来源:X-MOL为应对全球能源需求不断增长并推进可持续氢气生产,我们报告了通过协同 La 掺杂和界面工程,在镍泡沫上合理设计了碳包裹 La 掺杂 Ni2P/NiSe 异样结电催化剂(La-Ni2P/NiSe@C/NF),以增强尿素氧化反应(UOR)。La 诱导多孔、皱褶的纳米片,增加表面积(11.89 m² g−1),增强活性部位暴露。Ni2P/NiSe 异质界面产生内置电场,加速界面电荷传输。XPS、EXAFS 和原位 Raman 证实 La 掺杂调制了 Ni3+电子结构,从而使 Ni²⁺/Ni³ ⁺的氧化还原转变向更低电位,进而使 Ni2+/Ni3+氧化还原转变向更低电位。La-Ni2P/NiSe@C/NF 在碱性电解质中表现出优异的 UOR 活性,在 1.296 伏电压下电流密度为 10 mA cm−2(相比 RHE 为高)。令人惊讶的是,它实现了 32.73±0.73 mV dec⁻¹的低塔费尔斜率。这些性能指标超越了对照样本和最先进的基准材料。此外,组装有 La-Ni2P/NiSe@C/NF= |Pt/C/NF 在 50 mA cm−2 下表现出卓越的 250 小时稳定性,凸显了稀土掺杂和异界面工程在高性能 UOR 中的有效性。
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来源:X-MOL氢能在可持续能源转型中发挥着关键作用。甲醇蒸汽重整为分散式氢气生产提供了高效途径,但催化剂的限制依然存在。该工作利用熵工程通过溶胶合成设计鑭系钙钛矿催化剂。结构分析显示熵驱动的晶格变形、无序增强以及氧空率升高。高熵催化剂表现出完全的甲醇转化,氢选择性超过94%,并在600°C下保持稳定50小时。 机制性见解表明,熵诱导的晶格畸变与多元素协同效应共同降低了32%的甲醇解离障碍,并引导反应路径。本研究阐明了熵工程提升催化性能的内在机制,确立了高性能且耐用的钙钛矿催化剂的设计原则。这些发现为推进甲醇重整氢气生产技术的工业规模实施提供了关键的理论基础。
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来源:X-MOL食源性李斯特菌(L. monocytogenes)对公共健康构成严重威胁,但传统检测方法仍耗时且对复杂食品基质缺乏足够的敏感性。为了弥补这一空白,一台Tb(Tb)出现3 +-掺杂混合价铈基金属有机框架(Tb3+@MVCM)作为双功能探针开发,通过对铈基金属有机框架(Ce-MOFs)进行原位部分氧化,随后进行Tb3+掺杂。该探针同时表现出荧光发射和氧化还原活性。基于此,我们设计了一种双识别、双模式的吸合传感器,结合了万古霉素(Van)对革兰氏阳性细菌的结合能力与核酸适体的特异分子识别(Apt)。Apt/Tb的荧光信号3+@MVCM–Van/Fe3O4–单核细胞增生链锥复合体实现了高度灵敏的检测,检测极限(LOD)为5.19 CFU/mL,而残余探针催化比色反应,LOD为6.48 CFU/mL。该策略的分析性能通过真实自来水和牛奶样本进一步验证,每个样品浓度均为三个峰值。获得的回收率范围为92.3%至109%,相对标准差低于5.76%,证实了其适用于实样本分析。总体而言,本研究提出了一种创新的方法,用于快速检测单核细胞增生菌,并为食品安全监测提供了便捷的工具。
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来源:X-MOL有效修复氟化物污染是全球优先事项,也是水安全的紧迫要求。吸附是应用最广泛的脱氟技术,金属有机骨架(MOFs)因其独特的优势显示出巨大的应用潜力。然而,目前脱氟 MOFs 的原材料成本高昂,吸附能力有限,严重制约了其大规模应用。本研究选择了低成本的金属前驱体(铈和镧)和有机连接剂(富马酸和甲酸),并通过用水代替部分 DMF 溶剂进一步降低成本,成功合成了一种新型 MOF(表示 CeLa-FUMFA)。与锆基 MOF 相比,这种材料的原材料成本至少降低了 40%。此外,它在 25 mg/L 的初始 F−浓度下实现了 233 mg/g 的高吸附能力,并且在第 5 次再生循环后其容量仍然优于大多数报道的吸附剂。吸附实验表明,CeLa-FUMFA 对 F−表现出快速的吸附动力学,并在较宽的 pH 范围内保持优异的脱氟性能,只有 HPO₄2−表现出抑制作用。Langmuir 和伪二阶动力学模型很好地拟合了脱氟过程,表明 F−对 CeLa-FUMFA 的吸附以单层化学吸附为主。一系列表征分析表明,脱氟机理涉及离子交换、静电相互作用、氢键和络合效应。综上所述,开发的 CeLa-FUMFA 为处理含氟废水提供了有效的解决方案。
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