₂S، ولا سيما نسبة…