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高效单原子Fe基催化剂用于锌空气电池研究获进展

能源是人类文明进步和发展的物质基础。近年来,随着化石能源的逐渐消耗和日益突出的环境污染问题,人类对绿色、清洁、可再生能源的需求急剧增长。水分解、燃料电池、金属-空气电池等高效、低成本能量存储与转换技术的开发已成为研究的前沿领域。其中,锌-空气电池使用水系电解液具有低成本、安全、环境友好的优势,理论能量高达1084 Wh/kg,有望成为新一代储能设备。根据使用需求,锌-空气电池可以做成一次电池、可充放电电池以及柔性电池。锌-空气电池的放电过程涉及氧还原反应(ORR),而充电过程涉及析氧反应(OER)。目前Pt基催化剂是优良的ORR催化剂,Ir和Ru基催化剂在OER反应中具有优异的催化性能,但是铂族元素在地壳中储量稀少、价格昂贵,稳定性差,且功能单一。因此,开发低成本、高效、稳定的非贵金属催化剂对于锌-空气电池的商业化推广具有重要意义。 单原子催化剂具有高的本征活性、最大化的原子利用效率以及特定的催化剂结构。近年来,基于单原子......阅读全文

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

超越石墨烯:二硫化钼和黑鳞成材料学家新宠

  单层石墨烯(上)激发了科学家探索半导体单晶材料——如二维黑磷单晶(中)和二硫化钼(下)——的热情。  通常情况下,胶带不会被看作是一种具有科学突破性的进展。但是当英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)(两人在

Nature系列10篇,清华、复旦、武大、西南交大等成果速递

  1. Nature Photonics:光学镊子声子激光器  声子激光器是普遍存在的光学激光器的类似物,并且其已经在各种环境中实现。然而,对于介观悬浮光机械系统还没有相关报道,并且这些系统正在成为量子力学和重力的基本测试的重要平台,以及发展为机械运动耦合到电子自旋和电荷的传感模式。受到Arthu

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

《关于汞的水俣公约》生效公告

  《关于汞的水俣公约》生效公告  2016年4月28日,第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十次会议批准《关于汞的水俣公约》(以下简称《汞公约》)。《汞公约》将自2017年8月16日起对我国正式生效。  为贯彻落实《汞公约》,现就有关事项公告如下:  一、自2017年8月16日起,禁止开采新的原

基金委与德国科学基金会合作项目初审结果公布

根据国家自然科学基金委员会(NSFC)与德国科学基金会(DFG)双边合作协议,2018年双方共同征集和资助中德合作研究项目。经过公开征集,我委共收到项目申请412项,经初步审查并与德方核对清单,确定394项申请通过初审,现将通过初审的项目申请公布如下: 序号 科学部受理

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

物理所开发微纳结构氧化铈材料和新型锂-空气电池催化剂

  萤石型结构的二氧化铈随环境氧分压和温度的变化会形成一些氧空位,具有优异的储氧和释放氧特性,广泛地应用于燃料电池、处理汽车尾气的三效催化剂、光催化、传感器、氧渗透膜和生物医药等领域,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。特别是,研究发现纳米结构的氧化铈具有一些独特的性质,例如,电

大连化物所催化基础理论研究取得重要突破

     反应物转化率、选择性与反应温度的关系图  纳米结构限域的配位不饱和金属原子是众多酶催化和均相催化反应的活性中心。在负载型多相催化体系中,实现可控制备具有类似酶结构特征的高效、稳定的活性中心,对多相催化的发展具有十分重要意义,也是对催化基础理论研究的一个巨大挑战。 

检测实验室的实验用水知识大全

  水的基本性质  •1个水分子(H2O)是由1个氧原子和2个氢原子弯曲键结而成。由于正、负电荷的中心不一致,因此属于极性分子。当2个水分子同时存在时,二者会由静电交互作用与氢键结合,互相吸引并保持一定的距离。而1个水分子可以同时与4个水分子结合,形成晶体般的整齐结构。  •水分子聚合体中,由于氢键

实验室用水知识大全

▼水中存在的杂质  •可溶性无机物:无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分(钙、镁等)  •可溶性有机物:木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、有机溶剂  •微粒子:铁锈、胶体、悬浮物、固体颗粒  •微生物:细菌类、藻类▼实验用水所要求的纯度  所谓实

中美NSFC—NSF材料领域合作项目初审结果公布

  2011年国家自然科学基金委员会(NSFC)与美国国家科学基金会(NSF)将共同资助合作研究项目(项目执行期为2012年1月1日~2014年12月31日)。经公开征集和根据国家自然科学基金委员会有关规定并与美国国家科学基金会核对申请项目清单,共有如下25项申请通过初审:受理号申请项目名

温室气体转化成燃料成可再生能源研究热点

  Stuart Licht设计了最终循环机。他和同事在美国华盛顿大学实验室建造的这个太阳能反应堆,可以借用太阳光把空气中的二氧化碳——化石能源氧化后的副产物——再一次转化成燃料。这中间有几个步骤:这一反应过程中需要用到水,水可以分解成氢气和一氧化碳;然后分解物可以与液态烃燃料相混合。可以说,Lic

便携式原子吸收光谱仪的研究与探讨

  引言原子光谱分析技术历经数十年发展,已经形成利用原子发射、原子吸收、原子荧光等不同光谱特性进行有效化学分析的光谱分析仪器系列。纵观原子光谱分析仪器近几年的发展,一方面,设计与制造技术日臻完善、质量水平日趋稳定的“综合大系统”被全球各领域数以万计的实验室购置使用,成为微量与痕量元素分析的重要装备。

大连化物所燃料电池催化剂的贵金属替代研究取得突破

  将氢气直接高效转化为可广泛应用的电能,同时产生对人类生存环境友好的水分子,是未来先进可持续能源体系发展的重要目标。为了实现这一目标,作为重要能量转换装置的质子交换膜燃料电池将会发挥不可替代的作用,相关研究和开发受到了越来越高度的重视。然而,该类燃料电池中用于将空气中氧分子高效还原

第十届中科院杰出青年终评推荐人选公示

  根据《关于评选第十届“中国科学院杰出青年”的通知》(科发京党字〔2009〕128号)文件规定,第十届中国科学院杰出青年评选程序性评审工作已于2010年1月11日进行,评选领导小组办公室按照有关文件要求及评选程序邀请相关人员对上报材料进行了认真的审阅,并选出了30位候选人进入最终的评选。   现

几种废水处理技术介绍

随着国家对环保的重视,以及工业水处理的技术发展,以下简述几种工业废水处理的新技术。膜技术膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。由于膜技术在处理过程中不引入其他杂质,可以实现大分子和小分子物质的分离,因此常用于各种大分子原料的回收,如利用超滤技术回收印染废水的聚乙烯醇浆料等。目前限制膜技术工

展示创新力量 改变人类生活——2016年十大新兴技术

  芯片器官  微生物  钙钛矿太阳能电池  区块链  二维材料  芯片器官带来生物学新视野  很多重要的生物学研究和实用药物测试只能通过研究某个器官在工作时的“一举一动”才能进行,一项新技术能在微芯片上培育功能性的人类器官模块,这种“芯片器官”或许可满足这一需要,使科学家能以前所未有的方式研究生理

2019年度黑龙江省自然科学基金项目拟立项名单公示

序号项目名称联合单位301籽鹅开产节律基因的筛选、功能验证及调控机制黑龙江八一农垦大学302承载三明治式免疫激活因子的LTB-MEP-PEI纳米微球免疫活性研究黑龙江八一农垦大学303玉米移栽生物质钵育秧盘制备方法及成型机理研究黑龙江八一农垦大学304黑龙江主产区稻米有机挥发性成分分布特征及影响因子

面向热点和关键应用 探索中国质谱发展道路

  2018年8月18日,第一届质谱仪器研发论坛的第二天,各位报告人继续分享了精彩报告。其中包括禾信公司周振博士对中国质谱发展道路的探索性思考,西北核技术研究所李志明博士分享了核工业必需的磁式同位素质谱仪的研制,4位报告人均分享了便携式质谱仪的研制,包括大气压下进样和真空下进样的两种类型的

解密欧洲大型同步加速器的台前幕后

位于法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射装置(ESRF) 图片来源:ESRF  早晨4:30,博士生Warren Stevenson已经22个小时未曾合眼。“我很累,但我们或者现在工作,或者全不工作。”他一边盯着两台电脑屏幕一边说,“我们计划6点休息一会,然后8点醒,时间很紧张。”  Stevenson之所

一周国际要闻:“分区供电法”可大幅提高激光器效率

  本周焦点  室温下工作的量子内存问世  如果没有简单高效的量子内存,量子计算机和量子密码都只能停留在实验室中,但需要精密的试验设备和复杂的冷却技术进行支撑的传统内存一直以来都是量子技术的短板。波兰华沙大学的物理学家开发出一种结构简单、性能优异的新型量子内存,主要元件是一个直径2.5厘米

中美材料领域合作研究项目开始提交全文申请

  前不久,国家自然科学基金委员会(NSFC)发布与美国国家科学基金会(NSF)共同征集资助材料领域合作研究项目的指南。期间共收到预申请简表102份。  经初步审查,双方确定74项通过预申请评审。基金委提示通过预申请简表评审的申请人(请登录基金委网站查询)按照项目申请指南要求,于2011年11月15

怎样才能从空气中“榨”出水来,并且零耗能呢?

  想象一下如果你掉进大海里,周围都是海水,你却一口也不能喝;如果你迷失在沙漠中,也会遇到同样的情形,干渴无比,周围的水却解不了你的燃眉之急——即使在最干旱的地方,空气中也满满都是水分子——可你却无法利用。图片来源:YouTube  收集雾,榨出水  现有的设备是能将空气中的水蒸气转变成液态水,但是

高能动力电池是怎样炼成的

  中国科学院院士欧阳明高在学术会议上表示,我国400瓦时/公斤的单体电池有望在2025年实现产业化,这一时间表引起行业热议,目前特斯拉最新动力电池20700高性能钴酸锂电池能量为333瓦时/公斤,这意味着我国在动力电池领域有望从“跟跑”变“领跑”。  被欧阳明高点名的科研项目获得了国家重点研发计划

关于印发《国家环境保护“十二五”科技发展规划》的通知

  各省、自治区、直辖市环境保护厅(局),新疆生产建设兵团环境保护局,辽河保护区管理局,各直属单位:  为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的任务部署,提升环境科技创新能力,为探索中国环保新道路构建

纳米前沿最新集锦

  1. JACS: 超高稳定性Na离子电池  常规的O3型Na离子电池在接触空气后会出现Na的析出和电极氧化的问题而使得其稳定性无法满足需求。  本文通过减小电极中Na层的层间距,增加过渡金属电极中金属离子的价态提高了Na离子电极材料的稳定性。在理论模拟中,可以通过在电极中引入电负性相当的金属离子

《科学美国人》:2015年十大“科技成就”出炉!

  又是一年将尽,到了盘点的时候,且看《科学美国人》评选出的2015年十大科技成就。  眼控机器:运动受损人士的福音  今年早些时候,当艾瑞克・索拓用思维直接指挥机器手臂将一杯啤酒送入口中,媒体疯狂了。这是一个令人印象深刻的壮举,但背后的技术,是在他大脑中植入的一种电极芯片,这种芯片既昂贵又具有侵入

楼雄文Science Advances 全pH范围的高效稳定析氢催化剂!

  1.楼雄文Science Advances:全pH范围的高效稳定析氢催化剂!  近日,南洋理工大学的楼雄文教授课题组成功制备出一种高晶态的Ni掺杂FeP/C多孔纳米棒,并用于电化学析氢反应中。研究发现,该催化剂在全pH范围均具有高效且稳定的析氢活性,在10 mA cm−2电流密度下,酸性,中性和

化工废水处理技术 你要了解的都在这里

  化工废水是指化工厂生产产品过程中所生产的废水,如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油废水,经过生化处理后,一般可达到国家二级排放标准,现由于水资源的短缺,需将达到排放标准的水再经过进一步深度处理后,达到工业补水的要求并回用。图片来源于网络  化工厂作为用水