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  • Pt@NM-101 (Fe):开启光催化固氮高效新时代

    在当今追求绿色可持续发展的时代,氨作为重要的工业原料,其合成方式备受关注。传统的哈伯 - 博施法(Haber-Bosch method)虽然极大地推动了农业和工业发展,每年能产出高达 1.6 亿吨氨,但却消耗了全球 1% 的能源,还贡献了全球 3% 的年度二氧化碳排放,给能源和生态环境带来沉重负担。在此背景下,光催化氮还原反应(PNRR)成为科研人员的研究热点。PNRR 是在水相中,利用光能驱动氮气(N₂)和水(H₂O)反应合成氨(NH₃)的过程,具有安全、低能耗、环境友好和反应条件温和等诸多优势。然而,PNRR 的发展并非一帆风顺。当以水作为氢源时,催化剂表面活性氢(H)不足,这严重限制了光

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • Pt1Co1/CeO2双金属单原子催化剂:协同效应提升苯催化氧化效率及水硫耐受性研究

    论文解读研究背景与意义大气污染治理中,挥发性有机物(VOCs)是臭氧和PM2.5的关键前体,其高效消除迫在眉睫。传统铂(Pt)基催化剂虽活性优异,但面临贵金属利用率低、水硫毒化(如SO2和H2O竞争吸附)及热稳定性不足等瓶颈。单原子催化剂(SAC)因其最大化原子利用率备受关注,但单一活性位点难以突破多步反应的线性吸附限制。如何通过双金属协同设计同时提升催化活性与耐受性,成为领域内亟待解决的难题。研究设计与方法中国科学院团队通过软模板法合成多级孔CeO2纳米球载体,采用浸渍法构建Pt1Co1/CeO2双金属单原子催化剂。结合HAADF-STEM(高角环形暗场扫描透射电镜)、XAS(X射线吸收光谱

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • MoN@NiO 核壳异质结构纳米棒阵列:高效电催化析氢反应的新突破

    随着全球对清洁能源需求的日益增长,氢气作为一种零排放且高热值的清洁能源,备受关注。通过水电解制氢是获取氢气的重要途径,然而,这一过程中的电催化析氢反应(HER)却面临着诸多挑战。传统的铂(Pt)基催化剂虽然在 HER 中表现出色,被视为最先进的电催化剂,但铂的稀缺性严重限制了其广泛应用。寻找一种高效且成本低廉的无贵金属催化剂,成为推动氢能实际应用的关键所在。在此背景下,许多过渡金属基材料,如硫化物、磷化物、碳化物、硒化物等,因其在 HER 中展现出的高活性而被广泛研究。其中,氮化物由于其独特的能带结构和金属性质,在促进 HER 电荷转移方面具有巨大潜力。而金属氧化物虽能在碱性介质中加速水分子的

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 镍掺杂非晶/晶相异质结构Co/CoP的循环伏安法合成及其通过N-N键断裂实现高效节能肼辅助水分解

    氢能作为清洁能源的代表,其规模化生产一直受制于传统电解水技术的高能耗瓶颈。特别是氧析出反应(OER)需要高达1.23 V的理论电位,成为制约水分解制氢效率的关键因素。近年来,以肼氧化反应(HzOR)替代OER的策略因其仅需-0.33 V(vs. RHE)的低理论电位而备受关注,但现有催化剂仍面临活性位点不明确、结构稳定性差等问题。更棘手的是,传统过渡金属磷化物(TMP)异质结构的制备通常需要高温磷化等复杂工艺,难以精确控制非晶/晶相界面的形成。这些挑战亟需开发新型合成方法和高效双功能催化剂体系。重庆大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and En

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • Au 纳米颗粒引发等离子体电子和热效应助力高效光电化学水氧化:开启催化应用新征程

    在能源研究领域,光电化学(PEC)水氧化一直是个热门但又充满挑战的课题。水氧化过程涉及 4 电子转移,这一复杂的过程就像一场精密的接力赛,每一个电子的传递都至关重要,然而目前它却面临着重重阻碍。同时,光生载流子的运输也困难重重,就好比是交通拥堵,使得整个反应效率大打折扣。钽氮化物(Ta3N5)本是一种极具潜力的光吸收材料,它有着合适的能带位置,理论上能实现很高的太阳能转换效率,就像是一位怀揣着巨大潜力的运动员,本应在赛场上大放异彩。但无奈其内部存在着一些 “小毛病”—— 固有体缺陷,这导致光生载流子容易快速复合,就像两个本该携手前进的伙伴,却总是很快就分开,使得 Ta3N5在实际应用中受到了极

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 层级反应策略选择性裂解 C三N 键,显著提升乙腈催化脱除中 N2选择性

    在现代工业蓬勃发展的背后,含氮挥发性有机化合物(NVOCs)却如同隐藏在暗处的 “杀手”,悄然威胁着我们的生存环境和健康。这些来自制药、皮革、纤维生产等行业废气排放中的 NVOCs,广泛存在且难以处理。乙腈作为典型的 NVOCs,在化工生产中应用广泛,但其一旦泄漏,危害极大。当前,选择性催化氧化被视为消除低浓度 NVOCs 的有效手段之一。然而,这条看似光明的道路却布满荆棘。一方面,增强催化剂的表面氧化能力虽有助于碳质中间体转化为 CO2,可另一方面,氮原子在这一过程中却极易发生过度氧化,生成有毒的含氮副产物。想要同时实现高产量的 CO2、N2和 H2O,就如同在钢丝上跳舞,困难重重。此前的研

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 轴向氧配位调控的Co单原子催化剂实现电子缺失活性位点选择性生成单线态氧1O2

    随着工业废水中有机污染物的复杂化,传统水处理技术面临巨大挑战。电子富集有机物(如含-NH2、-OH基团或共轭π体系的化合物)因其环境持久性和毒性放大效应,成为水处理领域的棘手难题。过一硫酸盐(PMS)高级氧化工艺(AOPs)因其强氧化能力备受关注,其中单线态氧(1O2)因其温和氧化性(2.2 V vs. NHE)、长半衰期(~4 μs)和pH适应性,在选择性降解电子富集污染物方面展现出独特优势。然而,PMS活化通常优先产生自由基(•OH/SO4•−),1O2往往作为次要产物,其选择性生成机制尚未突破。针对这一科学难题,华中师范大学等机构的研究人员创新性地提出轴向配位工程策略,通过在MXene基

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 2D/2D CdS/1T-MoS2异质结:开辟生物质光催化合成氨基酸新路径

    在生命的微观世界里,氨基酸就像是搭建蛋白质这座宏伟 “大厦” 的基石,它们在食品生产、制药、聚合物合成等众多领域都有着不可或缺的地位。一直以来,人们获取氨基酸的传统方法,像生物发酵和斯特雷克合成法(Strecker synthesis),都存在着效率低下的问题,而且还会用到毒性很强的氰化物,消耗不可再生资源。后来,科学家们把目光投向了生物质衍生的 α- 羟基酸,想用它来合成氨基酸。2018 年,有研究人员利用 Ru/CNT 催化剂在高温高压(220 °C,10 bar H2 )的苛刻条件下实现了 α- 羟基酸的热催化胺化,但这种方法对反应条件要求太苛刻,实际应用起来很受限。随着科技的发展,光催

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 金属-载体相互作用与尖端增强电场效应协同促进氧物种吸附/富集:高效电氧化塑料废弃物衍生醇制备乙醇酸

    塑料污染已成为全球环境挑战,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为年产量超70万吨的主力聚酯材料,回收率不足20%。传统填埋或焚烧处理方式不仅浪费资源,更造成严重生态负担。电催化技术因其可持续性和选择性氧化优势,被视为PET升级回收的理想途径。然而,现有催化剂在将PET衍生的乙二醇(EG)转化为高值C2产物(如乙醇酸GA)时,面临*OH吸附能力弱、C-C键易断裂导致产物选择性差、工业级电流密度下稳定性不足等瓶颈问题。山东大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,通过水热-退火-电沉积三步法构建了具有金属-载体相互作用(M

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 解锁内置电场与脉冲电还原耦合潜能:实现低浓度硝酸盐高效制氨

    氨,作为氮肥生产的关键原料,对全球粮食安全起着举足轻重的作用。并且,它在无碳储氢和直接燃料领域的潜力也备受关注。目前,工业上主要通过哈伯 - 博施法(Haber - Bosch process)生产氨,该方法需在高温(400 - 550°C)、高压(15 - 25MPa)条件下进行,不仅耗能巨大,每年还会产生大量二氧化碳排放,约占全球能源消耗的 2% 和二氧化碳排放的 1.5% 。在此背景下,电化学硝酸盐还原制氨(eNO3RA)崭露头角,有望成为可持续的替代方案。其具备诸多优势,比如硝酸盐溶解度高(880g・L⁻¹),N=O 键解离能较低(204kJ・mol⁻¹),使得反应能在常温常压下高效进

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 纳米限域空间内阴极主导的电芬顿降解PFOA新机制:突破传统阳极依赖的污染物治理范式

    研究背景持久性有机污染物(POPs)通过水循环在自然界扩散累积,其中全氟辛酸(PFOA)因碳氟键的高稳定性成为治理难点。传统异相电芬顿(EF)技术依赖贵金属阳极且活性氧(ROS)利用率低,自由基寿命仅10-6-10-9秒,导致污染物降解效率受限。现有研究多通过阳极氧化间接降解PFOA,而直接利用阴极生成ROS驱动的降解机制尚未突破。研究机构与方法陕西某高校团队以壳聚糖和纤维素纳米纤维为骨架,结合分子印迹技术(MIT)和原位氮掺杂,制备了具有PFOA特异性吸附的CSF-MIP-800氮掺杂碳电极。关键技术包括:扫描电镜(SEM)表征材料形貌、X射线光电子能谱(XPS)分析元素价态、电子顺磁共振(

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 低温高效制氢新突破:UiO-67 金属有机框架中 Cu - 吡啶位点调控助力甲醇 / 水光热制氢

    氢能,作为一种清洁高效的能源,在全球能源转型的浪潮中备受瞩目。甲醇(CH3OH),凭借其高储氢密度、安全性好、价格亲民等优势,成为理想的液相储氢介质和绿色制氢原料,“甲醇 - 氢” 能源体系有望突破氢能存储和运输的瓶颈,为氢燃料电池汽车等领域的发展注入新动力。然而,甲醇水溶液重整(MAR)制氢虽潜力巨大,却面临诸多挑战。该反应是吸热反应,需要较高的活化能来打破CH3OH和H2O中的C−H和O−H键,当前实际和实验的 MAR 系统通常在 200 - 250℃下运行,高温不仅导致催化剂稳定性下降、活性位点因积碳、烧结或CO中毒而失活,还增加了能耗和成本。尽管一些策略在一定程度上改善了催化性能,但仍

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 石墨烯-纳米纤维杂化碳复合材料支撑钽氧化物双功能氧还原/析出催化剂活性提升机制研究

    能源转换技术面临的核心挑战在于开发高效稳定的双功能氧电极催化剂。当前贵金属基催化剂虽性能优异,但成本高昂且稳定性差,而过渡金属氧化物又普遍存在导电性差、活性位点不足等问题。钽(Ta)基材料因其独特的电子结构和耐腐蚀性被视为潜在替代品,但如何通过载体设计提升其催化活性仍是未解难题。为解决这一瓶颈问题,国内研究人员在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,创新性地采用石墨烯(rGO)与碳纳米纤维(CNF)构建三维杂化载体,通过精确调控CNF生长时间(0.5-2小时)获得不同组成的复合材料,并负载钽氧化物制备TaOx/rGO-CNF系列催化

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 探秘 NH3-CH4共燃尾气处理:Fe-β 沸石催化 N2O 还原反应机制解析

    在全球气候变暖的大背景下,一氧化二氮(N2O)因其高全球变暖潜势(GWP 为 310)和极长的大气寿命(114 年),成为全球变暖的重要推手,同时还威胁着平流层臭氧层,增加紫外线辐射对人类健康的危害。目前,其大气浓度正以每年约 0.25% 的速度上升,因此,减少 N2O 排放迫在眉睫。选择性催化还原(SCR)技术是去除 N2O 的有效方法之一,其中甲烷(CH4)在 Fe - 交换沸石上能在 300°C 的低温下还原 N2O,且 CH4本身作为温室气体,利用其还原 N2O 有助于缓解温室效应。然而,为应对气候变化,减少 CH4用于发电的情况,氨气(NH3)作为一种可持续的替代燃料正逐渐与 CH4

    来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy

    时间:2025-04-22

  • 新型 Cu/CDs/BiVO4三元核壳复合光催化剂:高效降解四环素的关键利器

    在现代社会,抗生素的广泛使用为人类健康和动物养殖带来了诸多益处。然而,四环素(Tetracycline,TC)的滥用却引发了严重的环境问题。TC 不仅在医药领域用于治疗各种细菌感染性疾病,还在畜牧业中大量使用以促进动物生长和预防疾病。但由于其使用后不能被生物体完全代谢,大量 TC 流入地表水、地下水和土壤等自然环境。在尼日利亚的地表水,TC 浓度竟高达 300 ng/L 。长期低剂量暴露在 TC 环境中,会诱导人体产生抗生素耐药性,还会对水生生物造成生态毒性影响。据统计,全球每年排放的四环素类抗生素超过 10000 吨 ,解决 TC 环境污染问题迫在眉睫。光催化技术作为一种绿色且极具前景的环境

    来源:Applied Catalysis A: General

    时间:2025-04-22

  • 介孔TiO2-CeO2负载Pt催化剂在高湿度条件下甲苯氧化的催化性能与机制研究

    论文解读随着城市化进程加速,挥发性有机物(VOCs)污染已成为威胁大气环境和人类健康的隐形杀手。甲苯作为典型VOCs,其高效净化技术开发迫在眉睫。催化氧化法虽具能耗低、效率高等优势,但现有催化剂面临两大"卡脖子"难题:低温活性不足导致能耗过高,高湿度环境下水分子竞争吸附造成活性骤降。更棘手的是,贵金属催化剂在反应中易发生高温团聚,犹如"昙花一现"失去活性。这些瓶颈严重制约着VOCs治理技术的实际应用。为解决这些挑战,河南高校的研究团队在《Applied Catalysis A: General》发表创新成果。他们采用原位硬模板法,以KIT-6为模板构筑了介孔TiO2-CeO2载体,并负载Pt/

    来源:Applied Catalysis A: General

    时间:2025-04-22

  • 圈养非人灵长类动物前肢使用偏好与世代差异及应激水平的关联性研究

    在动物行为学研究领域,非人灵长类动物的前肢使用偏好(handedness)一直是揭示脑功能偏侧化(lateralization)的重要窗口。过去的研究表明,这种偏好可能受任务复杂性、年龄和性别等因素影响,但其与动物应激水平的关联仍存在争议。尤其在圈养环境中,如何通过行为指标客观评估动物福利,成为亟待解决的难题。南京红山森林动物园的研究团队针对这一问题,对4种狨科动物展开系统性研究,相关成果发表在《Applied Animal Behaviour Science》上。研究团队采用简单抓取(控制任务)和需要视觉引导的饲喂器抓取两项行为学任务,记录36只个体的偏手性指数(HI),并通过一年后的重复测

    来源:Applied Animal Behaviour Science 2.2

    时间:2025-04-22

  • 人造食物的丰富程度如何影响黑头鸥对人类接近的耐受性?

    在城市不断扩张的今天,人类与野生动物的交集日益增多。原本生活在自然环境中的动物,不得不努力适应被人类改造后的世界。食物资源作为动物生存的关键要素,在这个过程中发挥着重要作用。许多野生动物为了获取食物,逐渐改变自身的行为模式。就拿城市里的海鸥来说,它们成功适应了城市环境,人类提供的食物让它们的数量不断增加,行为也发生了变化。还有野鸭,城市中人工投喂强度的增加,使得它们的越冬数量也随之上升。然而,对于黑头鸥这种适应性较强的鸟类,过往研究存在一些不足。虽然在昆明等地,黑头鸥与人类互动频繁,研究也较多,但其他地区的黑头鸥种群状况却鲜为人知。而且,以往关于动物飞行起始距离(Flight Initiati

    来源:Applied Animal Behaviour Science 2.2

    时间:2025-04-22

  • “双面” 塞内加尔多鳍鱼:白化与野生表型入侵潜力的深度剖析

    在全球范围内,生物入侵如同一场悄然而至的生态灾难,给环境和社会经济带来了沉重打击。近几十年来,其造成的经济损失更是以惊人的速度增长,攀升了 700% 。淡水观赏鱼的国际贸易十分繁荣,但这也成为了外来物种传播的 “帮凶”,大量非本土鱼类借此扩散到世界各地。当这些观赏鱼被放生或逃逸到野外后,常常会展现出入侵性,给当地生态系统带来严重威胁。塞内加尔多鳍鱼,这种原产于非洲的鱼类,凭借其独特的生理特征和强大的适应能力,在观赏鱼市场中备受青睐,在印度尼西亚广泛交易。它不仅能够在陆地上 “行走”,还拥有发育良好的肺部,可以直接呼吸空气,在缺氧环境中也能生存。在印度尼西亚的苏门答腊岛和爪哇岛,已经发现了塞内加

    来源:Applied Animal Behaviour Science 2.2

    时间:2025-04-22

  • 综述:猫科动物的蓬勃发展:圈养动物园猫科动物丰富度影响的范围界定综述

    1. 引言环境富集(Environmental enrichment)在动物园动物管理中应用广泛,它能通过提供刺激或事件,改善动物的行为或生理福利。猫科动物在野外主要忙于觅食、进食和躲避天敌,但圈养环境下,它们获取食物轻松,自然行为受限,易出现刻板行为等问题。有效的富集实践通常通过提供觅食刺激来提升猫科动物的福利。例如,给孟加拉虎(Panthera tigris tigris)和美洲狮(Felis concolor)用蹦极悬挂鹿臀尸体,让它们 “努力” 获取食物,这增加了它们的自然行为,减少了刻板踱步;模仿鸟叫声刺激豹子(Panthera pardus)的觅食活动。然而,为圈养猫科动物设计和实

    来源:Applied Animal Behaviour Science 2.2

    时间:2025-04-22


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