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来源:盖世汽车网盖世汽车讯 据外媒报道,《纳米研究》(Nano Research)杂志上发表上一篇论文显示,研究人员设计了一种方法,将高成本的铂和低成本的稀土元素镧结合为合金,用作下一代燃料电池的催化剂。这将有助于提高电池性能并降低成本,使重型运输车辆(不太适合使用电池)更容易脱碳。燃料电池可以将氢的化学能转化为电能,为车辆和其他机器提供动力,所产生的副产物只有水和热量。要提高相关电化学反应的效率,从而降低燃料电池的成本,使其比使用化石燃料更具竞争力,关键在于找到更好的催化剂,即加速这些反应的材料。在所有可能促成关键化学反应(氧还原反应或ORR)的“电催化剂”中,铂是迄今为止最好的。然而,铂是一种成本较高的稀有金属,使其在燃料电池(尤其是质子交换膜燃料电池)中的应用受到影响。更为严重的是,在具有高度腐蚀性的PEMFC环境中,这种电催化剂经过较少的循环次数就会迅速降解。这篇论文的作者之一、中国科学院长春应用化学研究所的电化学家朱思远表示:“研究人员致力于寻找一种低成本、更耐降解的电催化剂,以在更长的时间内保持稳定,提供卓越的电流密度。”为了降低电催化剂成本,研究人员主要考虑将铂与其他成本更低的金属合金化,以减少铂的使用量,同时协助甚至提高铂的催化性能。到目前为止,与铂合金化的主要选项是后过渡金属(late transition metal),即在元素周期表中位于过渡金属(其左)和准金...
发布时间: 2022 - 10 - 21
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来源:中国粉体网钱逸泰/杨剑最新Nano Letters山东大学钱逸泰院士和杨剑教授基于体积密度(ρ)、理论体积变化(ΔV)和弹性模量(E)的粗略估计表明,α-Sn作为SIBs的负极材料特别有前途。因此,研究了α-Sn作为SIBs负极材料的电化学性能,并证明了α-Sn作为SIBs负极材料的电化学性能大大优于以往广泛使用的β-Sn。为了揭示潜在的机理,进行原位XRD, TEM,SAED和DFT计算。据作者所知,α-Sn作为SIBs负极材料尚属首次报道。更重要的是,本工作为寻找高稳定性负极材料提供了新的视角。该研究以题目为“Microsized Gray Tin as a High-Rate and Long-Life Anode Material for Advanced Sodium-Ion Batteries”的论文发表在纳米材料领域国际顶级期刊《Nano Letters》。刘忠范院士等人Nat. Commun.:大面积石墨烯无损洁净转移方法最近,北京大学化学与分子工程学院刘忠范课题组、彭海琳课题组、材料学院林立课题组与中科院力学所魏宇杰课题组通过设计转移媒介的分子结构,在传统的转移媒介聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)中加入含羟基易挥发小分子,确保了石墨烯与目标功能衬底之间的共形接触,进而通过机械剥离方法实现了转移介质与石墨烯的分离,...
发布时间: 2022 - 10 - 20
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来源:中国科学院广州能源研究所江西赣州素有“稀土王国”之称,拥有全国80%以上的离子型稀土资源,尤其是铽、镝等多种重稀土元素为我国南方地区的独有珍稀矿种。自20世纪70年代开展开采以来,稀土资源为国家经济发展和战略安全发挥了极为重要的作用。但是长期开采导致矿区植被和矿床表面腐殖层被剥离、破坏,并且酸性浸出液的大量使用引发矿区生态退化和诸多环境问题,尤其是池浸、堆浸等早期工艺产生的大量尾矿未能妥善处置,致使周边土地及水体遭受不同程度破坏和污染。针对稀土尾矿地土壤酸化沙化严重、土壤养分贫瘠及微生态功能丧失等问题,中国科学院广州能源研究所生物质能生化转化研究室以适宜当地气候的能源植物为修复植物,建立了“能源植物种植-土壤生态修复-厌氧发酵制气-沼液回施/沼渣高值利用”为核心的生态能源农场修复模式。项目组研究发现:在可持续修复区,采用沼液施用草本类能源植物可在3年内显著提升稀土尾矿地的土壤养分及微生物多样性,初步恢复土地生产力,相关指标优于自然修复区的土壤样品。非度量多维尺度(NMDS)分析表明土壤微生物群落的变异主要受到土壤理化性质变化和修复植物种类差异的影响;方差分解分析(VPA)发现土壤养分是影响细菌和真菌群落变异的关键因子;并且细菌群落对土壤养分变化的响应要快于真菌群落。此外,土壤养分提升明显改变了寡营养和富营养微生物的比例,其中:富营养型微生物变形杆菌门(Proteobacter...
发布时间: 2022 - 10 - 19
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来源:美国地球物理联盟稀土元素是日常生活的重要组成部分,存在于从笔记本电脑到太阳能电池板的电子产品中。目前,美国的大部分稀土元素都来自中国控制的矿山,但由于担心中国在稀土市场的主导地位,以及采矿的环境成本,美国能源部已投资数百万美元,研究替代的稀土资源选择。在《科学进展》上发表的一项新研究中,莱斯大学的研究人员提出了一种有望替代采矿的方法。他们开发了一种从一种叫做煤灰的大量有毒废物中提取稀土元素的方法,这种方法使用的是电的震动。通过将煤灰置于极端高温下,他们从周围元素中释放出稀土元素,而不需要使用苛刻的、腐蚀性的化学物质。这种“闪光焦耳加热”方法也可以帮助从其他废料中提取稀土元素。“这是一种改进稀土元素提取的非常新颖的方法,”Laura Stoy说,她是一位专门研究稀土元素的环境工程研究员,最近刚在乔治亚理工学院获得博士学位。Stoy没有参与这项新研究。“在某种程度上,这种用电击让它们屈服的方法非常酷。”很难得到,但对现代生活必不可少稀土元素由17种金属(如钕和铽,通常用作磁铁)组成,它们位于元素周期表的底部。它们其实并不稀有——它们比黄金更常见——但它们往往以少量的量混合在地壳中,而且传统上提取它们需要刺激性的化学物质。稀土元素通常也会与元素周期表上的放射性邻居铀和钍混合在一起。煤飞灰可能是稀土元素的一个特别有价值的来源,因为美国有大量这种废料。该研究的作者之一、莱斯大学的有机化...
发布时间: 2022 - 10 - 19
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