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近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性间的关联。相关工作发表在Environmental Science & Technology（DOI：10.1021/acs.est.1c08666）上。 氮掺杂纳米碳材料的制备及其性能研究是近年来碳材料研究领域的热点之一，受到广泛关注。难降解有机废水的处理是废水治理的难点，常规工艺难以达到理想效果。催化臭氧氧化技术可以利用O3活化产生的OH和O2等活性氧物种（ROS）高效去除水体中的难降解有机污染物。常见实验方法难以直接监测催化过程中O3活化及ROS生成与演化的具体路径，因此揭示催化臭氧氧化过程的界面反应机理具有挑战。 ......阅读全文
近日，中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作，基于密度泛函理论（DFT）计算和机器学习等方法，探究了氮掺杂缺陷纳米碳（N-DNCs）材料表面臭氧（O3）活化与单线态氧（1O2）的生成机制，并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一，这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子，氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团，不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性，还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中，空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空
日前，中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队设计出一种过渡金属盐催化有机小分子碳化的合成新途径，实现了在分子层面可控的宏量合成多孔掺杂碳纳米材料。研究成果发表在7月27日出版的《科学进展》上。 有机小分子因其存在广泛、种类多样、元素丰富，是一种理想的制备碳纳米材料的前驱体。但在高温下，有机小分
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将
以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景，不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分，还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言，碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮
二氧化锗因具有很高的储锂性能，被认为是一种极具前景的锂离子电池负极材料。但是由于其在脱/嵌锂过程中体积膨胀导致二氧化锗负极材料的破碎和粉化，使其容量迅速衰减，为了改善二氧化锗的循环性能，开发和设计一种二氧化锗/碳复合材料不仅可以提高复合物的导电性，同时还可以缓冲电极材料的体积变化，改善电极材料
稀土硫氧化物作为一类重要的发光基质,具有非常高的光吸收和传能效率,是一类重要的光功能材料,被广泛应用在彩色显示、背光源、生物医学等领域,是目前光功能材料领域研究的热点之一。目前稀土硫氧化物纳米材料的研究主要集中在纳米颗粒领域,而一维或准一维纳米材料具有许多新颖的特性,为了深入研究其各种性能,研究制备
随着我国经济快速发展，水体污染和水资源匮乏问题愈发突出。工业废水外排污染物渐趋复杂，所含难生物降解污染物在自然界迁移转化过程中，易通过食物链进入人体和动物，在较低浓度下即对健康造成危害。面对日益迫切的水污染治理与防控需求，开发高效深度处理技术成为当务之急。非均相催化臭氧氧化技术利用臭氧分子和羟
近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其团队联合湖南大学教授马建民研发出基于氮硫共掺杂空心纳米带的钠离子电容器，并获得高容量和长循环寿命。在5A/g的高电流密度下循环10000次后，容量保持率接近100％。相关研究成果以Hollow Carbon Nanobe
新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点，碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主，但随着化石能源的大量消耗，环境问题也变得日益突出。因此，开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义，也是可持续和绿色化学的目