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  • 纳米气泡诱导的两亲分子自组装在结构设计中的应用及其在聚酰胺反渗透膜中的应用

    这项研究提出了一种创新的策略,利用纳米气泡诱导的两亲分子自组装,以提升聚酰胺(PA)反渗透(RO)膜的性能。研究团队通过引入纳米气泡,为两亲分子提供了额外的气-液界面,从而在膜的本体或界面处实现自组装。这一方法不仅有助于形成具有快速水传输能力的纳米空洞,还通过纳米气泡的独特载体效应,实现了纳米颗粒在PA层中的定向加载,进而显著提升了膜的水通量和水/盐选择性。在传统的液-液界面聚合(IP)过程中,膜的微结构主要受到两相溶液中分子扩散和反应动力学的影响。研究发现,即使微小的改变,如两相溶液的组成或界面条件,也可能对膜的结构和性能产生重大影响。因此,如何在IP过程中有效调控膜的微结构,成为提升膜性能

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 基于非共面V形Tröger碱-咔唑衍生物的高自由体积超支化聚(芳基哌啶鎓)阴离子交换膜,能够显著提升离子导电性和尺寸稳定性,适用于水电解应用

    在当前全球能源转型的大背景下,绿色氢能作为一种零碳排放、高能量密度和可持续的能源载体,正逐渐成为解决气候变暖和环境污染问题的重要手段。随着对清洁能源需求的不断增长,水电解制氢技术的研究也日益受到重视。在众多水电解技术中,阴离子交换膜水电解(AEMWE)因其结合了碱性水电解(AWE)和质子交换膜水电解(PEMWE)的优势而展现出广阔的应用前景。AEMWE技术不仅避免了对昂贵铂基催化剂的依赖,还具备良好的动态响应能力,这使其成为当前绿色氢能生产技术的有力竞争者。然而,AEMWE技术在实际应用中仍面临两大关键技术瓶颈:一是阴离子交换膜(AEM)在碱性环境下的稳定性不足,二是膜的离子电导率较低,这两大

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 通过径向的1,3,5-三咔唑基苯对聚(p-联苯基吡啶)进行局部共价交联,以制备高温质子交换膜

    在高温度质子交换膜(HT-PEMs)的研究中,科学家们一直致力于开发具有优异抗溶胀性能的材料,以提高燃料电池的安全性、可靠性和耐久性。HT-PEMs作为高温燃料电池(HT-PEMFCs)的核心组件,不仅需要在无水条件下实现高效的质子传导,还必须具备良好的气体分离能力,即使在高压操作环境下也能保持稳定。近年来,聚苯并咪唑(PBI)膜因其出色的热稳定性和机械性能,成为HT-PEMs领域的研究热点。然而,随着绿色能源需求的增加,对新型高温耐受材料的研发变得更加迫切。为了应对这些挑战,研究人员探索了多种策略,其中交叉链接技术被认为是一种有效的手段,可以显著提高膜材料的机械强度和尺寸稳定性。传统的交叉链

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 源自四胺基特雷格碱的多孔有机聚合物膜:同时提升了渗透性和选择性

    这项研究聚焦于开发高性能气体分离膜材料,通过结合具有内在微孔结构的聚合物(PIM)和多孔有机聚合物(POP)的优势,探索了一种新的合成策略。研究人员成功合成了由高度交联的Tröger’s base(TB)衍生的一系列新型POP膜材料,采用3,3′-二甲基联苯-4,4′-二胺(DMB)作为线性部分,并使用4,5-双(4-氨基苯基)-[1,1:2,1-三联苯]-4,4-二胺(TPDA)作为交联剂,该交联剂包含四个交联点。这种交联结构显著改变了膜的物理性质,包括链间间距的减小、比表面积的增加以及超微孔体积和浓度的提升。研究发现,随着TPDA含量的增加,膜的气体分离性能逐渐增强,最终超越了2008年的

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 流诱导的氧化铝纳米通道表面电荷增强效应提升了渗透能转换效率

    近年来,随着全球能源转型的推进,开发高效且稳定的清洁能源成为迫切需求。在众多新兴能源技术中,渗透能因其稳定、可持续和环保的特性而受到广泛关注。渗透能的产生基于海水与淡水之间的盐度梯度,通过特定的材料结构实现能量转换。然而,目前基于纳米通道的渗透能转换系统在实际应用中仍面临诸多挑战,其中一个重要因素是界面电荷调控能力的不足。大多数现有研究主要在稳态条件下进行,而对复杂流体扰动环境下流场、离子分布与界面反应之间的耦合机制仍缺乏深入理解。本研究采用氧化铝纳米通道作为模型系统,构建了四种不同的流体流动模式,系统地探讨了流体流动对离子分布、表面电荷调控以及能量转换性能的影响。通过实验与模拟相结合的方法,

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-09-30

  • 基于纳米扇形NiCoP的双功能电催化剂,用于氢气释放和尿素氧化反应

    近年来,随着全球对能源短缺和环境污染问题的关注不断加深,清洁能源和废水处理技术的研究受到了广泛重视。在众多能源解决方案中,氢气因其高能量密度和清洁特性,被视为替代化石燃料的重要选择。传统的制氢方法主要依赖于水电解,该过程涉及两个关键半反应:氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER)。然而,OER的四电子转移过程(4OH⁻ → O₂ + 2H₂O + 4e⁻)通常表现出缓慢的动力学特性,导致需要较高的过电位,从而增加了能耗和操作成本。因此,开发高效的OER电催化剂对于推动水电解技术的发展至关重要。与此同时,尿素氧化反应(UOR)作为一种替代传统OER的策略,正逐渐引起研究者的兴趣。与OER相

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 用于超级电容器应用的掺镉铜钒酸盐电极的电化学性能和循环稳定性得到提升

    近年来,随着全球能源需求的不断增长,化石燃料的枯竭以及环境问题的日益严峻,开发可持续且高性能的能源存储技术已成为迫切需求。在这一背景下,超级电容器因其独特的优点,如高功率密度、快速充放电能力、长循环寿命和操作可靠性,受到了广泛关注。超级电容器在电动汽车、便携式电子设备、电网稳定以及国防技术等领域展现出广阔的应用前景。然而,为了实现其在实际场景中的广泛应用,必须进一步提升其电化学性能,特别是在电极材料的稳定性与导电性方面。铜氧化物(Cu₃V₂O₈、Cu₂V₂O₇和Cu₀.₄V₂O₅)因其层状结构和混合价态(V⁵+/V⁴+)而被认为是有前景的赝电容器材料。这些特性有助于高效的电子转移和离子嵌入,从

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 在TiB₄和VB₄量子点上的选择性氨电氧化:对催化活性及氧还原(OER)抑制机制的理论洞察

    氨(NH₃)作为一种富含氢的化合物,正逐渐成为可持续能源应用中一种有前景的无碳氢载体。与传统的氢气(H₂)相比,NH₃在储存和运输方面具有显著优势。它可以在相对较低的压力下(室温下约1.0 MPa)储存,所需的液化能量也较低,并且可以利用现有的全球基础设施进行输送。NH₃的高氢含量(约17.7%)和较高的能量密度(约3000 Wh kg⁻¹)使其成为一种极具吸引力的氢载体。此外,NH₃可以在中等条件下液化(在常温下约8 bar),这使其在物流方面优于气体形式的H₂。这些特性使得NH₃在未来的能源系统中具有重要潜力。在合成NH₃方面,除了传统的哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺外,电化学方

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 高性能多金属类西兰花结构MnMoO₄/CoWO₄/NF纳米复合材料作为高效水分解的双功能电催化剂

    在当今全球能源结构转型的过程中,可持续的氢能生产技术正受到越来越多的关注。其中,电化学水分解技术因其高效、清洁的特性,被视为未来实现绿色能源的重要手段之一。然而,这一技术的实际应用仍面临诸多挑战,特别是在催化剂性能和成本方面。因此,研究和开发高性能的双功能水分解电催化剂成为推动该技术发展的关键。本文介绍了一种新型的纳米复合材料——“花椰菜”状的MnMoO₄/CoWO₄/NF电催化剂,通过界面工程和多金属氧化物的协同作用,显著提升了水分解反应的效率和稳定性。### 电化学水分解技术的重要性电化学水分解技术是一种通过电能驱动水分解为氢气和氧气的反应过程。该过程通常在两个电极上进行,分别发生氢气生成

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 基于Fe₂O₃/NiO光阳极的自供电传感器的构建,用于过氧化氢检测和太阳能发电

    何丽华|黄兰兰|聂世军|李明珠|彭洪亮|倪静|胡小雷|傅晓倩|杜静峰|张炳清中国海南科技职业学院,海口571126摘要光电化学(PEC)传感器作为一种先进的分析工具,因其具有高灵敏度、设备简单、操作方便和成本低等优点而受到关注。本文设计了一种三电极PEC传感器,使用NiO改性的赤铁矿(α-Fe2O3)纳米棒作为工作电极,该传感器对过氧化氢(H2O2的检测灵敏度达到678.88 μA cm−2 mM−1(浓度范围0.01–1.2 mM),线性相关系数为0.997。此外,该传感器还具有良好的稳定性、抗干扰能力和实际应用潜力。另外,我们还制备了一种基于Fe2O3/NiO和Pt薄膜组成的两电极自供电传

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 具有优异循环性能的多功能钴异质结构-石墨复合阳极,适用于锂/钠离子储能

    随着全球科技的快速发展,电池技术作为能源存储与利用的核心,正经历着前所未有的变革。特别是在电动汽车、可再生能源存储和智能电子设备等领域,对高能量密度、长循环寿命以及良好环境兼容性的电池需求日益增长。锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)作为当前最重要的碱金属离子电池技术,因其在能量密度、循环稳定性以及可持续性方面的显著优势,成为研究的重点。然而,传统电池材料在性能和稳定性方面仍面临诸多挑战,尤其是在高倍率充放电条件下,其容量衰减和结构劣化问题尤为突出。因此,开发具有高容量和长循环稳定性的新型电池材料,成为推动LIBs和SIBs技术进步的关键。在这一背景下,研究者们开始关注硫化物基负极材

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 通过表面富钽梯度掺杂来减缓单晶Ni-rich LiNi0.72Co0.05Mn0.23O2材料的机械退化

    单晶镍富镍层状氧化物,如LiNixCoyMn1-x-yO2(SC-NCM,x≥0.7),因其能够有效缓解多晶正极材料中常见的晶间微裂纹和与电解质的副反应,而被广泛研究。然而,单晶材料的较大粒径往往导致结构机械性能的退化以及锂离子扩散动力学的缓慢,这在一定程度上限制了其在高能量密度电池中的应用。为了克服这些挑战,研究人员提出了一种表面富Ta梯度掺杂策略,以提升单晶LiNi0.72Co0.05Mn0.23O2的性能。这种策略能够促进原位形成一种钙钛矿型的LiTaO3表面层,从而为锂离子的快速迁移提供稳定的界面。通过这种表面富Ta的梯度掺杂,材料不仅在表面形成了LiTaO3层,还在体相中增强了Ta-

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 仿生玫瑰的3D多尺度分层纳米结构设计:介孔Ni-Mn-Co-O阳极及其衍生材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2阴极,用于提升锂离子电池的性能

    在当今对高性能能源存储技术日益增长的需求下,锂离子电池因其绿色、高能量密度等优势,成为推动电子设备、移动通信和电动汽车等行业发展的重要动力。然而,随着应用场景的扩展,对电池的能量密度、功率密度以及循环稳定性提出了更高的要求,这促使科研人员不断探索新的电极材料以克服现有材料的局限性。本文提出了一种基于仿生学原理的策略,通过构建具有复杂微纳结构的电极材料,以提升其电化学性能。研究团队成功合成了三维结构的Ni-Mn-Co-O纳米花(NMCO-NF)作为锂离子电池的转换型负极材料,并进一步将其与镍泡沫结合,构建了集成电极。这种结构设计不仅有效缓解了电极材料在充放电过程中由于体积变化带来的问题,还为锂离

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 负载镍掺杂的MoS2纳米片的还原氧化石墨烯,具有优异的锂离子存储性能

    锂离子电池(LIBs)在消费电子、电动汽车和电网储能等领域占据主导地位,其优异的电化学性能,如高能量密度、高工作电压和良好的循环稳定性,使其成为当前主流的储能设备。然而,传统的石墨负极材料由于其理论比容量较低(仅372 mAh g⁻¹),在追求更高能量密度的LIBs中显得力不从心。因此,开发具有更高比容量、优异的倍率性能和更长循环寿命的新型负极材料成为研究热点。近年来,层状过渡金属硫化物(LTMS)因其高理论比容量(如MoS₂的理论比容量约为670 mAh g⁻¹)、较高的锂插入电位(LIP,约0.5–1.0 V vs. Li⁺/Li)以及较宽的层间间距(约0.62 nm)而受到广泛关注。此外

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 通过将非酶促DNA行走器与葡萄糖/氧气生物燃料电池结合,实现对赭曲霉毒素A的灵敏自供电检测

    作者:邹子彦、陈荣、邓文芳、谭月明中国湖南省师范大学化学与化学工程学院,化学生物学与中医药研究重点实验室(教育部资助),长沙410081,中国摘要鉴于赭曲霉毒素A(OTA)对健康的严重危害,亟需在现场进行检测。本研究开发了一种灵敏的自供电生物传感平台,该平台结合了非酶促DNA行走器与葡萄糖/氧气生物燃料电池。OTA与其适配体的特异性结合会触发双足DNA行走器从行走器-适配体复合物中释放出来。在脚爪介导的链替换作用下,释放出的双足DNA行走器在阳极上的二维DNA轨道上移动,促使葡萄糖氧化酶标记的单链DNA探针与DNA轨道发生杂交。较高的OTA浓度能够提高生物阳极上的酶负载量,从而增加生物燃料电池

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 用于电镀过程中检测铑和铂的一次性纳米金刚石/石墨烯基电化学传感器

    本研究引入了一种创新的可一次性使用的传感器平台,该平台利用纳米金刚石修饰的丝网印刷石墨烯电极(ND/SPGE)对工业电镀液中的铑(RhII)和铂(PtII)离子进行高灵敏度和高选择性的检测。该传感器平台在工业电镀工艺中具有重要的应用价值,尤其是在实时监测和质量控制方面。RhII和PtII离子因其独特的光学特性和物理性能,广泛应用于珠宝制造等领域,以提升金属表面的美观性、耐用性和抗腐蚀能力。然而,传统的检测方法在工业现场应用中存在诸多限制,如设备体积大、成本高、操作复杂以及需要专业人员等,难以满足快速、便携的检测需求。RhII通常用于白金或银饰的最终镀层,因其具有高度的反射性和抗变色特性,能有效

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • Y3+对超薄电沉积铜箔微观结构优化和性能提升的影响

    张欣|张佳怡江西科技大学冶金工程学院,江西341000,中国摘要超薄铜箔对于高密度电路和锂离子电池集流体至关重要,然而表面粗糙度、脆性以及不均匀的晶粒结构限制了其性能。本研究证明,在酸性硫酸铜电解液中加入稀土钇离子(Y3+)可以优化电沉积铜箔的微观结构并提升其性能。当Y3+浓度为0.6 mg/L时,通过吸附介导的生长抑制作用,实现了晶粒细化(0.4–0.9 μm)、(220)晶面的增强(TC = 1.85°)以及表面缺陷的最小化。优化后的铜箔腐蚀电流密度降低了63%(0.47 μA/cm2),电荷传输电阻比不含Y3+的铜箔高出3.5倍。Y3+抑制了枝晶生长,同时促进了晶粒的优先取向,从而实现了

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 通过Fe掺杂和碳纳米管支架实现的超稳定MnO₂阴极,用于长循环锌离子电池

    王冰|刘萌|李文峰|周学飞|卜家伟|张萌河南工业大学材料科学与工程学院,郑州450001,中国摘要水系锌离子电池在使用MnO2作为正极时面临关键挑战,这主要是由于MnO2的电子导电性较差且结构不稳定。本研究通过采用Fe3+掺杂和碳纳米管(CNTs)复合技术,协同改善了原子配位和界面电荷转移性能。掺入的Fe3+离子诱导了MnO2的晶格应变,并重新分布了电子密度,从而显著提高了电子迁移率并降低了Zn2+插层过程中的反应阻力。同时,交织的CNT网络建立了快速的电子传输通道,并物理限制了MnO2颗粒的变形,防止了结构退化。优化的Fe-MnO2/C复合材料在0.1 A g−1的电流密度下表现出340 m

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 基于Ni-MOF/MWCNTs的电化学传感器用于选择性检测药物Ixazomib citrate

    马哈茂德·鲁萨尼(Mahmoud Roushani)|扎赫拉·米尔扎埃·卡拉扎安(Zahra Mirzaei Karazan)|阿马尔·卡利德·阿卜杜勒-瓦希德(Ammar Khaled Abdel-Wahid)伊朗伊兰大学(Ilam University)理学院化学系,邮政信箱69315-516,伊兰摘要设计了一种基于玻璃碳电极(GCE)并经过镍金属有机框架/多壁碳纳米管(Ni-MOF/MWCNTs)改性的电化学传感器,用于检测伊沙佐米布柠檬酸盐(Ixazomib citrate,IXM)药物。通过电化学阻抗谱(EIS)、差分脉冲伏安法(DPV)和循环伏安法(CV)对改性电极进行了电化学测试

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30

  • 利用柴油馏分合成石墨烯量子点,并将其应用于铜离子的电化学发光检测

    本研究致力于探索柴油组分的高附加值利用途径,通过创新性的技术手段将工业废弃物转化为具有广泛应用价值的纳米材料。研究团队采用化学气相沉积(CVD)技术,利用柴油组分作为碳源,在镍基底上沉积碳膜,随后通过电化学剥离法合成石墨烯量子点(GQDs),并将其应用于铜离子(Cu²⁺)的检测。这一研究不仅提供了新的绿色解决方案,还为传统石油资源的高效利用开辟了新的方向。柴油组分作为石油加工的重要组成部分,其化学组成复杂,沸点范围在200至350摄氏度之间,主要包括直馏柴油和催化裂解柴油等。目前,对于柴油组分中芳香烃的高附加值利用面临诸多挑战。首先,柴油组分中包含大量的烷烃、芳香烃、环烷烃以及杂环化合物,其复

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-09-30


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