基于表面结合主客体分子组装的混合光电阳极

学术背景 在太阳能转化领域,分子催化剂因其高活性和结构可调性而备受关注。然而,大多数分子催化剂在均相条件下操作,不利于大规模和可回收利用。因此,将分子催化剂固定在固体载体上成为更具实际应用前景的研究方向。另一方面,窄带隙无机半导体作为稳定的可见光吸收材料,在光电催化(PEC)中表现出显著的耐久性。将分子催化剂固定在光吸收半导体上,被认为是实现太阳能转化(如水分解和二氧化碳还原)的有前途的方法,因为它结合了分子催化剂和半导体光吸收材料的优点。 然而,现有的策略在催化剂与半导体之间的电荷转移效率上往往表现不佳,导致催化活性不理想。因此,开发新的策略来构建高效的混合光电极成为当前研究的重点。本文提出了一种基于主客体相互作用的混合光阳极制备策略,通过将磷酰化环糊精(p-CD)固定在钨氧化物(WO₃)...

人工智能驱动的决策模型在分散式能源存储投资中的应用

学术背景 随着全球能源结构向可再生能源转型,分散式能源存储(decentralized energy storage)的重要性日益凸显。与传统的集中式能源存储系统不同,分散式能源存储将能源生产和存储过程本地化,减少了大规模系统故障的风险,并提高了能源供应的连续性和灵活性。然而,分散式能源存储项目的复杂性和资源有限性使得企业难以确定战略优先级,这可能导致投资失败或效率低下。 为了解决这一问题,作者们提出了一种基于人工智能(AI)驱动的决策模型,旨在为分散式能源存储投资提供有效的战略指导。该研究不仅关注如何优化投资决策,还通过引入信息增益(information gain)和大规模专家选择技术,提高了决策的一致性和效率。 论文来源 这篇论文由Gang Kou、Hasan Dinçer、Edanu...

电化学合成环己酮肟的新突破:Pickering乳液滴集成电极的应用

环己酮肟(cyclohexanone oxime)是尼龙-6生产的关键中间体,全球尼龙-6的年产量预计在2024年将达到890万吨,因此对环己酮肟的需求也在不断增加。传统的环己酮肟合成方法主要包括羟胺(NH2OH)与环己酮的反应,然而这种方法存在诸多问题,例如羟胺的爆炸性、腐蚀性酸的使用以及低价值的副产物硫酸铵的生成。此外,另一种工业方法是通过过氧化氢(H2O2)进行环己酮的氨氧化反应,但这一过程也面临着H2O2的高成本和低稳定性问题。因此,开发一种可持续且高效的环己酮肟合成方法具有重要意义。 近年来,电化学合成环己酮肟的策略逐渐受到关注。该方法利用氮氧化物(NOx)与环己酮反应,避免了传统方法中的诸多问题。然而,这一过程仍然面临着两相反应中的质量传输阻力大、羟胺竞争性氢化等问题,导致法拉第...

电化学锂回收与发电技术

电化学锂回收与发电技术

学术背景 随着全球向低碳社会的转型,锂离子电池(LIBs)作为重要的能源存储技术,其需求迅速增长。然而,锂资源的有限性和废旧电池的处理问题日益突出。传统的锂回收方法(如火法冶金、湿法冶金和直接再生)虽然有效,但存在高能耗、高化学试剂消耗和环境污染等问题。因此,开发一种高效、环保且经济的锂回收技术成为当前研究的重点。 中国科学技术大学的研究团队提出了一种新型的电化学方法,能够同时从废旧锂离子电池中回收锂,并从废气中捕获二氧化氮(NO₂),同时产生电能和高纯度的硝酸锂(LiNO₃)。这一方法不仅解决了锂资源回收的难题,还为废气处理提供了新的解决方案。 论文来源 这篇论文由中国科学技术大学应用化学系的研究团队撰写,主要作者包括Weiping Wang、Zaichun Liu、Zhengxin Zh...

纳米纤维基复合固体电解质在固态电池中的应用:从基础到应用

学术背景 随着便携式电子设备和电动汽车的快速发展,高性能储能技术的需求日益增长。锂离子电池(LIBs)作为当前主流的储能技术,其能量密度和安全性仍面临挑战。特别是在使用液态有机电解质时,锂枝晶的生长和电解质的易燃性带来了严重的安全隐患。为了解决这些问题,固态电池(SSBs)应运而生。固态电池使用固态电解质(SSEs)替代液态电解质,具有更高的安全性和潜在的能量密度提升。然而,传统的固态电解质在离子导电性和机械性能方面存在不足,限制了其实际应用。 复合固态电解质(CSEs)通过将填料和盐分散在聚合物基体中,结合了聚合物和无机电解质的优点,成为固态电池领域的研究热点。然而,传统的CSEs仍然面临填料分布不均匀和团聚现象的问题,这可能会阻碍离子传输。纳米纤维(nanofibers, NFs)因其长...