来源:X-MOL镍基催化剂因其结构可调性及对C–H键活化的本征活性，在甲醇氧化反应中备受关注。然而，其在反应界面捕获OH⁻的能力有限，导致能量转换效率降低。本研究证明，镧掺杂的Ni(OH)₂/氧化石墨烯（La-Ni(OH)₂/GO）可实现多层级协同优化，显著提升光电化学甲醇氧化性能。镧的随机掺杂破坏了Ni–O晶格的周期性，促进表面重构及带电界面处OH⁻的富集。值得注意的是，镧掺杂诱导产生的氧空位充当电荷捕获中心，有效促进光生电子–空穴对的分离；更多光生空穴得以迁移至反应界面参与氧化反应，从而协同增强光电催化效率。通过优化界面微环境，La-Ni(OH)₂/GO催化剂在碱性介质中达到179.8 mA/cm²的电流密度，光照下进一步提升至222.6 mA/cm²。
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来源：X-MOL镧系裂变产物可以与候选包覆合金强烈相互作用，但其在耐火金属中的运输特性仍不充分。本研究研究了体心立方（bcc）钼中的 La、Ce、Pr 和 Nd 的原子尺度扩散行为，钼是先进核包壳的潜在候选物。通过自洽平均场输运建模，评估裂变产物输运和空位迁移率，基于第一原理和弹性带计算，涵盖空缺形成能量、迁移障碍和溶质-空位结合特性。与 bcc Fe 相比，bcc Mo 中的镧系溶质由于空位形成和迁移能较高，示踪剂扩散速度较慢。此外，计算显示，BCC Mo 中裂变产物对迁移障碍的影响范围不及 bcc Fe 那么广泛。在研究的镧系元素中，La 表现出最强的空位结合，同时也是 Mo 中最快的扩散剂。这些发现凸显了耐火 BCC 合金如何减少裂变产物渗透，为先进反应堆耐用包覆系统的发展提供了宝贵见解。
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来源：X-MOL氨被认为是重要的化学原料和能源载体，对现代社会的可持续发展至关重要。由于传统合成方法存在超高能耗和严重污染的限制，寻找绿色电催化剂以实现高效氮还原反应（NRR）极为艰巨。在这方面，f 区块金属配合物展现出显著潜力，尽管其催化机制尚不明确，且催化剂的稳定性和活性平衡仍是一个难题。本研究通过密度泛函理论和分子动力学（MD）的综合方法，系统地研究了三（氨基苯）芳香-镧系/錒系复合物的 NRR。金属从 Ce、Th、Pa、U、N 变成 Pu。铈配合物在化学和热上都稳定，由两条单电子δ（Ar-Ce）键和 MD 模拟支持。具体来说，二氮以端接或侧接模式吸附在铈中心，表现出拉长的 N-N 距离。在所有途径中，酶类途径具有最小的位决定阶梯能量障碍（0.80 eV）。中心金属与 N2 的相互作用被动态可视化，同时也可视化配体的变体间隙。值得注意的是，金属作为氧化还原活性位点，而锚定的隐流则充当电子储存库。它们通过单电子δ（Ar-Ce）键保持良好的电子通信，协同促进 N2 的活化和还原，通过可调的 Ce-N 耦合。竞争性吸附动力学模拟结合显性溶剂模型更倾向于 NRR 而非氢演化侧反应。 这项研究为鑭系系/锕系元素的电催化提供了宝贵见解，并为其在 NRR 中的应用开辟了新机遇。
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来源：X-MOL开发低成本的酸性氧演化反应（OER）催化剂对于推广质子交换膜水电解（PEMWE）至关重要。钕基高熵氧化物（Ru-HEOs）前景看好，但由于成分空间巨大，反复试错的做法效率低下。本文提出一种数据驱动的高通量策略，加速发现稳定酸性 OER Ru-HEO 催化剂。首先，利用大型语言模型（LLM）进行文献挖掘，能够识别出具有与 Ru 潜在协同作用的非贵金属组合。随后，我们集成了自动粉末合成和催化剂阵列制造，构建了一个拥有 60 个成员的库。利用双重活性-稳定性指标筛选出最佳组成，（RuNiFeMoCr） 3 O 4 。后续原位表征和理论计算表明，高熵环境有效抑制 Ru 的溶解，并通过优化局部配位和电子结构，协同增强反应动力学和结构稳定性。最后，在 PEMWE 器件测试中，基于该催化剂的电解槽在 1 A −2 频率下稳定运行超过 150 小时，验证了基于数据的数据的策略，用于加速筛选和无 IR 阳极候选物的概念验证。
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