可持续材料合成将改变整个行业

传统固态材料合成往往耗时耗能,并伴随有害副产物。莱斯大学James Tour实验室长期致力于更清洁、快速的制造工艺,其2020年开发的"闪焦耳加热"(flash Joule heating)技术,可通过电流使中等电阻材料在瞬间升温至3000摄氏度以上,用于废弃物处理与升级回收,为绿色制造埋下伏笔。 如今,该团队在《Nature Chemistry》发表新方法——"闪中闪焦耳加热"(flash-within-flash Joule heating, FWF)。Tour教授介绍:"关键在于,过去我们只能'闪'碳及少数导电化合物,现在我们能闪合成元素周期表的其余部分,这是一大进步。"FWF在数秒内即可克级生产多种化合物,并将能耗、水耗与温室气体排放降低50%以上,为可持续制造树立新标准。 实验过程显示,FWF成功克服了传统闪焦耳加热的导电性限制。团队(包括博士生Chi Hun "Will" Choi与通讯作者、助理教授Y......阅读全文

可持续材料合成将改变整个行业

传统固态材料合成往往耗时耗能,并伴随有害副产物。莱斯大学James Tour实验室长期致力于更清洁、快速的制造工艺,其2020年开发的"闪焦耳加热"(flash Joule heating)技术,可通过电流使中等电阻材料在瞬间升温至3000摄氏度以上,用于废弃物处理与升级回收,为绿色制造埋下伏

莱斯大学发现可能是目前最强韧微观材料——线型碳

  1968年,在前西德的Ries火山口的石墨片麻岩中发现微量的线型碳。后来,又在陨石和宇宙粉尘中发现这种线型碳分子。前苏联学者将之命名为"Carbyne"。   近日,据莱斯大学的研究团队介绍,根据计算机计算结果显示,单个原子厚的线型碳(Carbyne)可能是已知最强韧的微观材料,超过了与其同为

美国莱斯大学开发新材料能为机翼进行有效地实时除冰

  美国莱斯大学官方网站宣称,该校开发的薄薄一层石墨烯环氧树脂纳米带已被证明能有效融化直升机桨叶上的冰。  该校化学实验室的詹姆斯·图尔发表在美国化学学会期刊《ACS应用材料和界面》上的一篇最新论文表明,这层石墨烯薄膜可能帮助飞机挡风玻璃、风力涡轮机、输电线路以及其他一些设备表面进行有效地实时除冰。

可持续材料联合实验室成立

  近日,中国科学院长春应用化学研究所(以下简称长春应化所)与巴斯夫公司举行了云端签约仪式暨可持续材料联合实验室揭牌仪式。可持续材料联合实验室将在中国科学院的支持下,依托长春应化所在高分子材料领域的领先优势和巴斯夫公司在化工领域的持续创新能力,助力创新成果快速商业化。  巴斯夫亚太创新园(上海)全球

莱斯大学研制出看似柔弱,实则坚不可摧的新型复合材料

  在自然界里,常常存在看着柔软却无比坚硬的物质,如深海潜水的海洋鱼类和哺乳动物,它们的外皮包着无数微小柔软并且充满着油的腔室,而正是这些腔室帮助动物承受海洋数千尺的水压。受此启发,近日,莱斯大学(RICE)纳米材料实验室的研究团队也研制出了具有同样属性的硅胶-镓复合材料,并表示未来将应用该材料的机

伊利诺斯大学开发出可自愈的强化纤维材料

  玻璃纤维及其他强化复合纤维材料轻质坚固,广泛用于航空、汽车、航海、城市建筑和运动器材中。但由于它们是层状结构,可能会出现层间分离,一旦发生了内部损伤很难检测,也无法用传统方法来修复。这是限制复合材料更广泛应用的重要原因之一。   据物理学家组织网4月15日报道,美国伊利诺斯大学厄本那—香槟分校

1升5元,这种高端材料实现闪速低成本合成

日前,记者从中国科学院理化技术研究所获悉,该所李江涛研究员团队与清华大学董岩皓教授课题组开展合作,利用硅粉-聚四氟乙烯反应剂之间的快速燃烧合成反应,实现了大尺寸碳化硅气凝胶的闪速合成,有望为碳化硅气凝胶的规模化生产和广泛工程应用开辟一条新途径。相关研究成果发表于《自然·通讯》。碳化硅气凝胶是一种轻量

焦耳|细菌助力制造航空燃料

飞机用于运送人员、运输货物和执行军事行动,但提供动力的化石燃料供应短缺。近日,研究人员发现了一种产生替代航空燃料的方法,即收集土壤中常见细菌代谢过程产生的一种不同寻常的碳分子。相关论文近日发表于《焦耳》杂志。“在化学中,所有需要能量来制造的东西,破裂时会释放能量。”论文主要作者、丹麦技术大学微生物学

Exploration:席夫碱——可持续电池全新电极材料

  在过去的几十年中,人类逐渐意识到化石燃料的使用对环境的负面影响,这也促使人们开始重视其向可再生能源的转型。为了实现这一目标,还需要寻找合适的工具用于储存和提供电能,例如可充电电池和超级电容器等。电池将电子从具有高还原电位的正极转移到具有较低还原电位的负极材料来存储能量,而超级电容器则通过电极之间

新技术可制造模拟活血管的材料

澳大利亚悉尼大学领导的一个国际研究联盟开发了一种技术,可制造模拟活血管结构的材料,这对外科手术的未来具有重大意义。临床前测试发现,将人造血管移植到小鼠体内后,身体接受了这种材料,新的细胞和组织能在正确的位置生长,实质上将其转化为了“活”血管。这项研究近日发表在国际期刊《先进材料》上。 论文资深作

固态储氢材料成果丰硕

  当前我国正面临着能源安全和碳排放两大挑战,必须调整当前过度依赖化石能源的能源结构,向着低碳、清洁、智能化的方向发展。  将氢能纳入到我国整个能源体系中,有助于改善我国的高碳能源结构,保障能源安全。其应用不仅是备受关注的燃料电池汽车,还应包括氢能发电、工业应用及其建筑应用等。  国家有色金属新能源

新的合成材料可捕集核废料

  国际能源网讯:美国西北大学的科学家于2010年1月底表示,他们已经创建了一种材料 , 它可以捕获放射性铯离子,而不捕获无害的离子,如钠离子。   以Mercouri Kanatzidis教授领导的研究小组表示,他们开发的合成材料由镓、硫和锑化合物层制取。据称,可极其成功地用于消除核废料中存在的

中山大学莱恩功能材料研究所成立

  近日,中山大学聘请了1987年诺贝尔化学奖得主、法国化学家让-马里・莱恩(Jean-Marie Lehn),同时联手法国、德国科研结构,成立了一个高端国际研究机构――中大莱恩功能材料研究所。  为了这一天,中大已经与法、德研究机构磋商了两年。终于在近日这场全英文的成立仪式上,中-法-德

美国罗切斯特大学研制出可弹走水滴超级防水材料

  美国科学家最近利用激光蚀刻技术研究出一种新型的防水材料,使落在表面的水滴可以被直接弹走。  这项研究是由来自纽约罗切斯特大学的光学物理学家ChunleGuo负责主导的。他们利用激光在金属表面蚀刻出微米和纳米级别的微型图案,使材料表面具有非常强的斥水性或排水性特点。当水滴落到这样的表面上会被排斥并

俄勒冈州立大学发现可制造超级电容器的低成本新材料

  科学家们宣称,树木很快就会在能量存储设备上扮演重要角色。俄勒冈州立大学的化学家发现,纤维素——地球上最丰富的有机聚合物,树的一个关键组成元素——在加热炉中氨氛围下加热,可以成为超级电容器的构建材料。   超级电容器是大功率能量存储设备,具有广泛的工业应用,其使用一直受限于高质量碳电极的制备困难

俞书宏代表:加强生物基可持续材料研发

年两会前,全国人大代表、中国科学院院士俞书宏认真做了有关支撑未来可持续发展、发展新质生产力而迫切需要的前瞻性创新成果方面的调研。结合自己的工作实践,他建议加强生物基可持续材料的研发,培育新质生产力。“双碳”目标是我国在21世纪长期温室气体低排放发展战略,开发低碳、环保、可再生以及新能源转换等材料来替

俞书宏代表:加强生物基可持续材料研发

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518579.shtm

燕山大学合成超高体积比容量电极材料

  从燕山大学获悉,该校环境与化学工程学院高发明课题组与美国科学家合作,在超级电容器研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于《自然—通讯》杂志。  据了解,该研究采用低温溶剂热法,一步合成了氮、氟共掺石墨化碳微球电极材料。其超高的体积比电容是商业超级电容器基活性碳的3倍,为目前已报道的碳基材料中的最

国际复合材料制造竞赛落幕-哈尔滨工程大学夺冠

  11月12日,第二届国际复合材料制造竞赛在上海落幕,哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院代表队斩获桥梁竞赛组承重第一名,工艺外观第二名。   超轻复合材料机翼及桥梁学生竞赛在国外由来已久,在复合材料领域,客机的机翼设计一直是世界级挑战并创新性的题目,而桥梁的安全、复合材料的高负载也被土木工程学家越

推动材料素化,促进材料可持续发展

  长期以来,材料尤其是大宗结构材料的性能提升往往依赖于合金化,而合金化使得材料的成本不断攀升,性能提升幅度趋缓,回收利用变得更加困难。伴随着全球工业化进程,各类材料的大量制造和使用对地球资源的消耗不断加剧,材料可持续发展越来越受到世界各国科学家和政策制定者的重视。发达国家近年来先后启动了多项材料可

单层二维材料可批量制造超薄晶体管

  一种叫做二硫化钼的二维新材料可以在硅衬底上长出单层薄膜,为柔性电子器件的生产开辟了条新路。  用仅有几个原子那么厚的薄膜做出微型、柔性的电路,一直是研究人员的梦想。然而,把这类二维薄膜生长到需要的规模,并生产出成批可靠的电子设备一直是个难题。  现在,材料科学家们已经找出一种方法,可以在直径10

固态基底气溶胶生物合成宏观尺度功能纳米复合材料面世

  如何将纳米材料组装成宏观尺度体材料并保持其纳米尺度的独特性能,是纳米材料获得实际应用的关键,也是目前面临的重要挑战之一。将纳米材料组装成宏观尺度体材料可实现许多新的且单个纳米颗粒所不具备的性质,如光学、磁学、电学及离子传导性能等。  近日,中国科学技术大学教授俞书宏领导的研究团队发展了一种通用的

59兆焦耳!欧洲聚变反应堆创可持续能源新纪录

欧洲联合环状反应堆在5秒内产生了创纪录的59兆焦耳能量。图片来源:CHRISTOPHER ROUX (CEA-IRFM)/CC BY  2月9日,在世界上最大的聚变反应堆——欧洲联合环状反应堆(JET)的研究人员宣布:他们打破了生产可控聚变能量的记录。  据《科学》报到,JET曾在1997年产生约2

59兆焦耳!欧洲聚变反应堆创可持续能源新纪录

  2月9日,在世界上最大的聚变反应堆——欧洲联合环状反应堆(JET)的研究人员宣布:他们打破了生产可控聚变能量的记录。欧洲联合环状反应堆在5秒内产生了创纪录的59兆焦耳能量  据《科学》报到,JET曾在1997年产生约22兆焦耳聚变能量的等离子体,创造了当时的世界能源纪录。此次JET新记录进行的氘

宁波材料所在磁斯格明子材料研究的进展

  磁斯格明子是一种非共线磁涡旋结构并受拓扑保护的准粒子。磁斯格明子因其可做到纳米尺寸、非易失且易驱动,被认为在下一代自旋电子学器件如信息存储、逻辑运算或神经网络技术等领域将扮演重要角色。磁斯格明子的形成通常是由使磁矩倾向于垂直排列的反对称交换耦合(Dzyaloshinskii-Moriya int

PTC加热器采用什么材料

恒温加热PTC热敏电阻具有恒温发热特性,其原理是PTC热敏电阻加电后自热升温使阻值进入跃变区,恒温加热PTC热敏电阻表面温度将保持恒定值,该温度只与PTC热敏电阻的居里温度和外加电压有关,而与环境温度基本无关. PTC加热器就是利用恒温加热PTC热敏电阻恒温发热特性设计的加热器件.在中小功率加热场合

固态电池关键材料保持低温原因揭示

  LLZTO(氧化锂镧锆钽)是一种固态电池关键材料,在运行过程中会保持异常低温,被认为是未来固态可充电电池的理想候选。据发表在美国物理学会《PRX 能源》期刊的最新研究,美国加州大学河滨分校工程师团队发现了该材料保持低温的原因。这一突破性发现有望推动更安全、更高能量密度的下一代锂电池研发。  在充

废电池可制造新电源材料-环境公敌巧变“城市矿山”

  “现在校园里和周边7个社区放了120个回收箱,每月可以收集2000枚废旧电池。”12月15日上午,中南大学研究生袁廷刚说,每次收集满后,会有企业来车,把这些废旧电池拉到湖南娄底去。   在娄底市的湖南红太阳电源新材料股份有限公司(以下简称红太阳公司)专门的生产线上,这些送来的废电池,通过去壳、

上转换材料的合成

上转换材料的合成高温固相法合成法⒉.水热合成法3.溶胶-凝胶法4.共沉淀法高温固相法合成法利用所需氧化物高纯粉料,按化学计量比配料混合均匀,经高温煅烧后形成具有一定粒度的上转换发光粉料[16]。是目前合成上转换材料的主要方法之一。影响因素:温度、压力、反应时间、添加剂。优点:微晶的晶体质量优良,表面

“中国制造”需要新材料“补钙”

  科技发明:新政策激励企业创新   随着国家对分布式发电和微电网扶持方向的明确,作为配套设施的储能系统也有望迎来大发展,激励了许多相关企业的创新发明。   比如国内一家铅酸蓄电池龙头企业推出的新型铅炭电池,一个半小时就可充满电。而且由于加了炭,阻止了负极硫酸盐化现象,改善了过去电池失效的一个因