来源：Wiley Online Library氢溢出是催化反应中的一种独特现象，其中氢原子从高活性金属位点（例如铂、钯）迁移到相邻的载体表面或活性较低的位点。这一过程通过促进高效地在强吸附位点上吸附质子，随后溢出到弱吸附位点，从而显著提高电催化剂的活性，使得氢能够在弱吸附表面有效释放。近年来，氢溢出在电催化析氢反应（HER）领域引起了广泛关注，众多研究探索其提高析氢效率的潜力。例如，彭的研究小组证明了 Ti4O7 与钌纳米粒子之间的低界面电阻加速了 HER 中的氢溢出。同样，康的研究小组开发了一种多壳层氢缓冲链，利用多金属氧酸盐加速铂上的氢溢出，从而提高 HER 活性和耐久性。尽管已取得一些进展，但在电催化领域有关氢溢流的研究仍处于起步阶段，尤其是在解决如何实现氢溢流跨越不同催化体系这一难题方面。选择合适的催化剂载体对于实现氢溢出至关重要。例如，Chen 等人证明了具有氧缺陷的三氧化钨能够储存质子，在阴极电位下质子随后迁移到金属活性位点，促进氢溢出。高比表面积的载体，如石墨烯和碳纳米管也被证明能增强金属与载体之间的相互作用，并提供额外的附着位点，进一步促进氢溢出。在氧化物载体中，WO3、TiO2和CeO2受到了广泛关注。特别是CeO2，其独特的化学性质使其成为电催化过程的有效促进剂。其可逆的Ce4+/Ce3+氧化还原对和丰富的氧空位促进了电子转移，使其能够充当“...
发布时间:
2025
-
05
-
29
浏览次数：105
来源：Wiley Online Library氮是生命的关键元素利用大气N2作为主要的氮原料，两种生物系统（固氮酶）和化学工业（哈伯-博世工艺 （HBP）已经开发出复杂的催化过程来键合和还原氮，其中最普遍的是转化为氨 （NH3).然而，尽管使用了催化剂，HBP 仍需要高温 （400-500 °C） 和压力 （200-300 atm） 的恶劣条件。这些催化剂主要包括过渡金属 （TM）、如铁、钴、镍等等。由于它们独特的电子结构，具有部分填充的 d 电子亚壳层，这一特性使这些金属能够与 N 相互作用并激活 N2通过将电子反向投送到 N2 的 π* LUMO 中.TMs 催化剂最近也被用作电化学氮还原反应 （eNRR） 中高性能催化剂的有前途的候选者，甚至与人工智能相结合。然而，激活强 N≡N 三键是需要面临的关键挑战之一。根据 Sabatier 原理，理想催化剂与中间体的结合能既不能太强也不能太弱，因为这对于激活反应中间体同时允许反应产物的轻松分离至关重要。eNRR 是一种质子耦合电子转移 （PCET） 反应 （N2+ 3 小时2O → 2NH3+ 3/2O2），包含多个反应途径（例如，远端途径和替代途径），其中包括各种中间体。例如，替代途径涉及多种中间体，例如 *N2、 *N2H、*NHNH、*NNH2， 因此，寻找一种能够方便地调节活性位点的电子结构以调节活性位点和含氮中间...
发布时间:
2025
-
05
-
29
浏览次数：72
来源：Sciopen在过去几年中，化石燃料的枯竭和温室气体排放的增加加剧了全球对可持续和清洁能源替代品的关注。其中，燃料电池被认为是高效的转化系统，能够直接将化学燃料转化为电能，同时将环境影响降至最低。在确保固体氧化物燃料电池（SOFC）的经济可行性的同时，提高其延长的耐久性仍然是其发展的关键挑战。最近的研究表明，某些氧化物具有同时作为阴极和负极材料的功能，从而能够开发对称固体氧化物燃料电池 （SSOFC）。这不仅降低了制造成本，而且由于电解质和电极之间的热机械兼容性，还提高了作稳定性。因此，SSOFC 近年来受到了广泛关注 。氢气 （H2）被广泛认为是一种具有广泛研究前景的前瞻性能源。H2可以通过天然气或煤炭的重整以及由可再生能源技术（如太阳能、风能和潮汐能）驱动的水裂解反应产生。它也是 SOFC 的常用燃料。不幸的是，氢能的商业化受到堆积密度不足和液化温度低的严重阻碍，导致储存和运输成本高。 人们仍在寻找一种具有高能量密度、可再生特性和易于储存的可行替代方案。考虑到这些因素，包括甲醇、乙醇、甲烷和乙烷在内的碳氢化合物燃料因其卓越的能量密度和方便的储存而在过去几年中引起了越来越多的兴趣。然而，这些燃料的高温分解引起的碳沉积严重阻碍了它们在 SOFC 中的应用。相比之下，氨具有显着的优势，包括更高的体积能量密度、易于储存和运输以及成熟的生产技术。这些优势使直接氨固体氧化物燃料电池（...
发布时间:
2025
-
05
-
28
浏览次数：107
来源：ScienceDirect永磁体可以在没有外部能量输入的情况下产生强大而稳定的磁场。迄今为止，稀土基永磁体，包括 Sm-Co 、Sm-Fe-N 和 Nd-Fe-B，具有优异的磁性。其中，钕铁硼磁体被视为接近室温的基准材料，在家用汽车、风力发电和新能源汽车等领域推动了革命性的进步。近年来，对外太空的探索已成为全球关注的话题，新型永磁体在电机、控制器和执行器中的应用是最小化航天器和探测器体积和重量的关键，这对航天技术非常重要。与地球相比，外太空，尤其是月球和深空，呈现出更极端的环境，特别是温度范围明显从2 K扩大到～450 K，这对钕铁硼永磁体构成了严峻的挑战。在高温下，占主导地位的硬磁 Nd 的居里温度相对较低 （585 K）Nd2Fe14B 磁体中的 B 相导致 350 K 以上的磁急剧软化，导致剩磁、矫顽力和能量产物同时退化。在 135 K 时，Nd2Fe14B相经历自旋取向转变 （SRT），导致磁各向异性从单轴（磁化 ∥[001]）变为锥形 。这种转变在第二象限的磁滞回线中产生明显的扭结，导致能量积急剧减少。因此，Nd-Fe-B 磁体的工作温度被限制在 135 K 到 ～350 K 之间，这些温度与太空探测的要求之间仍然存在很大的差距。目前，已经采用了掺杂大量重稀土元素（Tb和/或Dy）的策略，以增强Nd-Fe-B永磁体从室温到高温的室温矫顽力和热稳定性。这成功地将最高使...
发布时间:
2025
-
05
-
28
浏览次数：96