《应用能源技术》(百页以内)省刊 上知网 主办单位:黑龙江省能源研究所;黑龙江省节能技术服务中心;黑龙江省能源研究会;黑龙江省节能协会国际标准刊号:ISSN1009-3230,国内统一刊号:CN23-1184/TK,期刊周期:月刊,出版时间:每月25日出版。2版起发4400-4500字符,图表另算,小图表通常为500字符,大图表通常为1000字符,复制比低于30% ,需要摘要 关键词 参考文献(需要确切到具体页码) 英文摘要 。作者具体简介:姓名 性别 生年 籍贯 学历 职称 研究方向 学校 邮编 。收稿方向:收工科内容的文章,教学的不收。可收范围包括机械,计算机,节能,环保生态,科技等。来稿内容(1) 国内外科技动态。学术成果及市场信息、环境保护、资源综合利用。(2) 实用节能、环保新产品、企业、家庭及日常生活中的节能节电技术。(3) 农村小水电和农村能源的开发利用、生态环境保护方面的好经验及相关产品介绍。(4) 各种有关能源、环保的消息报道。(5) 有关信息技术。论文一般以4500字符以内为宜,文章题目在确切表达文章内容前提下尽可能简短、最好在20个字以内。摘要应包括论文涉及的目的、方法、主要结果和结论,一般在150—200字,摘要下面应提供3—8个关键词,以概括文章的主要内容。
【能源人都在看,点击右上角加'关注'】点击蓝字,关注我们!点击蓝字“洁净煤技术”,进入公众号主页;点击右上角3个小点,在弹出页面点击“设为星标” 特约主编致读者工业炉窑是冶金、建材、陶瓷、化工、石化等流程工业中至关重要的用能装备。在工业生产中利用燃料燃烧或电能转化产生的热量,对物料或工件进行冶炼、焙烧、烧结、熔化、加热等,从而生成富有价值的工业原材料或成品,对促进工业进步与技术发展发挥重要作用。工业炉窑能耗中煤炭占70%,是化石能源消耗和环境污染的主要源头之一。目前我国使用的工业炉窑大多是比较传统的生产装备,随着经济实力的增长和科学技术的进步,这些工业炉窑越发凸显出高能耗、高污染的弊端,资源浪费和环境污染问题引起了全社会的关注。为此,需要在流程工业中加入技术创新元素,目前绿色流程与高效节能的工艺与技术已成为工业炉窑技术进步的新趋势。我国从“十一五”就提出单位GDP能耗降低20%的约束性指标,促使各省市大力开展工业炉窑节能减排技术的研发与应用,鼓励企业提高工业炉窑的生产效率与节能效率,使燃料充分燃烧,减少污染排放,在燃料洁净燃烧与余热余能高效利用等方面形成了适合我国经济健康发展的工业炉窑生产新技术,取得了显著成果。近年来,我国对生态文明建设提出了新要求,中央和地方政府都在大力度推进工业炉窑的节能减排工作。2019年7月,生态环境部等五部委联合发布《工业炉窑大气污染综合治理方案》,要求到2020年,完善工业炉窑大气污染综合治理管理体系,推进工业炉窑全面达标排放。近期,江苏、山东等东部大省纷纷颁布了工业炉窑超低排放的指标要求,工业炉窑洁净燃烧与超低排放的技术研发与应用迫在眉睫。工业炉窑高能效低排放关键技术,是国家“十三五”重点研发计划应用示范类项目。项目研究人员对工业炉窑原料物流、燃烧能流与余热利用精准匹配的节能方法及管控技术进行了深入研发,提出流程工业整体节能减排的控制策略,建立工业炉窑能量流优化重组的节能管控平台;研发了间歇性煤气全干法显热高效稳定利用技术;探究了工业炉窑原料和工况波动条件下的多种污染物高排放、高能耗问题,提出分级燃烧与SNCR相结合、催化燃烧等方法降低NOx、SOx以及CO排放;探索兼顾烟气温降、颗粒物高效脱除系统的优化途径。这些研究成果有利于进一步完善燃烧学、传热学、流体力学、工程热化学等学科理论体系,对于工业炉窑节能减排技术的研发及工程应用具有重要意义。本专刊就是这方面相关研究工作的一个阶段性成果展示。本专刊从征稿、审稿到发表历时近一年,期间经历了新冠病毒疫期,使大家更加众志成城,勇克时艰。值此专刊正式刊出之际,我们谨代表《洁净煤技术》编辑部感谢众多学者的踊跃投稿,特别感谢同行专家们对稿件认真细致的评阅,同时也感谢编辑部全体编辑的大力协作。相信通过本专刊,可以展示出我国工业炉窑节能减排领域阶段性的新成果、新技术,进一步促进高等院校、科研院所与企业之间的交流与合作,并为促进工业炉窑节能减排、推动相关原创性技术研发提供源源不断的动力!特约主编:魏小林特约编辑:宾 峰特约主编:魏小林中国科学院力学研究所魏小林,男,博士,中国科学院力学研究所,研究员,博士生导师,中国科学院大学岗位教授;中国科学院特聘研究员,获得国务院政府特殊津贴荣誉,国家重点研发计划项目负责人;中国力学学会流体力学委员会委员,中国工程热物理学会燃烧学分会委员会委员,中国科学院能源研究委员会专家组成员;《燃烧科学与技术》和《天然气化工》期刊编委。主要研究方向为固体燃料洁净燃烧与工业炉窑节能减排方面的研究与开发。先后负责国家863目标导向类课题、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、中国科学院A类战略性先导科技专项课题等重要科研任务。在水泥炉窑煤粉富氧气化低NOx燃烧、冶金转炉全干法除尘节能新技术等方面研发了核心关键技术,并开展了工业示范。发表期刊论文170余篇,其中在《Proceedings of the Combustion Institute》《Applied Energy》《Energy》《Fuel》等国际著名期刊发表SCI学术论文70余篇,授权专利50余项。特约编辑:宾 峰中国科学院力学研究所宾峰,工学博士,副研究员。2011年在天津大学动力机械及工程系获博士学位,2013年至今在中国科学院力学研究所工作,2019—2020年在英国利物浦大学做公派访问学者。主要从事催化燃烧、污染物控制等方面的研究工作。负责国家重点研发计划项目子课题、国家自然科学基金项目等。在《Proceedings of the Combustion Institute》等国际期刊上发表论文30余篇,授权专利12项。精彩回顾END联系我们:电话:010-87986452/87986451 邮箱:jjmjs@263.net网址:www.jjmjs.com.cn 微信客服:438351866电子期刊交流群我就知道你“在看” 免责声明:以上内容转载自洁净煤技术,所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
【能源人都在看,点击右上角加'关注'】点击蓝字关注我们恰逢创刊30周年之际,《石油规划设计》将进行全新改版升级,改版升级后的期刊将以“助推能源行业创新发展”为办刊宗旨,旨在研究能源领域最新政策和战略规划,展现能源领域创新方向和成果,关注能源领域新技术开发和应用,探讨能源领域数字化转型和智能化发展路线和方向,聚焦多能互补、融合发展、能源安全、储能等能源行业热点问题,融汇各方观点,秉承学术性与实用性相结合的理念,为能源产业发展提供新思路和新战略。原刊名《石油规划设计》已不契合期刊未来发展,现公开征集新刊名。一、新刊名要求1.紧扣办刊宗旨,反映期刊内容。2. 文字表述简练、贴切。3. 遵循国家相关法律法规。4. 除新刊名外可同时提供包括字体、字号、颜色等对刊名进行设计的文字说明。二、选用与奖励1. 本次刊名征集活动设有:一等奖2名,奖励金额3000元/名;二等奖5名,奖励金额1000元/名;三等奖20名,奖励话费100元/名。2. 参与者均可获得期刊VIP读者资格,可享受以下权益:①获赠5年期刊。②优先刊发参与者所在单位人员的论文。③获邀参加主办方举行的各类论坛和活动。④可在期刊或期刊网站、微信公众号等渠道免费刊登讯息。三、知识产权声明1. 同一刊名按接收时间顺序确定一名有效投稿者。2. 刊名必须由投稿者原创,如涉及版权纠纷等法律问题,一律由投稿者本人承担,主办单位不承担法律和相关连带责任。3. 获选刊名一切知识产权归主办单位即中国石油天然气集团有限公司规划总院所有。4. 凡参加征集活动的投稿者均视为同意并接受声明内容,无需通过书面或其他方式予以确认。5. 主办单位对本次征集活动拥有最终解释权。四、提交方式(来源:中国石油规划总院)End欢迎分享给你的朋友!出品 | 中国能源报(ID:cnenergy)责编 | 李慧颖我知道你 在看 哦免责声明:以上内容转载自中国能源报,所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
厉害!据浙江农林大学消息,该校一名硕士研究生在过去的两年读研时间里,竟然发表了23篇SCI,其中12篇TOP期刊!这种成果是什么概念?相信大家都明白。这样的成绩,不仅超过很多厉害的博士,就连很多有多年科研经历的高校老师可能也不能比——你说厉害不厉害!尤其难能可贵的是,他还只是仅读了两年的硕士研究生!下面就让我们一起看看他的分享吧:科研小白的进阶之路王汉伟,工程学院木材科学与技术专业2016级研究生。在校期间,班级综合成绩排名连续两个学年排名前三,并取得了国家奖学金、校一等奖学金和优秀研究生等荣誉称号。在就读研究生的两年里,王汉伟共计发表学术论文25篇,TOP期刊论文12篇,SCI收入23篇。其中,他以第一作者的身份发表论文10篇,SCI论文8篇,中文核心1篇,会议论文1篇。发表在ChemElectroChem(IF:4.446)上的1篇SCI论文被选为封面论文。王汉伟从小就对自然科学非常感兴趣,喜欢利用废旧物品DIY,变废为宝。他还喜欢看一些自然科学类的纪录片,里面一幕幕资源浪费的情景触动着他的心。他认真地说,“其实许多材料都可以进行再生,我希望通过科学研究,挖掘资源的特性,实现资源的再利用,让世界变得更加美好。”在他心底埋下的致力于新型资源研究的种子,在加入了孙庆丰老师的研究团队之后生根发芽。初接触科研,王汉伟自嘲为“科研小白”。他说道:“其实我是大四时才开始接触科研。那个时候很多东西都不懂,要慢慢摸索,多亏了孙老师循循善诱,耐心教导,鼓励我朝着自己的科研梦前进。”为了啃下科研这块“硬骨头”,王汉伟硬着头皮从零开始。从最基本的表现手段如PS,3DMAX,AI等学起,不断学习如何处理数据、看文献,为发表论文打基础。 每天的积累让他明确了科研方向,掌握了研究方法。王汉伟刚开始的研究方向是在木材表面仿生构筑磁性涂层,开发研究适合人居生活所必需的新型磁化木质基功能材料,赋予木材趋磁性功能与电磁屏蔽功能,使其能够在某种程度上改善人们的生活环境。基于这个这个方向,他开始不断尝试,每天早上8点到实验室,凌晨1点才结束一天的科研工作。谈到那个阶段的研究,王汉伟告诉我们:“因为是初学者,所以要比别人更加努力,每天我都是第一个到实验室,最后一个离开,通宵也是常有的。”当时的实验需要严格地调控好温度和比例才能将两种材料结合起来,他尝试了不下百次才研究出了最佳温度和比例,合成了具有优良驱磁性和微波吸收性能的复合材料。超出他预想的是这个材料同时也具有超疏水、酸碱稳定、抗磨损等具有高实用性的附属特性。基于这个成果,他成功发表了SCI论文,也具备了基本的科研素质。披荆斩棘,永不服输此后,孙老师为他明确了进一步的科研方向:“能源和环境问题是制约着我们生存和社会可持续发展的最迫切待解决的问题,你的研究方向可以往这边尝试。”有了孙老师的指点,王汉伟像是被打通了“任督二脉”,把研究方向转为从生物质角度出发,利用其天然结构和含碳的特性,将其转化为高性能的储能材料,应用于超级电容器和锂离子电池。在随后的一年时间里,他取得了良好的成果,将骨质材料、废弃蔬果等具有一定污染性或难处理的生物质材料转化为了高性能的碳质电极材料,实现了废弃生物质材料的高附加值的再利用,为环境问题和能源问题的解决贡献了一份力量。 科研路上,王汉伟有因为实验成功、论文通过而欣喜不已的时候,但更多的还是会经历一个又一个的“打击”:实验数据与预想大相庭径、实验停滞不前等各种困难接踵而至。但为了他心中的科研梦,王汉伟从不认输。“为了获取良好的实验数据,我连续工作了整整三天,每天都只睡3到4个小时,最终获得了质量大约为1.6毫克的电极薄片。” 科研需要敬畏之心,需要严谨认真,不断思考,不断尝试,还需要超于常人的耐心。科研就是这样一个漫长的过程,虽然困难重重,但沿途的风景美不胜收。拒绝“闭门造车”,开展团队作战沉醉于科研世界的王汉伟拒绝“闭门造车”,十分重视与其他学校的科研工作者交流学习。研究生期间,他参加了科研类的会议10余次,包括第十三届中国林业青年学术年会、功能性木材基复合材料工程前沿技术研究会议、第二届中国绿色木业大会暨第十届中国木材保护工业大会等。“我每次都会抓住能出去的机会,积极交流学习。不仅能让我找到之前遇到问题的新思路,还能开拓眼界。”目前,王汉伟管理了学校实验室电池能源方面的科研团队。“团队作战,如何发掘每个人的长处,通过团队协作完成科研任务,对我来说又是一个新的新挑战。”他笑言。对于前来请教的学弟学妹,王汉伟可谓倾囊相授。去年,他帮助了一位大四的学弟顺利考上本校研究生,并带领他做实验,指导他写论文,帮助他开启科研的大门。谈到未来,他笑道:“我所有的成就感都来源于科研,未来我会继续把科研做好,不忘初心。”用青春致敬梦想,用奋斗书写华章让我们一起期待这位优秀的小伙在科研路上一路高歌绽放出更加耀眼的光彩!来源:浙江农林大学新闻中心 文字 / 郭碧玮 夏雨波 杨丽青 图片 / 由受访者本人提供 编辑 / 杨丽青
四川大学刘百仓教授团队近期于期刊Energy & Fuels发表题为“超滤-反渗透处理后的页岩气废水对种子发芽和植物生长影响”的文章。该文章的第一作者为来自乌克兰的硕士研究生Anastasiia Novichkova,通讯作者为刘百仓教授。1.文章亮点(1)首次探究了经过超滤-反渗透工艺处理的页岩气废水回用于灌溉植物的效果。三种蔬菜种子(空心菜、莴苣、蚕豆)的实验组和对照组发芽率没有显著差异。实验组胡萝卜发芽率表现略差。(2)比较了培育30天后的四种蔬菜实验组和对照组的生长情况,用页岩气废水浇灌的空心菜表现出生长状况较好的趋势。(3)分析了蚕豆的放射性物质(Cs133、U238)吸收情况,不同灌溉水植物体内重金属锶的含量,即使是含量最多的莴苣和胡萝卜也没有超过世界卫生组织的食品安全标准。2.文章简介页岩气开采过程伴随着大量淡水的损耗和化学添加剂的使用,导致高盐度的返排液中含有大量的有机物、毒性金属等,使得返排液的处理和处置问题成为一个巨大的挑战。在我们之前的研究中发现,经过超滤-反渗透组合工艺处理页岩气废水后的出水检测能达到农业灌溉标准。本研究首次将该组合工艺的出水用于灌溉蔬菜作物,探究其对种子发芽阶段和作物生长阶段的影响。我们将处理出水(实验组)和自来水(对照组)进行对照实验,挑选了四川盆地区域人们广泛食用的四种蔬菜的种子(空心菜、莴苣、胡萝卜、蚕豆)作为培养对象。通过无菌培养皿进行十天的发芽过程培养,然后每组随机7个种子用花园的土壤进行栽培,如图1。30天后,进行研磨和痕量元素分析。图1. 花园土壤中栽培的(a)胡萝卜;(b)莴苣;(c)空心菜;(d)蚕豆。每种植物分成两组,每日分别用5mL处理出水和5mL自来水进行浇灌。每种蔬菜不论实验组还是对照组,发芽率都超过60%,且莴苣和蚕豆的发芽率都达到了100%。十天的发芽培养阶段,实验组莴苣和蚕豆的下胚轴长度明显优于对照组,胡萝卜情况相反,空心菜两组差异几乎没有,生物量增加百分率也可以获得与此相当的趋势,如图2、3。我们认为该工艺处理出水用于种子萌发阶段是具有可行性的,对于有些蔬菜还具有促进作用,可能与它们对水质的敏感程度不同有关。图2. 种子胚轴生长情况图3. 种子生物量增加百分率从空心菜的离子痕量分析可以看出,叶菜类蔬菜能比其它种类更能积聚Na+、K+,其它三种蔬菜都呈现K+浓度的上升会导致植物组织内Na+吸收的减少。实验组空心菜植物具有较高的K+/Na+比率且呈现比对照组更好的生长情况,详细的离子浓度结果如表3。虽然胡萝卜和莴苣的Sr2+含量相较于空心菜和蚕豆更高,但其值均远小于世界卫生组织的食品安全标准。依据蚕豆的放射性物质痕量分析结果,我们发现蚕豆对于Cs133、U238的吸收远远小于废水中的含量。评估超滤-反渗透处理的页岩气废水用于灌溉植物的相关表现,为实现废水的合理处置和资源化利用提供了重要的参考价值。表3. 各组蔬菜离子含量3.原文信息原文链接:https://dx.doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c033554.作者介绍第一作者:Anastasiia Novichkova第二作者:尚伟第三作者:杨宇顺通讯作者:刘百仓 教授/博导工作单位:四川大学建筑与环境学院/新能源与低碳技术研究院/灾后重建与管理学院/四川大学宜宾园区通讯邮箱:bcliu@scu.e.cn课题组网站:www.cangliu.org
1. 中国科学技术大学钱逸泰教授Angew. Chem. Int. Ed.:酰胺化重组策略构造单原子镍/硫/碳纳米管用于快速稳定的钾离子储能研究者开发了一种以酰胺为主导的重组策略,用于制备均匀的单原子镍/硫/碳纳米管。在此重新组装的过程中,同时实现了单原子设计和纳米结构工程。NiO5单原子活性中心和纳米管交联网络均赋予镍/硫/碳三元复合材料快速的钾离子存储反应动力学。理论计算和电化学研究证明,单原子分散的镍可以增强镍/硫/碳纳米管的常规动力学并降低化学吸附的小分子硫的分解能垒,从而显著降低电极反应的过电势和电阻。机械稳定的纳米管网络可以很好地适应钾化/去钾化过程中的体积变化。因此,在500次循环后,在100 mA g-1的电流密度下具有608 mAh g-1的高钾存储容量,并且在1000 mA g-1时具有330.6 mAh g-1的稳定循环容量。标题:Amidationdominated reassembly strategy for singleatom/nanoengineering: constructing Ni/S/C nanotubes with fast and stable Kstorage原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2019163702. 河南大学赵勇教授Angew. Chem. Int. Ed.:液/液电解质界面抑制锂金属电池中锂的腐蚀和枝晶生长锂金属负极易与常规电解质成分发生副反应,并具有不均匀的锂沉积物以生长锂枝晶,从而导致其低的库伦效率并引发锂金属电池的安全性问题。在本文中,研究者通过使用溶剂的极性差异来保护锂金属负极(经过2000小时充放电),对液/液两相电解质界面进行了概念验证研究。由非极性氟硅烷(PFTOS)和常规极性二甲基亚砜溶剂构成的液/液电解质界面可以阻止常规电解质与锂金属负极之间的直接接触,因此可以大大消除它们的副反应。此外,通过在氟硅烷和锂负极之间形成由LiF,LixC,LixSiOy组成的薄而均匀的固态电解质界面可以实现均匀的锂离子扩散和沉积。并且氟硅烷对锂负极的超润湿性抑制了锂枝晶的形成。以锂氧电池为模型的锂金属电池在液/液两相电解质界面的情况下其循环稳定性提高到了原始值的4倍。标题:A Liquid/Liquid Electrolyte Interface Inhibiting Corrosion and Dendrite Growth of Lithium in LithiumMetal Batteries原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2019145323. 美国加利福尼亚大学化学系Jeffrey R. Long教授Adv. Mater. :单离子导电硼酸网络聚合物作为锂金属电池准固态电解质具有锂金属负极,固态聚合物电解质和高电压平台正极的锂金属电池由于具有高功率和高安全性代表了下一代储能设备,但是这种固态聚合物电解质通常不具有所需的电化学性能和热稳定性。在本文中研究者合成了一种具有弱配位阴离子节点的互穿网络聚合物,在微量增塑剂的情况下,作为高性能的单离子导电电解质,具有宽的电化学稳定性窗口,室温下的电导率为1.5×104 S cm-1,并且呈现出高锂离子传导选择性(tLi+=0.95)。重要的是,该材料还具有阻燃性,并且与锂金属接触时具有很高的稳定性。值得注意的是,包含这种准固态电解质的锂金属电池表现出优于其他使用聚合物电解质的传统电池。标题:A SingleIon Concting Borate Network Polymer as a Viable QuasiSolid Electrolyte for Lithium Metal Batteries原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.2019057714. 中国科学院生化国家重点实验室王丹教授Chem评述:冷冻电镜揭示硅固态电解质界面的结构和化学性质在11月的《Matter》期刊上,崔屹及其合作者使用冷冻电镜报道了硅负极上固态电解质界面的结构和化学性质的动态演变。他们的发现揭示了硅电极的失效模式以及电解质添加剂在高能量密度电池中的关键作用,并指导工程化电解质的发展。标题:Cryo-EM Reveals the Structure and Chemistry of the Silicon Solid-Electrolyte Interphase原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S24519294203003095. 悉尼科技大学数学与物理科学学院清洁能源技术中心汪国秀教授Chem评述:桁架结构实现稳健的过渡金属硫化物负极材料高容量过渡金属硫化物负极的实际应用受到较差的倍率能力和循环性能的阻碍。最近在《Matter》上报道了Yang和他的同事们已经开发出一种坚固的微桁架结构Cu1.81S材料,该材料具有出色的机械强度,可用于高性能钠离子电池。标题:A Robust Transition-Metal Sulfide Anode Material Enabled by Truss Structures原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S24519294203002796. 卧龙岗大学澳大利亚创新材料研究所超导与电子材料研究所郭再萍教授PNAS:设计高能量密度混合电极用于锂离子和六氟磷酸根离子的分段脱嵌/嵌入机制现有的锂离子电池技术正努力满足我们对高能量密度,长寿命和低成本储能的要求。在这里,混合电极的设计是通过对商业电极材料的直接加工改造而开发的,并通过改变阴离子在电解质中的作用,彻底改变了“摇椅”机制。混合磷酸铁锂/石墨电极在较宽的电压范围内具有锂离子和六氟磷酸根离子的分阶段脱嵌/嵌入机制。将石墨引入混合电极可提高其电导率,从而有助于在2.5至4.0 V的条件下从磷酸铁锂相中快速提取/插入锂离子。这种充电/放电过程又触发了正极/电解质界面相的原位形成,增强了整个电极在高电势下的结构完整性。因此,这种混合的磷酸铁锂/20%石墨电极在10 倍率下经过3500次循环显示出高容量和长循环稳定性,优于磷酸铁锂和石墨阴极。重要的是,混合电极的宽电压范围和高容量提高了其能量密度,这在全电池配置中得到了进一步利用。标题:Designing a hybrid electrode toward high energy density with a staged Li+and PF6deintercalation/intercalation mechanism原文链接:https://www.pnas.org/content/early/2020/01/28/19184421177.美国国家可再生能源实验室Donal P. Finegan教授Nat. Commun.:锂离子电池电极内动态粒子间和粒子内结晶异质性的空间量化锂离子电池电极的性能受到充放电过程中预先存在或原位生成的不利化学异质相的阻碍,这需要原位测试对其进行描述,以了解这种异质相与电池性能之间的联系。在这里,研究人员利用高分辨率X射线衍射断层技术在空间和时间上对新鲜的与循环后的LixMn2O4电极进行量化并分析LixMn2O4电极粒子内部和粒子之间的结晶异质性。该成像技术有助于识别颗粒之间的化学计量差异以及颗粒内的化学计量梯度和相的异质性。通过径向量化相分数,发现不同的粒子对锂化的响应有所不同。大多数颗粒包含局部区域,这些局部区域在第一个循环内转换为岩盐型LiMnO2。其他粒子在表面附近包含单斜相Li2MnO3,在核心附近包含几乎纯的尖晶石相LixMn2O4。经过150个循环,颗粒的LiMnO2和Li2MnO3的含量显着增加,并且颗粒之间的差异很大。标题:Spatial quantification of dynamic inter and intra particle crystall ographic heterogeneities within lithium ion electrodes原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14467-x8. 江苏师范大学赖超教授Nat. Commun.:辛基苯基聚氧乙烯-锂络合物稳定锂金属负极锂金属由于其低的电化学势和高的理论容量而成为锂电池的理想负极。然而,由锂枝晶生长引起的安全性问题大大降低了锂金属电池的实用性。在这里,研究者证明了利用辛基苯基聚氧乙烯作为电解质添加剂可以使锂负极表面形成稳定的复合层。该表面复合层不仅可以促进均匀的锂沉积,而且还促进了含有交联聚合物的坚固的固态电解质界面相的形成。使用辛基苯基聚氧乙烯添加剂组成的锂对称电池在1 mA·cm-2的电流密度下,在400次的循环中显示出优异的循环稳定性,并且在4mA·cm-2的电流密度下具有优异的倍率性能。并且用LiFePO4正极组装的全电池展现出高倍率能力和长循环性,每个循环的容量衰减仅为0.023%。标题:Stabilizing lithium metal anode by octaphenylpolyoxyethylene-lithium complexation原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14505-89.南方科技大学Feng HeAdv. Mater.:基于苯并[1,2-b:4,5-c']二噻吩-4,8-二酮类聚合物供体的效率超过16%在非富勒烯本体-异质结(BHJ)聚合物太阳能电池受体材料的快速开发过程中,开发高效的供体聚合物具有重要意义。本文中,一种新的供体聚合物,名为PBTT-F,基于强电子不足的核(5,7-二溴-2,3-双(2-乙基己基)苯并[1,2-b:4,5-c ']二噻吩-4,8-二酮(TTDO)是通过设计嵌入噻吩并[3,4-b]噻吩(TT)单元的环己烷-1,4-二酮而开发的。当与受体Y6混合时,基于PBTT-F的光伏器件显示出16.1%的出色功率转换效率(PCE)和77.1%的非常高的填充因子(FF)。这种聚合物对于厚膜器件也显示出高效率,对于190 nm的有源层厚度,其PCE约为14.2%。此外,基于PBTT-F的聚合物太阳能电池在手套箱中存放约700小时后也显示出良好的稳定性,其PCE高达约14.8%,这显然表明这种聚合物对于未来的商业化非常有希望。这项工作为供体聚合物的分子合成提供了独特的策略,表明PBTT-F是用于聚合物太阳能电池的非常有前途的供体聚合物,为多种无富勒烯受体材料提供了替代选择。标题:A Benzo[1,2-b:4,5-c’]Dithiophene-4,8-Dione-Based Polymer Donor Achieving an Efficiency Over 16%原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20190705910.马克斯·普朗克聚合物研究所,纳米科学研究所EnriqueCánovasAdv. Mater. :CdS/CuIn1-xGaxSe2界面的组分决定的钝化效率对于Ga含量在x = 0和x = 1之间的CuIn1-xGaxSe2(CIGS)黄铜矿半导体,其能带隙可以在≈1.0和≈1.7 eV之间进行调节。太阳能电池,最先进的基于CIGS的器件在Ga含量x> 0.3(即,带隙> 1.2 eV)时效率会下降,这限制了这些器件的潜力。作为CIGS成分的函数,有限的性能背后的机理仍然难以捉摸。在这里,提出了表面和本体复合效应。通过比较空气/CIGS和表面钝化的ZnO/ CdS / CIGS样品中的光生电荷载流子动力学,可以实现CIGS吸收剂中表面效应和体积效应之间的纠缠与Ga含量的关系。尽管表面钝化阻止了低Ga含量(x <0.3;高达1.2 eV带隙)的载流子的表面重组,但对于带隙较高的材料,表面复合起着主导作用。因此,结果表明,对于Ga含量大于x≈0.3的效率下降,是表面效应而不是体积效应。标题:Composition-Dependent Passivation Efficiency at theCdS/CuIn1-xGaxSe2Interface原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20190776311.瑞士洛桑联邦理工学院Yi Zhang,天津大学YaqingFeng,洛桑联邦理工学院Mohammad Khaja NazeeruddinAdv. Mater.:稳定高效的无甲铵钙钛矿太阳能电池有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSC)通过复杂的成分和带隙工程实现了25.2%的认证功率转换效率(PCE)。但是,甲铵(MA)阳离子的热不稳定性会导致钙钛矿薄膜的降解,仍然存在设备长期稳定性的风险。在本文中,通过在双阳离子(Cs,甲眯)钙钛矿前体中引入氯化铯(CsCl),证明了一种独特的方法可在不使用MA的情况下制造高度相稳定的钙钛矿膜。此外,由于溴的最佳带隙(Br-),调节了Br-的量,从而导致高功率转换效率。因此,不含MA的钙钛矿太阳能电池具有出色的长期稳定性,其PCE为20.50%,这是不含MA的PSC的最佳结果之一。此外,经过1000小时的老化研究后,未封装的设备保留了约80%的原始效率。这些结果提供了一种可行的方法来同时增强太阳能电池的稳定性和性能,为PSC的商业化铺平了道路。标题:Stable and High-Efficiency Methylammonium-Free Perovskite Solar Cells原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20190550212. 北京大学Kai Wang, ShashankPriyaJoule:一种用于非离子和低熵的MA(MMA) nPbI3-Ink薄膜钙钛矿薄膜的快速结晶卤化钙钛矿的常规加工通常利用在高沸点溶剂中含有移动前体离子的离子前体溶液。将这些无序离子组装成低熵晶体需要克服较大的热力学势垒。传统工艺依靠高温退火和复杂的抗溶剂处理来克服这一障碍,但是它们仍然高度不可控。在这里,作者报告了一种新型的非离子型和低熵的MA(MMA)nPbI3-墨水,用于快速钙钛矿结晶,它具有优越的{110}优先取向和较高的Lotgering因子。并且,基于墨水的薄膜在单晶水平上表现出异常长的4.6μm的载流子扩散长度。通过进一步处理,基于MAPbI3-墨水系统,相应的光伏电池显示出21.8%的创纪录效率。有效面积从0.096增大到0.5 cm2不会降低电池性能,因为效率仍然超过21%。这些结果证明了这种非离子墨水在钙钛矿光伏技术的工业过渡中的潜力。标题:A Nonionic and Low-Entropic MA(MMA)nPbI3-Ink for Fast Crystallization of Perovskite Thin Films原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S254243512030031313. 韩国基础科学研究院,国立首尔大学Yung-EunSung, Dankook大学Hyun Lee,国立江原大学Yong-Hun ChoSci. Adv.:纳米分散离子增强聚合物电解质燃料电池的使用寿命在聚合物电解质燃料电池(PEFC)中,来自阳极的质子通过离聚物膜转移到阴极。通过将离聚物浸渍到电极中,质子路径得以扩展,并且可以实现高质子传递效率。因为浸渍的离聚物在电极内机械地结合催化剂,所以离聚物也称为粘合剂。为了产生良好的电化学性能,粘合剂应均匀地分散在电极中,并与其他催化剂组分和膜保持稳定的界面。然而,常规的粘合剂材料不具有良好的分散性能。在这项研究中,引入了一种基于使用超临界流体的简便方法来制备粘合剂材料在乙醇水溶液中的均匀纳米级分散体。制备的粘合剂表现出高分散特性,结晶度和质子传导性。当将粘合剂材料施加到PEFC阴极电极上时,证实了高性能和耐久性。标题:Enhancement of service life of polymer electrolyte fuel cellsthrough application of nanodispersed ionomer原文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/5/eaaw087014. 中国科学院,华东师范大学JunfengFang ACS Energy Lett.:高效稳定的CsPbI2Br无机钙钛矿太阳能电池的双重保护策略开路电压(Voc)的大损失和湿气稳定性差已严重阻碍了无机钙钛矿太阳能电池(IPSC)的发展。在这里,作者报告了通过将单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMTA)掺入CsPbI2Br钙钛矿块中并用2-噻吩甲基碘化铵(Th-NI)覆盖表面来改善上述问题的双重保护策略。得益于生长控制和有效抑制体相和表面重组,最终器件在1.286 V的Voc下显示出从12.17%到15.58%的极大提高的效率。此外,双重保护策略赋予了薄膜更高的耐湿性和耐湿性。在25%相对湿度下老化1540小时后,未封装的器件仍保持其初始效率的83.4%。更重要的是,目标器件在45℃下最大功率点跟踪350 h后显示出良好的操作稳定性并显示出不降低的效率。该工作为制造高效,稳定的CsPbI2Br IPSC提供了可行的方法,可用于未来的商业化。标题:Dual-protection Strategy for High-efficiency and Stable CsPbI2Br Inorganic Perovskite Solar Cells原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b0271615.中科院物理研究所,中国科学院大学,松山湖材料实验室Qingfeng Dong Joule:利用电瞬变来量化太阳能电池中的电荷损耗通过光激发和电检测实现的电瞬变为研究太阳能电池在纳秒到秒的宽时间范围内的电荷传输,复合甚至光电滞后提供了独特的机会。然而,关于如何利用这些研究来揭示细胞电荷损失机制的争论一直在进行。在本文中,已经提出了一种新的方法,该方法用于量化体吸收器内或界面处的电荷损耗以及太阳能电池的缺陷特性。该方法已成功应用于本文的商业化硅和新兴的Cu2ZnSn(S,Se)4和钙钛矿太阳能电池的研究中,也应适用于其他类似的光伏器件系统。总体而言,这项工作为全面研究太阳能电池的动态物理过程和电荷损失机理提供了诱人的途径,并具有其他光电器件的潜在应用。标题:Exploiting Electrical Transients to Quantify Charge Loss in SolarCells原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-13998-216. 美国西北太平洋国家实验室Chongmin Wang & Zihua Zhu等Nat. Nanotechnol.:锂离子电池固体电解质界面的实时质谱表固体电解质界面相(SEI)决定了大多数电池的性能,但由于缺乏原位实验工具,对其化学和结构的了解受到限制。在这项工作中,研究者们提供了锂离子电池SEI形成的动态图,该锂离子电池在操作中使用了液体二次离子质谱,并结合了分子动力学模拟。他们发现,在任何相间化学发生之前(在初始充电期间),由于溶剂分子的自组装,在电极/电解质界面形成了双电层。双电层的形成是由锂离子和电极表面电位决定的。这个双层的结构预示了最终的相间化学。特别是,带负电荷的电极表面排斥内层的盐阴离子,从而产生本质上薄、密、无机的内SEI。正是这种致密层负责传导锂离子和绝缘电子,这是SEI的主要功能。在内层形成后出现了电解质可渗透且富含有机物的外层。在高浓度富氟化物电解质存在下,由于双层中存在阴离子,内部SEI层的LiF浓度升高。这些实时的纳米级观测将有助于为将来的电池设计更好的中间相。标题:Real-time mass spectrometric characterization of the solid–electrolyte interphase of a lithium-ion battery原文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-019-0618-417. 美国斯坦福大学崔屹教授等Nat. Nanotechnol.:具有不同面积容量的二维层状材料上液/固硫的电化学生成最近的研究表明,一种以S8为基本形式的硫固体物质,可以在电化学电池中以液态硫的形式保持过冷状态。研究者们确定这种新发现的状态可能对锂硫电池有影响。在这里,通过电化学硫生成的原位研究,他们发现液体(过冷)和固体单质硫在相同的充电周期内具有非常不同的面容量。为了控制硫的物理状态,他们研究了其在二维层状材料上的生长。发现在基面上,只有液态硫聚集;相反,如果二维材料的厚度较小,则在边缘部位会堆积液态硫,而如果厚度较大(几十纳米),则固态硫成核。将硫状态与它们各自的面容量相关联,以及控制二维材料上硫的生长,可以为未来的锂硫电池设计提供见解。标题:Electrochemical generation of liquid and solid sulfur on two-dimensional layered materials with distinct areal capacities原文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-019-0624-6#citeas18. 上海大学Chao Wu教授等Angew. Chem. Int. Ed.:富苯二硫酸钠保护层实现的无枝晶金属钠阳极金属钠具有较高的理论容量(1166 mAh g-1)、低成本和地壳含量丰富等优点,是金属可充电电池的理想负极材料。但是,由于不稳定的固体电解质中间相(SEI)膜而导致的在Na镀层上的枝晶生长是一个主要且最显著的问题。在这里,研究者们报道了通过一种简便的方法在钠上原位合成富含二苯甲酸钠(PhS2Na2)的保护层有效地防止了碳酸盐电解质中的枝晶生长,从而在电流密度为1mA cm-2的情况下,重复电镀/剥离400个周期(800 h)时实现了稳定的金属钠电沉积。研究发现,有机盐PhS2Na2是保护层的关键组成成分,与传统的无机盐不同。这一结果开辟了一条以有机钠板条为基础,利用保护层稳定钠金属的新途径。标题:Dendritefree sodium metal anodes enabled by sodium benzenedithiolaterich protection layer原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.20191671619. 加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授等J. Am. Chem. Soc.:两性离子屏障对持久性锂硫电池的多硫化物调节对多硫化物行为的合理调控对于寻求可靠的液基锂硫电池化学具有重要意义。本文中,研究者们开发了一种独特的聚合物两性离子(PZI),可在锂硫电池中建立智能的多硫化物调节。PZI的两性离子性质在基质中整合了亲硫性和亲锂性,通过与多硫化锂(LiPS)的化学反应为选择性离子转移创造了一个离子环境。当在电池构型中用作功能性中间层时,PZI对多硫化物的渗透具有很强的阻隔作用,但同时又可以实现快速的锂离子传导,从而显著抑制了穿梭,并因此获得了方便而稳定的硫电化学。基于PZI的电池在1000次循环中实现了出色的循环能力,最小容量衰减率为0.012%,良好的倍率性能可达5 C。此外,在较高的硫负荷和有限的电解液条件下,300次循环后仍可获得5.3 mAh-1cm-2的大面积容量保持,在开发高效、长寿命的锂硫电池方面显示出巨大的潜力。标题:Polysulfide regulation by zwitterionic barrier towards rable lithium-sulfur batteries原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b1330320.德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授等Adv. Mater.:蒸发诱导垂直排列实现二维纳米片电池电极中的定向离子输运二维纳米片由于其极高的电化学活性和快速的固态扩散而被广泛地用作电极材料。这种材料的可伸缩电极制造通常由于大厚度的离子传输动力学的限制而遭受严重的性能损失。本文报道了一种基于蒸发诱导组装的新策略,可通过形成垂直排列的纳米片来实现定向离子迁移。通过在电极制造过程中快速蒸发混合溶剂来实现定向排序。与传统的滴铸电极相比,传统的压铸电极表现出纳米片的随机排列,并且随着厚度的增加,倍率性能明显下降,基于垂直排列的纳米片电极即使在高质量负载和电极厚度的情况下也能保持原有的高倍率。电化学和结构特征的结合揭示了由取向控制的纳米片组成的电极具有更低的电荷转移电阻,从而使活性材料中有更完整的相变。标题:EvaporationInced Vertical Alignment Enabling Directional Ion Transport in a 2DNanosheetBased Battery Electrode原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20190794121. 武汉理工大学麦立强教授等Adv. Mater.:具有增强催化能力的多硫化物阻隔层中的工程氧空位锂硫电池的实际应用受到穿梭效应、低电导率和低硫负荷的严重限制。在此,研究者们进行了第一原理计算,以验证TiO2中氧空位的引入不仅增强了多硫化物的吸附,而且大大提高了催化能力以及离子和电子的导电性。用二氧化钛纳米片修饰的商用聚丙烯(PP)隔离膜(OVs-TiO2@PP)可作为锂硫电池的强多硫化物阻挡层。OVs-TiO2改性层的厚度仅为500 nm,具有约0.12 mg cm-2的低面积质量,提高了锂离子的快速渗透和整个电池的高能量密度。因此,即使在7.1 mg cm-2的高硫负荷下,具有OVs-TiO2@ PP隔膜的电池在500个循环中2.0 C下仍可表现出稳定的电化学行为,并且在100个循环后仍保持5.83 mAh cm-2的面积容量。本文所提出的工程氧空位策略有望在锂电池中得到广泛应用。标题:Engineering Oxygen Vacancies in a PolysulfideBlocking Layer with Enhanced Catalytic Ability原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20190744422. 美国弗吉尼亚理工学院和州立大学Zheng Li教授等ACS Energy Lett.:用氧气改变硫化学实现钠硫电池高能量密度低穿梭的电化学途径在这项工作中,研究者们证明了设计附加氧化还原活性的硫基阴极的内在改变反应途径可以抑制多硫化物的穿梭并提高能量密度,介绍了一种新型的室温钠硫电池的硫氧混合化学,其中电解质中的溶解钠氧反应通过在纳米尺度上形成NaO2-Na2Sn(1<n<4)团簇改变了阴极化学。这些中间的氧硫物质作为有效的中介物来固定多硫化物物质并从混合阴极释放高比容。这种新的阴极化学物质可提供超过1400 mA h/g的高可逆容量,低过电势(约250 mV)和稳定的循环性能(50个循环后超过800 mA h/g)。氧气和硫化学物质的合理杂交解决了所有硫基阴极的持续降解问题,并使高能量和可逆的钠硫电池在室温下成为可能。标题:Altering electrochemical pathway of sulfurchemistry with oxygen for high energy density and low shuttling in Na-S battery原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b02746分享来源科研动态(微信ID:likesci)
6月19日,一篇非常有影响力的论文成为了一些著名研究人员的众矢之的。该论文提出,到2055年,风能、太阳能、水电即可满足大部分国家的能源需求,研究人员认为该论文所包含的一些模型设计上的错误以及一些不合理的假设会扰乱公共秩序,甚至影响政府的支出决策。具体的反驳意见刊登在了《美国科学院学报》上,而非常巧的是,受到指责的这篇论文的原文于2015年同样刊登在此期刊上。20多位研究人员表示,他们不得不采取行动,因为原作者拒绝做出某些必要的更正,而且论文的观点正在误导各州和联邦进行政治决策。加利福尼亚大学的能源政策研究者大卫·维克多表示,最让人担心的是,立法将授权通过某些计划的实施,而实际上这些计划是现有技术和定价达不到的,这将会导致“大范围的过度期望”以及“资源的过度分配”。这篇批评论文的一位合著者也认为,“这不仅仅对经济造成损害,还为未来的混乱埋下了祸根”。指责声越来越大,论文的原作者随后做出了回应,该论文的首席作者、斯坦福大学土木与环境工程学教授马克·雅各布森在接受《麻省理工科技评论》采访时说道,这些批评并没有清楚地理解他们的研究,而且他们提出批评是为了支持论文所未提及的能源技术。“这些研究者之中,不是核拥护者,就是碳汇或化石燃料的拥护者,”雅各布森教授说,“对于我们真正关注的一些现实问题,这些批评者并不感冒,所以他们总是试图贬低我们的工作。”在论文中,雅各布森以及他的合作者提出了“电网可靠性的低成本解决方案”,该理论认为,美国的能源系统可以通过其他方式,例如氢能或地热系统,将风能、太阳能和水电几乎全部转换为紧密结合的区域电网。除此之外,这篇文章还提出,该系统可以在不使用天然气,核能、生物燃料和二次蓄电池的情况下实现。除了其他的批评之外,6月19日发表的反驳意见还提出,雅各布森及其合伙人极大地误判了可用的水力发电量,并且严重地低估了大型地热储能系统的安装和整合费用。批评者之一的加州大学伯克利分校可再生及适应能源实验室主任丹尼尔·卡门说:“论文作者做的事情让人匪夷所思,他们认为美国的水电能源是随时可以交换的。就好像华盛顿的一大部分能源能够通过河流即时输送到乔治亚州进行使用一样。”但在最近的一封邮件中,雅各布森依然坚信着论文中的每个观点,并称:“我们的论文里不存在任何错误。”一些分析模型(包括丹尼尔·卡门所提出的模型)认为,美国确实可以向100%零排放的能源技术转型。不过能源研究人员认为,这一想法的基础在于它需要利用现有几乎一切的主流技术,还要实现对另20%新技术的过渡,不然仅仅使用现有技术会使得开销过高,难以负担。其中一个关键的缺陷就是电网储备,它应该能够在风能和太阳能不可用的情况下,能够长时间高效地为广大地区供电。各界政要和宣传人士都拥护雅各布森的观点。早在2015年论文发表之前,雅各布森就提出了一个50年计划,该计划主张在本世纪中叶,实现100%的能源可再生,他认为这项计划有利于帮助纽约和加州制定法律,要求2030年前实现50%能源可再生。不止如此,雅各布森还组建了一个清洁能源组织,名为Solutions Project,其董事会成员包括演员兼活动家马克·鲁法洛(曾出演《绿巨人》)以及评论员范·琼斯。4月下旬,参议员伯尼·桑德斯在英国《卫报》上与雅各布森共同撰写了一篇文章,其中着重介绍了50年计划的研究内容,并大肆鼓吹美国将提出于2050年实现100%能源可再生的法案。反驳者则很快提出意见强调,尽快减少排放确实是一个关键的目标,但关键在于,如果基于错误的假设或错误的计算,那么实现目标的路将是错误的。除此之外,反驳者认为,上文提到的行动仅仅是等待送审的政治意愿,而不需要实现困难的技术突破和大量的成本削减,这些观点都严重误导了公共言论。如此发展,很有可能导致公共资源用于错误的技术方向,并低估了仍需发展的研发领域,从而有可能失去了最终要达到既定目标的必要条件。值得注意的是,美国核电厂的加速“退役”,将使清洁能源转型变得越来越难困难。虽然一些利益集团一直反对核技术,但许多研究人员认为,核能应是能源结构的重要组成部分,因为它是唯一的主要零排放源,并且不会受到太阳能和风能的影响。“能源问题非常复杂,让人难以理解,雅各布森的解决方案虽然简单,但是它实实在在吸引了很多找不到方法解决这些复杂问题的人的关注,”前劳伦斯利弗莫尔国家实验室副主任、另一位论文合作者简·隆说道,“所以说,让雅各布森来到公共视野是非常必要的。”Vibrant Clean Energy公司的首席执行官、前国家海洋和大气局(NOAA)研究员克里斯托弗·克拉克表达了对雅各布森的指责,他不认为他们对化石燃料和核能是过于迷信。抱有反驳意见的21位参与者都是来自包括卡内基梅隆大学、卡内基科学院、布鲁金斯学会和雅各布森所在的斯坦福大学在内的著名机构的能源、政策、储存和气候方面的研究人员。克拉克说,他曾主动核查了论文的同行审议过程,因为他觉得论文早期的一些观点是错误的,并且作者还拒绝修改。他发现,整个同行审议过程大概花费了一年多的时间,且接受了编辑委员会的两次审阅。他说:“这篇论文之所以被通过,是因为我们坚信它所提到的美好愿景终将被我们实现,而我们更想知道的是,出路究竟在何方。”
湖南日报·新湖南客户端4月2日讯(通讯员 刘宇谦)近日,湘大化工学院和大连化物所合作在国际能源顶级期刊《美国化学会能源快报》(《ACS Energy Letters》)上发表题为“缺陷二硫化钼负载钴纳米颗粒催化木质素酚低温脱氧制芳烃(Engineering Co nanoparticles supported on defect MoS2–x for mild deoxygenation of lignin–derived phenols to arenes)”的最新研究成果。该论文的第一作者为湘大2017级博士研究生仵奎,湘大王威燕教授和大连化物所李昌志研究员为通讯作者,湘大为第一通讯单位。生物质是继煤、石油、天然气之后的第四大能源物质,其热解油被认为是最具潜力的石油替代燃料,引起国内外社会的广泛关注。然而生物质热解油中含有大量的含氧化合物,存在热值低、粘度高等问题,如何选择性高效脱氧是其开发利用的关键科学问题。王威燕教授团队基于如何构筑HDO催化剂高效催化活性位点,创新地利用钼基硫化物缺陷位点特殊的电子结构,采用原位锚定&自发还原的方法设计合成一种高效Co-MoS2-x 脱氧催化剂。MoS2-x非饱和配位原子处空位的吸附和还原作用使得高价Co前驱体自发的锚定还原并均匀分散在MoS2-x表面,形成大量的Metal-Vacancy协同催化活性位点。催化剂中具有强相互作用的Metal-Vacancy协同催化活性位点能够有效降低脱氧反应的能垒,从而选择性地高效断裂Caryl-O键:在120℃的低温下即可实现96.9%的脱氧产物收率,活性远超目前《Nature Chemistry》近期报道的单原子钴掺杂二硫化钼催化剂,成为目前国内外报道的最优直接脱氧催化剂,具有非常好的工业应用潜力。该研究成果同时还为析氢和加氢反应材料的合成提供一种全新的制备思路。《美国化学会能源快报》是国际能源领域顶级学术期刊之一,主要发表能源研究中最新、最具有突破性的科学进展,2018年影响因子为16.33。王威燕教授一直致力于高活性加氢脱氧催化剂的构筑和性能调控,已在ACS Energy Lett、Green Chem、ACS Sustain Chem Eng、Ind Eng Chem Res等国际著名期刊发表SCI论文50多篇,公开授权专利5项。仵奎博士是湘大2011级化学工程与工艺专业本科生,2015年推免保送至化工学院攻读硕士学位,2017年直升博士,目前已发表SCI论文8篇,荣获博士研究生国家奖学金、湖南省普通高校百佳大学生党员、湘潭大学自强之星等荣誉。[责编:彭婷][来源:湖南日报·新湖南客户端]
近日,贵州省社会科学院工业经济研究所助理研究员游建民、国家治理体系和治理能力现代化地方实践高端智库特聘研究员、广州大学经济与统计学院博士生导师张伟教授以及中国石油大学老师等合作在国际期刊《Journal of Environmental Management》2020年第277卷发表论文1篇,题为《How does technological progress promote carbon proctivity Evidence from Chinese manufacturing instries》。该期刊目前在JCR分区中处于环境科学领域一区(Q1),是环境管理学领域的国际权威期刊。文章认为,技术进步能够极大地促进碳生产率(CP)的提高,研究旨在确定一种合适的技术进步模式,以增加碳生产率(CP)。基于数据包络分析的方法,文章研究了在减排过程中碳生产率(CP)两种分类下四种形式的技术进步影响:中性技术(NT)和资本嵌入技术(CET)、能源技术(ET)和碳技术(CT)。通过运用动态面板数据模型深入分析了1995-2015年四种形式的技术进步对中国制造业碳生产率(CP)的不同影响。结果表明:(1)能源技术(ET)的变化对碳生产率(CP)的促进作用大于碳技术(CT)的变化;(2)资本嵌入技术(CET)的变化对碳生产率(CP)的促进作用大于中性技术(NT)的变化;(3)资本嵌入技术(CET)的变化通过改变能源技术(ET)的变化间接影响碳生产率(CP),且中性技术(NT)的变化通过改变碳技术(CT)对碳生产率(CP)的间接影响是有利的。研究结果对促进技术进步,改进中国制造业的碳生产率(CP)具有重要的政策意义,并在理论和实证结论的基础上提出了重要的政策措施。【来源:省社科院】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn
上科大副教务长,免疫化学研究所执行所长江舸介绍科研成果 采访对象供图今天,上海科技大学又传喜讯。国际顶尖学术期刊《科学》(Science)在线同时发表了由上科大科研团队主导完成的两项成果。免疫化学研究所科研团队成功解析分枝杆菌关键的阿拉伯糖基转移酶复合体的“药靶-药物”三维结构,首次揭示一线抗结核药物乙胺丁醇作用于该靶点的精确分子机制。iHuman研究所科研团队在肥胖症药物靶点研究上获重要突破,首次解析人源黑皮质素受体4的原子分辨率晶体结构。今年以来,这所位于张江的创新型高校作为第一和主要完成单位,已经在三大国际顶尖学术期刊《自然》《科学》和《细胞》上发表了6项重要成果,其中包括解析新冠病毒重要药物靶点。破解抗结核“老药”精确作用机制结核病是全球十大致死疾病之一,是单一传染病中的“头号杀手”。据世界卫生组织报告,全世界约四分之一人口潜伏感染结核病。目前,治疗结核病的一线药物均为上世纪40-60年代开发,使用已长达半个多世纪,耐药性问题随之产生并且日趋严重。因此,针对抗结核药物靶点的研究以及新药的研发迫在眉睫。结核分枝杆菌,是引起致命性疾病结核病的病原菌,可侵犯全身各器官,尤以肺结核最为常见。其细胞壁极为特殊,主要成分包括分枝菌酸、阿拉伯半乳聚糖、肽聚糖和脂阿拉伯聚糖等,对结核菌起到天然保护作用。抑制细胞壁成分的合成被认为是合理的抗结核新药研发思路。继去年率先在国际上解析分枝杆菌关键药靶蛋白MmpL3的“药靶-药物”复合物三维空间结构后,上科大免疫化学研究所饶子和院士研究团队又成功解析了分枝杆菌关键的阿拉伯糖基转移酶复合体EmbA-EmbB和EmbC-EmbC的“药靶-药物”三维结构,揭示了一线抗结核药物乙胺丁醇作用于该靶点的分子机制。此项研究是自乙胺丁醇问世50多年以来,科学家首次从分子水平上破解这一抗结核“传统老药”的抑菌机制,为解决结核病耐药问题、研发新型抗结核药物奠定了重要基础。这项工作的完成标志着饶子和团队通过多年努力,基本攻克了结核病关键药靶领域已知仅剩的几大“战略高地”。目前,研究团队正充分利用上海科技大学和张江生物医药产业基地的优势,全力推动抗结核新药的研发,加快基础研究成果的转化。肥胖症药物靶点——人源黑皮质素受体4 图由Yekaterina Kadyshevskaya设计绘制肥胖症重要靶点获突破世界卫生组织报告显示,全球肥胖症患者自1975年以来已几乎增加了三倍。我国成人和儿童肥胖率以及因肥胖导致的经济成本上升非常显著。同时,肥胖症也增加了其它并发症的患病风险,如二型糖尿病、心血管疾病等的患病风险。上海科技大学iHuman研究所在肥胖症药物靶点研究上获重要突破,科研团队通过与密歇根大学罗格·科内实验室以及南加州大学合作者的共同努力,首次解析人源黑皮质素受体4(MC4R)与环形多肽配体SHU9119复合物2.8埃分辨率的晶体结构。黑皮质素受体4主要在下丘脑中表达,参与控制食物摄取,能量消耗,体重维持等。实验和临床证据也表明,MC4R是肥胖症治疗的重要靶点。但针对MC4R结构与功能的研究及药物研发一直充满挑战。“我们所得到的信息对于有肥胖症遗传倾向的人群而言尤其重要。”上海科技大学iHuman研究所课题组长、生命科学与技术学院助理教授赵素文表示,目前在肥胖人群中,MC4R是突变最多的基因,解析其结构极大地促进了对于黑皮质素信号机制的理解,有助于针对这一受体设计抗肥胖症药物,产出一系列高水平成果上科大坐落于张江综合性国家科学中心,那儿集中了一大批科技创新的重大项目、设施和高校、研究所,汇聚了生物医药、人工智能、集成电路等高科技产业,也吸引了大批高层次创新创业人才,从而使张江作为中国创新浓度最高的区域,充满着创新激情和活力。作为张江综合性国家科学中心建设的重大任务,2016年、2018年上科大与中科院上海应用物理所、中科院上海光机所和中科院上海高等研究院团队紧密合作,先后承担和参与了活细胞成像、软X射线自由电子激光、超强超短激光装置及硬X射线自由电子激光装置等国家重大科技基础设施建设。这些新建设施将与已有的上海光源、国家蛋白质(上海)设施等一起,成为全球领先的生命、物质、能源等多领域的尖端研究平台集群。近期,学校在生命科学领域,特别是在基于结构生物学的新药研发方面竞相涌现的高水平成果也得益于这些重大科技基础设施的强有力支撑。“不断取得科研突破不是天上掉馅饼,而是长期瞄准了国家重大需求。”中国科学院院士,上科大特聘教授饶子和告诉记者。饶子和春节没有回北京的家,一直奋战在张江。“结核是个‘贫穷病’,很多大制药公司都不碰。我们科学家做这件事,不是为了钱,而是实实在在为人类造福。”饶子和说。团队接下来会将大部分精力用于结核病的攻关,也会继续与新冠病毒“正面交锋”。“非常高兴,也非常自豪‘上海光源’这个大科学装置能够发挥作用。”中国工程院院士,上海光源科学中心主任赵振堂说。作为科学研究前沿的设施,国家有需要,上海光源责无旁贷。“在关闭期间,我们为多支新冠病毒攻关的科研团队临时开机。饶子和院士也亲自到线站指导数据收集。”据介绍,上科大生命科学与技术学院、免疫化学研究所和iHuman研究所与国家蛋白质中心(上海)形成了“3+1”集群。2016年以来已经完成15项重要研究成果,其中9项聚焦于G蛋白偶联受体结构功能研究,3项聚焦于结核病新型药靶机制研究。这些成果已形成一系列有体系、高水平的连续突破,张江已成为具有国际先进水平的GPCR研究高地,并正在打造国际结核病机制与抗结核新药研究高地。新民晚报记者 郜阳