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中国科学院化学研究所林禹泽课题组在激发态离域的有机光伏催化剂方面取得新进展（图）
林禹泽 有机光伏 催化剂
2024/6/27
氢能因其高能量密度、使用过程零污染和无碳排放等特性，被视为未来能源发展的重要方向。太阳能光催化制氢是“绿氢”制备的重要手段，但由于太阳光中紫外线仅占 5%，因此需要开发能够利用可见光和近红外光的高效光催化剂，以提高太阳能转化为氢能的效率，从而满足应用需求。有机光伏材料具有结构多样、带隙可调和吸收范围广的特点，因此成为极具吸引力的光催化剂。然而，有机光伏材料的强电声耦合作用使光生激子和载流子局域化，...
中国科学院金属研究所亚纳米尺度全暴露Pt团簇高效催化多步加氢取得新进展（图）
催化 纳米
2024/6/18
最近，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员、刁江勇副研究员和博士研究生司阳等人与北京大学马丁教授、中国科学院山西煤化所温晓东研究员、香港科技大学王宁教授等团队合作，在富缺陷石墨烯载体表面精准构建了全暴露Ptn团簇催化剂，实现其高效催化2,4-二硝基甲苯多步加氢，并在亚纳米尺度下系统理解2,4-二硝基甲苯加氢的金属结构的依赖性。2024年6月13日，该研究成果在《自然-通讯》(N...
中国科学院物理研究所长寿命蠕变型全固态锂电池正极（图）
固态锂电池 电解 颗粒
2024/6/26
电化学-机械衰退是阻碍发展长寿命全固态电池的关键瓶颈。不同于可流动的液态电解质可以适应活性电极材料的体积变化，实现稳定的固-液共形界面。刚性固体电解质难以兼容活性颗粒的反复锂化应变，易导致接触脱离，界面稳定性差。常见的电极活性颗粒-固态电解质界面可分为以下三种类型（图1）：刚性活性颗粒-刚性固态电解质（I型，例如过渡金属氧化物-氧化物固态电解质）通常会形成脆硬的点对点接触，产生高界面阻抗，严重阻碍...
中国科学院物理研究所原子尺度解析氢气环境中铁的氧化还原相变路径（图）
原子 解析 环境 催化剂
2024/6/26
铁的氧化还原是自然界中最基本的反应过程之一。在地质学中，铁氧化物在地球内部与岩浆气发生氧交换作用，对古代气候演变产生了重大影响。历史上，从富含铁元素的矿石中冶炼钢铁是人类文明发展的基石。如今，功能化铁基纳米颗粒在热催化、生物催化和电催化等多种工业生产中得到了广泛的应用。铁基催化剂在反应条件下通常会表现出异于常温状态的非平衡动态结构，铁元素不断变化的价态与配位构型会对电荷转移、表面分子吸附与活化产生...
中国科学院物理研究所表面活性剂胶束驱动碳纳米管长度分离（图）
活性 纳米 光电性能
2024/6/26
碳纳米管的结构分离和光电子器件制备通常需要将生长合成的碳纳米管通过超声处理均匀地分散在溶液中，从而避免因为碳纳米管团聚导致的器件性能降低。然而，超声分散处理会无法避免地导致碳纳米管的长度整体缩短。为了从具有一定长度分布的碳纳米管分散液中筛选出具有更加优异光电性能的长碳纳米管，研究者们发展了各种各样的长度分离方法，但是都存在着长度分辨率低和分离效率低等问题。
中国科学院大气物理研究所碳移除后亚马逊仍面临干旱的风险（图）
碳吸收 气候
2024/6/27
亚马逊雨林是世界上最大的热带雨林，对全球气候具有重要的调节作用。作为每年吸收约2.2亿吨CO2的巨大碳汇，它对减缓气候变化起到关键作用。然而，在CO2浓度持续增加的全球变暖情景下，亚马逊雨季降水可能将减少，这会导致树木的死亡率增加、雨林面积缩小。受其影响，亚马逊雨林的碳吸收能力将减弱，从而进一步加剧全球变暖，形成正反馈。CO2移除被认为是缓解全球变暖的重要手段。但是，CO2移除对亚马逊地区降水的影...
煤层气公司韩城采气管理区深层煤岩气高效建产
中国石油 煤岩气 地质工程一体化
2024/7/15
2024年6月7日，记者从煤层气公司韩城采气管理区了解到，这个管理区深层煤岩气开发取得新突破，3口深层煤岩气高效建产试验井累计产气量超80万立方米，日产气量是其他同类气井的2倍以上，验证了深层煤岩气直丛井提产提速高效建产方案的可行性。
中国科学院科学家提出基于气泡微马达实现亚纳克精度胚胎实时测量的新技术（图）
胚胎 测量 活性颗粒
2024/6/12
微纳马达是基于活性颗粒发展起来的新兴技术，推动了生物医学诊疗/给药、微纳机器人等领域的发展。微纳马达从溶液环境或磁、光、声、热、电等外场获取能力以实现自发运动，解决了微纳机器人的运动问题；而提升微纳马达功能，实现可靠便捷的操控，是对接应用需求、向微纳机器人发展所必须解决的问题。
中国科学院重庆研究院等在单原子催化剂第一壳层配位微环境精准调控方面获进展（图）
单原子催化剂 微环境 生态系统
2024/6/12
水环境存在多种难降解有机微污染物，对人类健康和生态系统构成威胁。新兴单原子催化剂（SACs）具有最大化的原子利用率和可调控的配位结构，已经成为学术研究前沿。SACs在基于过一硫酸盐的类芬顿催化反应中被广泛采用，以去除水体中的难降解有机微污染物。然而，如何精准调控SACs第一壳层电子结构，使其具有较高的pH耐受性和选择性仍是挑战。
近60年来，大气CO2浓度陡然上升，过量排放的CO2引发了海水酸化、冰川融化、海平面上升等一系列环境问题，严格控制碳排放量已成为国内外政府与各级环境组织关注的焦点。与此同时，CO2又是一种廉价、无毒且可再生的C1资源，将其转化为高附加值的碳基化学品，如烃、醇、酰胺、碳酸酯和羧酸等，减少对化石资源的过度依赖，是解决上述环境问题、实现可持续发展的有效手段。与CO、HCOOH、CH3OH、CH4等C1产...
中国科学技术大学发现铜晶面对二氧化碳还原反应决速步的调控现象（图）
铜晶 二氧化碳还原反应 决速步 调控现象
2024/6/19
近日，中国科学技术大学高敏锐教授课题组报道在二氧化碳电还原反应中，铜催化剂的决速步因晶面不同而表现出显著差异，即在铜（100）晶面，C-C偶联是决速步，而在铜（111）晶面，*CO与水的质子化是决速步。利用主要暴露铜（100）晶面的催化剂，研究人员在中性介质中实现了72%的乙烯法拉第效率和工业级的部分电流密度，并稳定将CO2转化到乙烯超过100小时。相关成果以“Facet-switching of...
中国科学技术大学在电催化剂设计领域中取得系列进展（图）
电催化剂 中国科学技术大学 能源科学技术
2024/6/19
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻，清洁能源技术的发展成为了科学研究的重要方向。在这一背景下，电催化剂作为电化学能源转换和储能技术中的核心组件，受到广泛关注。因此，电催化剂的设计与优化对于提升电化学反应的效率和选择性至关重要。然而，在原子或电子水平上解析催化剂的结构和控制催化反应的路径仍然是一个巨大挑战，极大地限制了电催化剂的基础研究和实际应用。对于电催化剂的设计而言，如何建立微观结构...
中国科学院南京地理与湖泊研究所东北黑土形成过程研究获得新进展（图）
过程 土壤资源 沉积
2024/6/21
黑土因其富含腐殖质的暗黑色表层而得名，是重要的世界粮仓和地球碳库。认识黑土的形成过程对于更好预测这种宝贵土壤资源在未来的演化方向，以及进行可持续的黑土资源管理具有重要意义。然而，由于土壤中存在强烈的生物扰动，物质不断混合，利用传统测年方法测量黑土年龄存在巨大挑战。
中国科学院大连化学物理研究所提出颗粒间距离调控策略实现高选择性一氧化碳电解制乙酸（图）
颗粒 一氧化碳 电解
2024/6/13
2024年6月11日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组（523组）在一氧化碳（CO）电解制燃料和化学品方面取得新进展，利用催化剂纳米颗粒间距离调控产物选择性的新策略，实现了工业级电流密度下高选择性CO电解制乙酸。