الأبحاث ضمن الموضوع : المحفزات الكهربائية لتحويل الطاقة
-
مواقع ثنائية الذرات من الحديد غير المتماثل عالية الكثافة لأكسدة المياه الكهروكيميائية بكفاءة واستقرار
2024 | المؤلف: Lili Zhang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)لقد ظهرت المحفزات ثنائية الذرات (DACs) كنهج واعد في التحفيز الذري، خاصةً لتعزيز الأداء التحفيزي عبر تفاعلات مختلفة. أحد التحديات الكبيرة في تطبيقها هو تحسين تحميل وطول عمر المراكز النشطة المعدنية. تقدم هذه الدراسة تصميم مراكز الحديد ثنائية الذرات المنسقة بالنيتروجين والكبريت غير المتماثلة على صفائح الكربون النانوية المدعومة بالنيتروجين ذات العيوب العالية، المشار إليها…
-
التنسيق خارج المستوى لذرات الإيريديوم الفردية مع الجزيئات العضوية وهيدروكسيدات الكوبالت والحديد لتعزيز تفاعل تطور الأكسجين
2024 | المؤلف: Jie Zhao وآخرون | المجلة: Nature Nanotechnology | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تتناول هذه الفقرة تطوير محفز مبتكر من ذرة واحدة من الإيريديوم، يُشار إليه بـ Ir₁/(Co,Fe)-OH/MI، والذي يتم تنسيقه خارج المستوى مع ثنائي ميثيل إيميدازول (MI) على هيدروكسيد الكوبالت والحديد. تم تصنيع المحفز من خلال طريقة غمر بسيطة ويظهر أداءً كيميائيًا كهربائيًا ملحوظًا، حيث يحقق جهدًا زائدًا منخفضًا للغاية يبلغ 179 مللي فولت عند كثافة تيار…
-
تعزيز أداء تفاعل تطور الأكسجين على المحفزات القائمة على النيكل والحديد من خلال تداخل المدارات d
2024 | المؤلف: Xing Wang وآخرون | المجلة: Nano-Micro Letters | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث المحفز NiFeLa، الذي يظهر أداءً استثنائيًا في تفاعل تطور الأكسجين (OER) بسبب اقتران المدارات 3d-5d. يمكّن هذا المحفز جهاز تحليل الماء بغشاء تبادل الأنيون (AEMWE) من العمل عند جهد خلية يبلغ 1.58 فولت فقط عند كثافة تيار تبلغ 1 A cm$^{-2}$، مع الحفاظ على الاستقرار لمدة 600 ساعة. يؤدي دمج La في وحدات…
-
التعرف على آلية مسار الأكسيد أثناء التشغيل مع مواقع نشطة مزدوجة مختلفة لأكسدة الماء الحمضي
2024 | المؤلف: Qianqian Ji وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تستقصي الدراسة الدور الحاسم لمسارات التفاعل المجهرية في تعزيز الأداء الكهروكيميائي لمحفزات RuO₂ لأكسدة الماء الحمضي، والتي تعاني حاليًا من نشاط منخفض واستقرار ضعيف. يقترح المؤلفون استراتيجية جديدة لإنشاء تناظر هيكلي محلي مقترن بعدم تناظر حالة الأكسدة في المواقع النشطة من خلال دمج ذرات المنغنيز (Mn) في مضيف RuO₂. هذا التعديل يحول مسار التفاعل من…
-
هندسة محفز كهربائي قائم على سبائك نشطة وموثوقة من خلال تسخين جول السريع نحو تطور الهيدروجين بمستوى الأمبير
2024 | المؤلف: Zhan Zhao وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تقدم البحث طريقة جديدة وسريعة لتسخين جول لتخليق سبيكة RuMo على مصفوفة MoOx، تهدف إلى تعزيز الأداء الكهروكيميائي للقطب السالب القائم على الموليبدينوم لتفاعلات تطور الهيدروجين (HER). يُظهر المحفز الناتج استقرارًا ملحوظًا، حيث يحافظ على الأداء لأكثر من 2000 ساعة عند كثافة تيار تبلغ 1000 مللي أمبير سم$^{-2}$، إلى جانب جهد زائد منخفض للغاية يبلغ…
-
ضبط حالات التكافؤ 5d للبلاتين في الموقع لأكسدة الأكسجين بأربعة إلكترونات
2024 | المؤلف: Wanlin Zhou وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في قسم الطرق، يوضح المؤلفون المواد المستخدمة في تجاربهم، مشيرين إلى أن جميع المواد الكيميائية تم استخدامها دون تنقية إضافية. تشمل المواد الأساسية حمض الكلوروبلاتينيك سداسي الماء ($\text{H}_2\text{PtCl}_6 \cdot 6\text{H}_2\text{O}$، ≥97%)، الأمونيا المائية ($\text{NH}_4\text{OH}$، 25-28%)، حمض الهيدروكلوريك ($\text{HNO}_3$، 65-68%)، هيدروكسيد البوتاسيوم ($\text{KOH}$، ≥85%)، واليوريا (99%)، جميعها مستمدة من شركة سينوفارم للمواد الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك،…
-
محفزات الروثينيوم المصممة بشكل عقلاني المدعومة على TiN لتطور هيدروجين عالي الكفاءة ومستقر في ظروف قلوية
2024 | المؤلف: Jia Zhao 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 لتحليل البيانات. يتم وصف منهجيات محددة، مثل التجارب المضبوطة، والاستطلاعات، أو النماذج الحاسوبية، لضمان إمكانية إعادة الإنتاج وصحة النتائج. بالإضافة إلى ذلك، يبرز القسم أي أدوات أو تقنيات مستخدمة، بما في ذلك البرمجيات لمعالجة البيانات أو المعدات المتخصصة…
-
استكشاف في الموقع لكيفية تطور محفزات اختزال الأكسجين من Fe/N/C أثناء التخليق تحت ظروف التحلل الحراري
2024 | المؤلف: Shuhu Yin وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في هذه الدراسة، تم إجراء حسابات نظرية الكثافة الوظيفية المعتمدة على الدوران (DFT) باستخدام برنامج VASP، مع استخدام الوظيفة PBE جنبًا إلى جنب مع تفاعلات فان der Waals. تم تعيين طاقة القطع الحركية عند 400 eV. تم استرخاء الكتلة Fe\(_{13}\)O\(_{13}\) في البداية في مجموعة NVT عند 1170 K لمدة 5 ps باستخدام ترموستات نوز-هوفر. ثم…
-
إنتاج الهيدروجين الموفر للطاقة من خلال التحليل الكهربائي لمياه البحر مع اقتران تعزيز المجال الكهربائي المحفز للأكسدة الكهروكيميائية
2024 | المؤلف: Tongtong Li وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)في هذا القسم، يوضح المؤلفون المواد والمواد الكيميائية المستخدمة في تجاربهم. تشمل الكواشف الرئيسية هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، نترات الكوبالت (II) سداسي الماء (Co(NO₃)₂·6H₂O)، اليوريا (CO(NH₂)₂)، فلوريد الأمونيوم (NH₄F)، وكبريتيد الصوديوم غير المائي (Na₂S·9H₂O)، المأخوذة من ماكلين. تم الحصول على مواد كيميائية إضافية مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl)، ميثينامين (C₆H₁₂N₄)، حمض الكبريتيك (H₂SO₄)، هيكساميثيلين تترا مين (HMT)،…
-
هندسة هجرة الكبريت الواجهة في كبريتيدات المعادن الانتقالية تمكن من انخفاض الجهد الزائد لتطور الهيدروجين المستدام في مياه البحر
2024 | المؤلف: Min Li وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: الطاقة المتجددة والاستدامة والبيئة (Renewable Energy, Sustainability and the Environment)تتناول الدراسة التحديات المتعلقة بإنتاج الهيدروجين من مياه البحر، وخاصة تعطيل أقطاب تفاعل تطور الهيدروجين (HER) عند كثافات تيار عالية. لتعزيز الاستقرار والنشاط لمركبات الكبريتيد من المعادن الانتقالية، يقترح المؤلفون محفزًا كهربائيًا جديدًا، وهو هيكل هجين من كبريتيد النيكل والكوبالت محاط بقشرة كربونية مخدرة بالنيتروجين (CN@NiCoS). من خلال تقنيات التوصيف المتقدمة وحسابات نظرية الكثافة الوظيفية،…
