2022-11-29
内燃机的自点火过程主要由低温氧化化学所调控。理想反应器与诊断手段的发展推动并促进人们对于低温氧化机制的理解和认识。法国洛林大学、法国国家科学研究中心CNRS研究员Battin-Leclerc研究团队与合肥光源燃烧线站、原子与分子物理线站合作，首次实现了高压燃烧反应器与同步辐射光电离质谱（SVUV-PIMS）相结合，开展了正庚烷1至10个大气压工况下的低温氧化实验研究。本工作利用三级差分系统将变压力射流搅拌反应器与同步辐射光...
2022-11-29
甲烷作为一种重要的碳基小分子，在自然界分布广泛，是天然气、页岩气、可燃冰、沼气等的主要成分。迄今为止，甲烷的使用仍以燃烧为主，导致排放出大量的二氧化碳。甲烷作为化工原料主要用于合成氨、甲醇及其衍生物，但其用量仅占天然气消耗量的5%-7%。虽然甲烷储量远远超过石油储量，但作为化工原料其开发程度无法与石油相比。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的燃料或化工产品，具有重要的科学意义和应用前景...
2022-10-22
近年来人工外延异质结受到广泛关注，其界面现象和多自由度纠缠的电子态导致的新奇电子学和磁性状态引起了大家的兴趣。目前，两个非磁材料界面出现磁性是自旋电子学器件构成中新奇的特性之一。
近年来人工外延异质结受到广泛关注，其界面现象和多自由度纠缠的电子态导致的新奇电子学和磁性状态引起了大家的兴趣。目前，两个非磁材料界面出现磁性是自旋电子学器件构成中新奇的特性之一。尽管理论预测两个反铁磁超晶格界面或者反铁磁和顺磁的界面可以出现铁磁序，近二十多年来界面磁性一直在全氧化物或者金属与氧化物的界面被报道，并通过界面电荷转移、结构耦合、轨道重组或者阳离子重组基础上的交换耦合作用调控等几种机...
2022-10-22
中国科学院空间新技术试验卫星上搭载的46.5 nm极紫外太阳成像仪（SUTRI）顺利开机，成功获得首批太阳过渡区（太阳色球与日冕之间的层次）动态成像观测数据，并捕获到近期太阳上的一些活动现象。原文链接: http://www.nao.cas.cn/news/ky/202209/t20220914_6512205.htmlSUTRI是由中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地、北京大学地球与空间科学学院、同济大学精密光学工程技术研究所、中国科学院西安光学精密机械研究所月球与深...
2022-10-12
可充电锌空气电池（ZABs）因其具有较高理论能量密度（1086 Wh·kg-1，包括氧）、低成本、本征安全性（使用水系电解质）、以及实现高倍率和长循环寿命的潜在可行性，而被认为是极具前景的下一代储能器件。然而，ZABs在放电过程中的氧还原反应（ORR）和在充电过程中的析氧反应（OER）具有非常缓慢的反应动力学，因此在工况条件下产生较大的极化，使得能源效率低下。近年来，无贵金属M-N-C（M指过渡金属原子）单原子催化剂（SACs...
2022-09-05
碱性电催化析氢反应(HER)在清洁能源的转化与存储中起着重要作用。钌(Ru)基HER催化剂因其突出的催化活性、低成本和优于铂基催化剂的耐久度，被广泛应用于碱性HER反应。
碱性电催化析氢反应(HER)在清洁能源的转化与存储中起着重要作用。钌(Ru)基HER催化剂因其突出的催化活性、低成本和优于铂基催化剂的耐久度，被广泛应用于碱性HER反应。但是，碱性介质中缓慢的水解离导致的质子供应不足以及关键中间体在催化剂上的吸附/脱附较差，给实现Ru基催化剂上的高效反应过程带来了巨大挑战。近期，合肥光源用户中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授课题组报道了一种在碳载体上形成的具有相邻Ru单原...
2022-07-12
将二氧化碳电化学转化为用于可持续能源的增值产品是一种环境友好且经济的方法。与CO相比，C2+碳氢化合物或含氧化合物，如乙醇(C2H5OH)、乙烯(C2H4)和正丙醇(n-C3H7OH)具有显著的能量密度，在解决能源危机方面更有价值。然而，复杂的产品选择性限制了二氧化碳减排技术的发展和应用。最近高经济性的不对称C2+产物乙醇受到了越来越多的关注。之前的研究发现，通过电化学CO2RR选择性生产乙醇的催化剂的设计应该集中在最小化三种竞...
2022-07-02
烯烃的氢磷酸化被认为是生产有价值的烷基磷化合物最方便、最直接的方法，但在目前的均相催化条件下，性能并不理想。根据该反应的自由基特性，合理设计和合成多相催化剂是一种非常有潜力的途径。
烯烃的氢磷酸化被认为是生产有价值的烷基磷化合物最方便、最直接的方法，但在目前的均相催化条件下，性能并不理想。根据该反应的自由基特性，合理设计和合成多相催化剂是一种非常有潜力的途径。近年来，单原子(SA)催化剂因其优异的性能而受到研究者们的广泛关注，它们的活性中心是金属原子，具有简单、明确、均匀的特点，有利于结构调控，这使得SA催化剂在均相催化的多相化方面具有广阔的应用前景。金属氧化物是SA催化剂广泛应...
2022-04-25
析氢反应(HER)被认为是实现未来绿色、可持续氢能蓝图的关键。在已报道的电催化剂中，单原子Pt基材料因其固有的HER高活性和对贵金属原子的最大利用而受到广泛关注。
析氢反应(HER)被认为是实现未来绿色、可持续氢能蓝图的关键。在已报道的电催化剂中，单原子Pt基材料因其固有的HER高活性和对贵金属原子的最大利用而受到广泛关注。金属原子(M)与周围非金属原子(nM)形成的配位构型一直被认为是决定中间体吸附能和催化活性的关键因素。在过去的研究中，Pt-(nM)4构型被认为是一个高活性的活性位点。近年来一些报道表明，M-(nM)4可能不是典型反应的最佳活性位点，值得进一步构建新的构型来提高其固...
2022-03-11
目前广泛研究的金属非均相催化剂根据金属分散状态大体可分为单原子、团簇和纳米颗粒三种类型。单原子一般随机分布在载体表面，在催化反应中属于“单兵作战”。
目前广泛研究的金属非均相催化剂根据金属分散状态大体可分为单原子、团簇和纳米颗粒三种类型。单原子一般随机分布在载体表面，在催化反应中属于“单兵作战”。相比单原子，团簇或者纳米颗粒在催化反应中原子利用率低，活性金属原子间距一般与体相材料相近且难以调控。是否存在第四种类型的金属分散状态：既能保持100%原子利用效率，亦使得活性金属原子间距能够根据催化反应的特点进行调控，从而实现原子间“协同作战”，大幅提...
2022-03-02
拓扑半金属，包括狄拉克半金属、外尔半金属、节点半金属和三点半金属，根据其是否具备磁性，可分为两类——非磁性拓扑半金属和磁性拓扑半金属。磁性拓扑半金属由于其时间反演对称性破缺而具有独特的性质，可产生反常霍尔效应或能斯特效应，也具备自旋电子学领域中的应用。此外，施加外磁场也会导致奇异的物性。然而，磁性拓扑半金属的理论与实验研究相对较少，其中的磁性与拓扑之间的相互作用仍让需要深入探索。CaP3和SrAs3等...
2022-02-18
作为典型的电催化产氧催化剂，氢氧化物材料在产氧反应前的脱氢机制及晶格结构演变对于理解其催化机理具有关键的指导意义。催化反应主要发生在催化剂的表面，单层氢氧化物结构的设计合成可为探索催化过程中的金属中心和晶格氧原子的作用及其与本征电催化性能间的关系提供理想的平台。
作为典型的电催化产氧催化剂，氢氧化物材料在产氧反应前的脱氢机制及晶格结构演变对于理解其催化机理具有关键的指导意义。催化反应主要发生在催化剂的表面，单层氢氧化物结构的设计合成可为探索催化过程中的金属中心和晶格氧原子的作用及其与本征电催化性能间的关系提供理想的平台。虽然二维超薄氢氧化物材料的研究已经取得了长足的发展，但如何避免单分子层纳米材料在制备和电极负载过程中的堆叠进而获得单层材料本征催化活性...
2022-01-22
Kagome（笼目）晶格是由共边三角形以六边形排布组成的二维网络结构。这种独特的几何结构使其电子结构包括无色散的平带、类似于石墨烯的狄拉克锥和范霍夫奇点，并且表现出很多奇异的特性。因此，具有层状kagome结构的量子材料引起了广泛的关注。
Kagome（笼目）晶格是由共边三角形以六边形排布组成的二维网络结构。这种独特的几何结构使其电子结构包括无色散的平带、类似于石墨烯的狄拉克锥和范霍夫奇点，并且表现出很多奇异的特性。因此，具有层状kagome结构的量子材料引起了广泛的关注。理论预言这类材料中存在各种新奇的量子态，包括分数电荷、密度波、拓扑Chern绝缘体和超导电性。特别是当kagome金属的能带填充接近范霍夫奇点时，计算表明在费米能级附近会出现几个鞍...
2022-01-16
一维和准一维电子系统表现出诸多特殊的物性，例如Luttinger液体行为、Peierls相变、新奇的拓扑相和独特准粒子行为。与二维或三维电子系统不同，一维电子系统中的低能粒子-空穴对只有在其波矢q≈0或2kF时才能被激发。散射相空间和电子屏蔽的减少能够产生丰富的新奇物性。同时，具有嵌套费米面的准一维金属在电子-声子耦合的作用下，极易产生电荷密度波。通过更强的电子-声子耦合，电子可以与局部晶格畸变形成新的复合准粒子—...
2022-01-08
电解水在可再生清洁能源技术中起到了至关重要的作用，但是其中涉及到的析氧反应的动力学过程缓慢，限制了电解水的效率。与传统的碱性电解水技术相比，质子交换膜(酸性)电解水技术展现出更好的应用前景。
电解水在可再生清洁能源技术中起到了至关重要的作用，但是其中涉及到的析氧反应的动力学过程缓慢，限制了电解水的效率。与传统的碱性电解水技术相比，质子交换膜(酸性)电解水技术展现出更好的应用前景。目前，综合催化剂活性和稳定性两个方面考虑，铱基钙钛矿氧化物表现出了较好的酸性水氧化性能。但是由于纳米尺度表征技术的限制，对于铱基钙钛矿氧化物在电化学反应过程中真实的活性层结构及其演化过程一直缺乏全面系统的认...
