中国科大“机器化学家”利用火星陨石智能创制产氧催化剂

移居火星是人类的梦想,但首先要解决缺乏氧气的问题。火星上存在水资源的可能,为利用太阳能驱动的电催化析氧反应制备氧气提供了机遇。人类无法在无氧的火星环境下长期生存,因而在火星上就地取材创制催化剂成为难以逾越的屏障。近日,中国科学技术大学教授罗毅、教授江俊、副教授尚伟伟团队,与深空探测实验室研究员张哲等合作,采用中国科大“机器化学家”“小来”平台,高效融合人工智能和自动化机器实验,利用火星陨石制备出实用的产氧电催化剂。相关研究成果以Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist为题,发表在《自然-合成》(Nature Synthesis)上,并被遴选为当期热点论文。 “小来”凭借精准的自动化操作能力,能够执行高通量实验任务;同时,“小来”的“计算大脑”同步进行量子化学仿真模拟,通过......阅读全文

中国科大“机器化学家”利用火星陨石智能创制产氧催化剂

  移居火星是人类的梦想,但首先要解决缺乏氧气的问题。火星上存在水资源的可能,为利用太阳能驱动的电催化析氧反应制备氧气提供了机遇。人类无法在无氧的火星环境下长期生存,因而在火星上就地取材创制催化剂成为难以逾越的屏障。近日,中国科学技术大学教授罗毅、教授江俊、副教授尚伟伟团队,与深空探测实验室研究员张

机器化学家用火星陨石催化产氧气

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512269.shtm火星移民,是人类的梦想。但首先要解决的是火星大气中氧气缺乏的难题。近日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)罗毅教授、江俊教授、尚伟伟副教授团队与中国深空探测实验室张哲研究员等合作,

中国科大模拟生物酶设计制备氧还原反应电催化剂

锰(Mn)基催化剂通常对电催化氧还原反应(ORR)活性较低。然而,在生物界中,锰(II)离子常常是多种金属酶的辅因子。例如,具有Mn辅因子的血红素铜氧化酶(HCO)可以将O2还原成H2O,其活性中心Mn金属离子同时与O和N原子配位。  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料

“火星500”项目成功模拟着陆“火星”

  俄罗斯医学生物问题研究所2月12日发布消息说,载有3名“火星-500”项目志愿者的登陆舱当天成功模拟在“火星”表面着陆。  据悉,登陆舱内载有来自中国的王跃,以及2名分别来自俄罗斯和意大利的志愿者。他们将在“火星”表面停留至2月23日。其间,志愿者将完成3次出舱“登陆”。  据“火星-

过程工程所制备高活性燃料电池氧气还原反应电催化剂

  当前,全球能源危机的到来及环境污染问题的日益严重迫使人们越来越多地关注可持续能源的开发利用,包括可持续能源的储存与转化。燃料电池与金属-空气电池等是属于可持续能源利用技术的范畴,其中阴极上氧气还原反应(ORR)的催化剂决定了电池性能的好坏,从而决定了能量转化效率以及电池成本的高低。铂或铂的合金是

AI机器人为火星移民迈出重要一步

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512241.shtm   ?机器化学家探索星际资源的原位利用示意图。中国科大供图火星移民是人类的梦想。实现这一梦想,首先要解决火星大气中氧气缺乏的难题。近日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)

仿真模拟计算有哪些技术方法和应用场景?

除科研实验和表征等实操验证之外,科研领域还有理论计算和仿真模拟的技术方法。通过理论计算和仿真模拟,节省科研时间、精力和实验成本,有助于提高对各个领域的物理过程进行理解和认识,有效提高科研效率,最终获得优质的科研成果。那么目前仿真模拟计算有哪些技术方法呢?什么场景需要用到仿真模拟计算?测试狗旗下品牌计

模拟后仿真的几种做法以及优缺点

  后仿真要是从方法上分类,我觉得大概有三种,一种是gui,一种是网表,一种是反标注。  gui的就是用calibre产生calibre view,然后仿真的时候自动从calibre view中生成网表。这种我没用过,看别人用过。好处是方便,与原来的流程整合度很高。不过要是想做些debug的

研究人员模拟火星环境种植土豆

  Andy Weir的电影《火星救援》可能会成为现实,《商业线人》报道称,至少对于土豆来说是这样。在电影中,由Matt Damon饰演的宇航员Mark Watney使用自己的粪便作为肥料,在火星上种植土豆并成功活了下来。  现在,在地球上开展的一项“近似火星”环境的实验表明,土豆植株的确可以在这样

-NASA计划在火星上造氧气提供返程燃料

  据美联社7月31日报道,由于携带返程燃料至火星既昂贵且不便,美国国家宇航局(NASA)计划在未来十年在火星上制造火箭燃料的关键成分——氧气。   当天,NASA官员公布了准备安装在2020年发射的火星探测车上的七件仪器,包括两件为未来更大的火星计划作准备的装置。负责太空行动的副局长比尔格·斯

等离子科技有望助火星探索实现氧气自给

  欧洲科学家近日称,通过等离子技术有望直接将火星上的二氧化碳转换成氧气,在未来火星探索之旅中实现氧气自给自足。   来自葡萄牙里斯本大学、波尔图大学和巴黎综合理工大学的一个联合研究团队在英国《等离子体科学和技术》杂志上报告说,火星大气的压力和温度范围适合应用非热能(或非平衡态)等离子辅助来高效

NASA新技术:利用细菌和藻类火星造氧气

  如果人类如愿在2030年登陆火星,那就必须在火星上实现自给自足,因为飞船无法搭载足够的物资。为此,美国宇航局正在测试利用火星土壤获得氧气的新技术。新技术需要利用细菌和藻类,它们可以把火星土壤作为产生氧气的“燃料”。  对新技术的研究是美国宇航局“先进创新概念”(NIAC)项目的一部分。为了更符合

【物化】铁酞菁催化氧还原反应过程的单分子成像

催化氧还原反应的电催化剂是燃料电池的一个重要组成部分。过渡金属卟啉(MPs)与过渡金属酞菁(MPcs)基分子材料作为一类非贵金属电催化剂,由于其本身低成本、易于制备等特点,吸引了人们的广泛关注。探索这类电催化剂表面发生的催化氧还原反应(oxygen reduction reaction, O

研制出新型碱性水还原电催化剂

  中国科学技术大学教授俞书宏研究团队通过磷掺杂手段精准调控过渡金属硫族化合物二硒化钴的相变,成功实现其从稳定的立方相到亚稳态正交相的相转变,研制出在碱性介质中具有类铂析氢性能的高效水还原电催化剂,为从碱性水中大规模制氢提供了廉价高效的催化电极材料。这项成果日前发表在《自然—通讯》上。  研究人员发

燃料电池电催化剂替代成为可能

   电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研

电催化还原CO2的新型催化剂

  近年来,电催化还原CO2生成有经济价值的小分子产物研究受到广泛关注,但是如何实现在较负的催化电压下保持较高的催化效率,从而达到高催化产率的目标,一直是领域内的研究难点。日前,中科院青岛生物能源与过程研究所环境友好催化过程研究组设计了一种新型的二维/零维的氧化铋纳米片/氮掺杂石墨烯量子点(Bi2O

高性能电催化剂的制备的新思路

  甲酸/甲酸盐作为一种重要的化工原料及燃料被广泛应用于化工、能源等领域。但工业化制备甲酸/甲酸盐的过程十分耗时、耗能,但电化学合成工艺可以在常温常压下得到甲酸/甲酸盐产物,是一种有前景的替代方案。然而,如何设计开发高效稳定的甲酸/甲酸盐电化学合成体系是目前面临的挑战。  电催化CO2还原反应(CO

俄罗斯启动世界首个模拟火星之旅实验

  人类一直都梦想能登陆火星,但这一梦想要实现恐怕还得花上好几十年的时间。不过,如今我们离这一梦想又近了一步。据美国媒体6月2日报道,俄罗斯于3日开始在莫斯科进行世界首个模拟火星之旅实验,6名来自俄罗斯、中国、法国等国的男志愿者将在狭小的模拟密封舱内生活520个日夜。  这项被命名为

碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展

  电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用,之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而,金属有多种存在形式,且其形成及催化作用始终存在争议。  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化

我国科学家构筑高性能离子掺杂水滑石电催化剂

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所与南开大学、河南师范大学等单位合作,在离子掺杂水滑石电催化剂研究方面取得新进展,构筑了具有优异氧析出性能的Cr掺杂的CoFe水滑石电催化剂,相关研究成果发表在国际期刊Small上。  日益增长的环境污染和能源需求,迫使人们一直致力于寻找低成本、高效

析氢反应电催化剂研究:新材料替换铂金

  复旦大学26日发布,该校材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于国际期刊《先进材料》。图片来源于网络  氢能原料丰富、燃烧值高、零污染,被科学家和大众寄予厚望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,这就是析氢反应。但

等离子体反应堆可在火星上制造氧气

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484500.shtm 去年,美国国家航空航天局(NASA)实现了科幻作家几十年来一直梦想的事:在火星上制造氧气。NASA的“毅力号”探测器上安装了一个微波大小的装置,可将二氧化碳转化为可供呼吸10分钟

全自动月壤资源化利用-有望助力人类向外定居

记者从中国科学技术大学获悉,该校熊宇杰教授、龙冉教授等团队与南京大学邹志刚院士/姚颖方教授团队紧密协作,发现“嫦娥五号”取回的月壤可以进行原位资源化利用(ISRU),作为电催化剂驱动地外燃料和氧气的生产。他们进一步展示了利用机器人实现从催化剂制备到地外燃料和氧气生产的全过程无人化操作。这种高效的地外

“火星500”试验进入关键阶段-今起模拟登陆

  在登陆舱与主舱成功分离并在“火星”表面着陆后,“火星-500”试验2月14日进入一个关键阶段,按照计划,由一名俄罗斯志愿者和一名意大利志愿者组成的第一乘组将于莫斯科时间2月14日首批模拟登陆“火星”,我国志愿者王跃将作为第二乘组的成员在2月18日模拟登陆“火星”。  据“火星-500”

人类首次全面模拟载人火星探测试验正式启动

  “我们一定会成功的!”“离开”地球前王跃呐喊出了自己的心声。2010年6月3日14时(莫斯科时间),随着“火星-500”试验舱最后一道舱门缓缓关闭,来自中国、俄罗斯、法国和意大利的6名志愿者正式踏上了长达520天的“火星之旅”,拉开人类首次全面模拟载人火星探测试验的帷幕。  6勇

智源大会上捉“虫”,生命模拟研究创造仿真生物

  近日,在2022智源大会开幕式上,北京智源人工智能研究院(以下简称智源研究院)发布了天演团队最新科研成果高精度智能线虫天宝1.0。画面中,一条“秀丽隐杆线虫”(以下简称秀丽线虫)正在蠕动前行,就像真的一样。这一幕,让屏幕前的很多观众瞪大了眼睛。  智源研究院生命模拟研究中心负责人马雷介绍,通过计

交通仿真测试仪又叫模拟汽车运输振动台

越来越多家电企业为了保证产品的质量,开始关注各种检测设备。模拟汽车振动试验台,就在包装检测设备里面是zui受家电企业欢迎的一款之一。交通仿真测试仪又叫模拟汽车运输振动台,主要是用来评估在实验室中模拟实际道路条件下适用于所有商品与特定的负载在公路运输过程中,得到了影响货物装卸,运输,结果造成的影响和震

“航天遥感图像仿真模拟关键技术研究”通过验收

  5月20日,中国科学院资源环境科学与技术局在遥感应用研究所召开了生态与环境科技创新基地重要方向项目验收会,对顾行发研究员主持的“航天遥感图像仿真模拟关键技术研究”等三个项目进行了验收。徐冠华院士出席会议并担任验收组组长,李小文院士、傅伯杰研究员、李加洪研究员、周成虎研究员、赵忠明

分子电催化剂作为“宾客”,可逆地结合到电极表面

     图片来源:René Wick-Joliat、Tulsi Voralia/Nature Chemistry  通常,分子催化剂可以提供一些好处,例如更好的选择性,但其稳定性却不佳。  针对该问题,在本期《自然—化学》封面文章中,研究人员开发了一种方法,利用主客体相互作用将分子催化剂固定在电极

直接甲酸燃料电池阳极电催化剂研究获进展

   近日,中科院长春应化所研究员邢巍课题组与瑞士巴黎高等洛桑联邦理工学院胡喜乐教授带领的科研团队开展国际合作,成功设计并制备了直接甲酸燃料电池(DFAFC)高效阳极非铂催化剂。   直接甲酸燃料电池,因其制作程序简单、比能量和比功率高,是新一代移动和便携式电源。该技术是将储存于甲酸和氧气中的化学能