EN
qdxljd.com

《ysl蜜桃色888网站》科学家实现催化剂动态变化的可视化,推动绿色氨合成技术的发展

近日,大连理工大学本硕校友、瑞士洛桑联邦理工学院博士毕业生、德国柏林马普学会弗里茨-哈伯研究所博士后柏力晨和所在团队通过先进的原位显微表征技术,实现了对氧化亚铜纳米立方体催化剂在电催化硝酸盐还原反应过程中结构和化学态变化的直接观测,即实现催化剂在反应过程中变化的可视化。 研究团队首次将空间与时间分辨的原位透射电子显微镜 (in situ TEM, transmission electron microscope) 和原位透射 X 射线显微镜 (in situ TXM, transmission X-ray microscope) 相结合,成功应用于这一反应的研究。通过对不同反应条件下催化剂的结构、形貌及化学环境变化的分析,并结合其他原位光谱技术,研究团队深入理解了催化剂动态变化的内在机制,最终揭示了催化剂化学状态与反应活性及选择性之间的基本关联。这一技术应用为探究催化剂在复杂电催化环境中的动态行为提供了全新视角,也为未来开发更加高效、稳定的电催化剂奠定了理论基础。 研究团队的这一研究主要聚焦于基础理论层面的探索。研究中采用的原位表征方法为其他电催化及相关领域的类似研究(如电催化二氧化碳还原、小分子转化等)提供了新的思路和技术参考。从长远来看,这一研究成果将有助于推动绿色氨合成技术的发展,并为实现环境中氮氧化合物污染物的治理和可持续能源的合理利用提供新的解决方案。 氨是非常重要的化工原料,广泛用于化肥、制冷剂、以及精细化学品的生产,也是未来潜在的储氢载体。目前工业上的大规模合成氨主要是通过哈伯-博世(Haber-Bosch)方法。尽管这一方法具备大规模生产的优势,但其生产过程需要较高的温度(450-550℃)和压力(150bar),且大量消耗化石能源和排放二氧化碳温室气体,带来了显著的环境挑战。另一方面,工业和农业活动中产生的含氮废水(主要是硝酸盐)以及氮氧化合物大气污染物对生态环境和人类健康有着负面的影响。 而我们可以利用来自可持续能源(如太阳能、风能)所转化的电能,通过电化学的方法将来源于大气和水体污染中的氮氧化物及硝酸盐转化为氨。这不仅能够实现氨的绿色合成,还能有效减少氮氧化合物污染,从而促进可持续的氮循环。 在这一背景下,电化学硝酸盐还原产氨反应近年来受到广泛关注。其中,铜基材料被认为是最有效的催化剂之一。在高效催化剂的基础上,科学界希望通过研究反应机制来建立催化剂的结构-活性关系,从而为催化剂的设计与优化提供理论指导。然而,由于电催化反应中外加电场的作用,以及催化剂与电解质、反应底物和中间吸附物种的复杂相互作用,催化剂的结构、形貌及化学环境会在反应过程中发生动态变化,而这些变化与催化性能高度相关。 因此,研究团队的目标是希望通过先进的实验手段,深入观测并解析催化剂在电催化反应中的动态变化过程,建立动态的结构-活性关系。 如前所述,电催化硝酸盐还原涉及绿色氨合成与环境污染治理,是一个具有重要研究价值的电化学反应领域。相比于近些年聚焦筛选新型催化剂的研究,研究团队选择从机理研究出发,系统性地研究目前最具优势的催化剂体系——铜基催化剂,期望揭示其反应机制和构效关系,以指导更为高效催化剂的设计。 研究团队选用氧化亚铜纳米立方体作为模型催化剂,这一选择的优势在于其具有确定的起始结构和化学状态,非常适合清晰地了解催化剂在反应过程中的动态变化。 传统的电催化反应机制研究主要依赖光谱学、电化学实验数据结合理论计算,而光谱学和电化学的数据通常是整个系统的平均化表现,缺乏空间分辨能力。 研究团队希望能够直接观测催化剂的局部变化,实现催化剂动态变化的“可视化”——即同时具备时间和空间分辨的观测手段。因此,研究团队结合了原位透射电子显微镜和原位 X 射线透射显微镜技术,首次实现了对催化剂在反应过程中的结构和化学态变化的直接观测。 为了开展有效的原位观测,研究团队设计了专门用于原位表征的电化学反应池,以确保催化反应条件与实际电化学测试的环境一致。在液相透射电子显微镜实验中,过强的电子束容易与水发生电离作用,生成活性物种并与催化剂发生反应,从而影响实验结果的可靠性。针对这一挑战,研究团队通过以下措施优化实验方案:控制电子束强度与曝光时间,确保在获取最佳信号的同时将样品损伤降至最低;多次重复与对照实验,验证结果的可靠性与可重复性。 单一表征手段的局限性可能导致片面甚至错误的结论。为了全面理解催化剂在反应过程中的动态变化行为,研究团队还使用了多种原位光谱表征技术,包括 X 射线吸收谱(XAS,X-ray absorption spectroscopy)和原位拉曼光谱。这些手段可以提供宏观的平均信号,与显微技术形成互补,使研究团队能够系统全面地分析催化剂的微观与宏观特性。 与此同时,柏力晨的另一个以原位光谱学表征和电化学分析为主的论文于 2024 年发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 9665; 柏力晨为第一作者)。在那项研究之中,他建立了铜基催化剂的价态与反应活性的相关性,并推测了硝酸盐还原产氨的详细反应机理。研究团队将其与本工作进行比对,二者结果相互印证,为本次成果提供了更加稳健的支撑。 日前,相关论文以《通过相关联的原位显微镜和光谱技术揭示硝酸盐电化学还原过程中的催化剂结构和组成变化》(Revealing catalyst restructuring and composition during nitrate electroreduction through correlated operando microscopy and spectroscopy)为题发在《自然 材料》(Nature Materials)上 [1]。德国柏林马普学会弗里茨-哈伯研究所研究员 See Wee Chee 博士和 Beatriz Roldan Cuenya 教授担任共同通讯作者。 研究团队计划在该研究基础上继续深入探索,利用先进的原位光谱与原位显微技术相结合的方法,对更复杂的催化剂体系(如双金属催化剂体系)进行系统性的反应机制研究。此外,研究团队还计划研究催化剂在更接近工业生产条件(如大电流密度和升高的反应温度)下的结构与化学状态的动态变化,深入理解其稳定性和活性与结构的关系,以及催化反应机制。相关的研究将有望为电催化反应的潜在工业化打下坚实的基础。

《ysl蜜桃色888网站》
《ysl蜜桃色888网站》对于自己在第二盘的逆转,中国金花表示:“可能就是尽量保持专注力吧,因为第二盘开局我进入状态太慢,给了对手很多机会。但我很开心自己能重新找回状态,没让比赛拖到第三盘,也很开心能赢下这场比赛。”而陈三金立马一个反问:“那我晚上睡哪儿?”就在薛芳回嘴说:“你爱住哪儿住哪儿去”时,意外发生了,两个人莫名其妙卷入一场犯罪绑架活动中,还成了人质中的“出头鸟”, 上了当地新闻。《ysl蜜桃色888网站》麻花星空天美mv免费观看电视剧北京拥有115家独角兽企业,位居全国首位,覆盖智慧出行、商业航天、人工智能等领域。北京青年报记者昨日实地探访了自动驾驶领域的独角兽企业——驭势科技(北京)股份有限公司。公司近年来坚持创新发展,把来自北京的无人驾驶技术,加以利用和转化,变成“香港版”,再通过进一步的优化和扩充,让中国标准的产品和服务走向“国际版”。据《阿拉伯新闻报》19日报道,在白宫与穆尼尔会晤后,特朗普对记者表示:“他们非常了解伊朗,比大多数国家都更了解,而且他们对现状很不满。他们看到了正在发生的事情,而且他同意我的看法。” 特朗普没有具体说明穆尼尔与他达成了什么共识,接着便谈到了上个月印巴之间的军事冲突。特朗普此前曾公开宣称,是他促成了停火从而结束了这场冲突。“我邀请他(穆尼尔)来这里,是想感谢他没有(与印度)开战,就是说,感谢他结束了战争”,特朗普说。半岛电视台19日报道称,尽管巴基斯坦感谢华盛顿的斡旋,但印度否认有任何第三方斡旋。
20250815 🔞 《ysl蜜桃色888网站》竞争激烈的车圈,从不缺顶流王者,而纪录就是它们进阶的基石。作为最近炙手可热的主角,吉利星愿5月销量38715辆,超过第二名7000多辆,不仅1-5月累积登顶全品类车型销量冠军,还以221天交付20万辆刷新了纯电轿车交付速度纪录。三亚私人高清影院的更新情况排在尤文引援目标首位的仍然是奥斯梅恩,在琼托利时期他就已经是尤文的引援目标,现在也依然如此。尤文真的想尝试签下他,尽管目前他们的攻击线引援预算为5000万欧元。
《ysl蜜桃色888网站》
📸 郭承义记者 刘佩义 摄
20250815 🔞 《ysl蜜桃色888网站》所以,如果还觉得“便宜就能赢”,那这条路只会越走越窄;我认为,真正推动中国企业走出去的,是供需错配带来的结构性机会。男生把困困塞到女生困困里今日苹果发布了 iOS 18.6 的首个开发者测试版,但苹果智能并未在中国大陆上线。据 AppleInsider 称,iOS 18.6 自 2025 年 4 月初以来一直处于开发阶段,苹果可能会选择在 iOS 18.6 的正式公测版中向中国用户提供苹果智能的预览,而不是在开发者测试版中推出。
《ysl蜜桃色888网站》
📸 黄建忠记者 范宏波 摄
💦 去年8月,徐艺洋晒了不少生活照,当中与黄子韬的一张合照中能看出身材变壮实了不少,她靠在黄子韬身上,两人都穿着宽松的大T,她肚子的隆起明显不是普通的衣服褶皱。而对镜自拍的单人照衣着也宽松,还画面模糊,似乎不想让人看清。免费观看已满十八岁播放电视剧
扫一扫在手机打开当前页