摘要:过渡金属二硫化物 (TMD) 的环境降解是一系列应用中的一个关键绊脚石。我们展示了一种简单的一锅非共价芘涂层工艺,可保护 TMD 免受光诱导氧化和环境老化。芘以非共价方式固定在剥离的 MoS 2 和 WS 2 的基面上。通过电子吸收和荧光发射光谱评估 TMD / 芘的光学特性。高分辨率扫描透射电子显微镜结合电子能量损失光谱证实了广泛的芘表面覆盖,密度泛函理论计算表明 TMD 表面上有约 2-3 层的强结合稳定平行堆叠芘覆盖。在环境条件下以 0.9 mW / 4 µ m 2 照射时,对剥离的 TMD 进行拉曼光谱分析,结果显示由于 Mo 和 W 的氧化状态而产生新的强拉曼谱带。但值得注意的是,在相同的暴露条件下,TMD / 芘保持不受影响。目前的发现表明,在 MoS 2 和 WS 2 上物理吸附的芘可充当环境屏障,防止 TMD 中由水分、空气和激光照射催化的氧化表面反应。拉曼光谱证实,在环境条件下储存两年的混合材料在结构上保持不变,证实了芘不仅可以阻止氧化,还可以抑制老化,具有有益作用。
多孔电极内反应电流分布不均匀是电池充电/放电过程中普遍存在的现象,并且常常控制着电池的倍率性能。多孔电极中的反应不均匀性通常归因于电解质和/或固体电极相内质量传输的动力学限制。然而,在这项工作中,我们发现它也受到电极材料固有热力学行为的强烈影响,特别是平衡电位对充电状态的依赖性:当平衡电位曲线的斜率降低时,电极反应变得越来越不均匀。我们采用数值模拟和等效电路模型来阐明这种相关性,并表明反应不均匀性的程度和由此产生的放电容量可以通过无量纲反应均匀度数来预测。对于平衡电位对电荷状态不敏感且表现出显著反应不均匀性的电极材料,我们展示了几种在空间上均化多孔电极内反应电流的方法,包括匹配电子和离子电阻、引入分级电子电导率和降低表面反应动力学。© 2020 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款分发(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当的引用。[DOI:10.1149/1945-7111/abb383]
摘要:单原子催化剂具有有趣的催化活性,用于依靠表面反应(例如电化学能量储存,催化和气体传感器)的应用。但是,此类催化剂的常规合成方法需要在真空系统中延长高温退火,从而限制了它们的吞吐量并增加了其生产成本。在此,我们报告了超快的闪光热冲击(FTS)诱导的退火技术(温度> 2850°C,<10 ms的持续时间,渐变/冷却速率约为10 5 k/ s),该技术在环境空气环境中运行,以制备单个固化的N型N型N型石素。三聚氰胺被用作N兴奋剂来源,可提供热能良好的金属 - 氮键位,导致单个金属原子的均匀且高密度的原子分布。证明了FTS方法生产的单原子稳定的N掺杂石墨烯的实际实用性,我们展示了它们的化学气体感应能力和电催化活性。总体而言,空气室,超快和多功能(例如Co,Ni,Pt和Co-ni Dual Metal)FTS方法为高通量,大面积和无真空制造的单原子催化剂提供了一般途径。关键字:强烈的脉冲光,光热效应,环境空气过程,单原子,n掺杂S
原子层沉积 (ALD) 是微电子行业广泛采用的先进气相薄膜制造技术,用于晶体管和显示器等应用。25 在 ALD 中,不同的气态/汽化金属和共反应物前体被顺序脉冲输入反应腔,每个前体脉冲之后都进行惰性气体吹扫步骤,以在发生所需的表面反应后去除多余的前体分子。由于这些化学表面反应的自限性,ALD 可提供无针孔、高度均匀且保形的薄膜,并可在原子级厚度控制。用于有机薄膜的 ALD 对应方法也是最近才开发的,这种方法称为分子层沉积 (MLD)。26 MLD 采用纯有机气态/汽化前体。最重要的是,ALD 和 MLD 都是模块化的,这意味着为了沉积高质量的金属有机薄膜,可以结合使用 ALD 和 MLD 前体脉冲。 27,28 这种目前蓬勃发展的混合 ALD/MLD 技术已被用于制造数十种新型金属有机薄膜材料,这些材料表现出的有趣功能特性远远超出了纯无机或有机薄膜所能实现的功能特性。29 例如,ALD/MLD 生长的金属有机薄膜的机械性能通常比 ALD 生长的无机薄膜高出几个数量级,这在柔性电子应用等领域非常重要。30,31
光催化水分裂已成为氢生产的可持续途径,利用阳光来驱动化学反应。本综述探讨了DENSITY功能理论(DFT)与机器学习(ML)的整合,以加速光催化剂的发现,优化和设计。DFT提供了对电子结构和反应机制的量子力学见解,而ML算法可以对材料特性,催化性能的预测和逆设计进行高通量分析。本文大约在二元光催化系统中取得进步,突出了Tio 2,Bivo 4和G-C 3 N 4等材料,以及新型的异质关节和共同催化剂,以改善光吸收和电荷分离E FFI的效率。关键突破包括在实验和计算数据集中训练的ML架构,例如随机森林,支持矢量回归和神经网络,以优化带隙,表面反应和氢的演化速率。诸如量子机学习(QML)和生成模型(GAN,VAE)等新兴技术展示了探索假设材料并提高计算效率的潜力。该评论还突出了高级光源,例如可调LED和太阳模拟器,以实验光催化系统的实验验证。挑战与数据标准化,可伸缩性和可解释性有关,提出了协作框架工作和开放访问存储库,以使DFT-AI工具民主化。通过桥接实验和计算方法,这种协同方法的变化潜力可实现可扩展的,成本的氢生产,为可持续能源解决方案铺平了道路。
摘要:与传统的湿化学合成技术相比,超高真空条件下有机网络的表面合成几乎没有控制参数。分子沉积速率和基底温度通常是唯一需要动态调整的合成变量。本文我们证明,无需专用源,仅依靠回填氢气和离子规细丝即可创造和控制真空环境中的还原条件,并且可以显著影响用于合成二维共价有机骨架(2D COF)的类 Ullmann 表面反应。使用三溴二甲基亚甲基桥连三苯胺 [(Br 3 )DTPA] 作为单体前体,我们发现原子氢 (H • ) 会严重阻碍芳基 − 芳基键的形成,我们怀疑该反应可能是限制通过表面合成产生的 2D COF 最终尺寸的一个因素。相反,我们表明,控制相对单体和氢通量可用于生产大型自组装单体、二聚体或大环六聚体岛,这些单体、二聚体或大环六聚体本身就很有趣。从单一前体表面合成低聚物可避免湿化学合成时间长和沉积源多的潜在挑战。使用扫描隧道显微镜和光谱 (STM/STS),我们表明,通过此低聚物序列的电子状态变化提供了对 2D COF(在没有原子氢的情况下合成)的深刻见解,这是单体电子结构演变的终点。关键词:扫描隧道显微镜 (STM)、共价有机骨架 (COF)、三角烯、异三角烯、DTPA、自组装单层 (SAM)
生物过程工程的最新修订版本是第三版的,作为一本有关生化和生物处理工程的全面入门教科书。此更新的版本反映了该领域内生产力,创新和安全性的重大进步。作者提供了基本生物化学原理的概述,包括酶,细胞功能,微生物学和分子生物学。然后,他们深入研究了新兴的生物工具,旨在增强细胞操作并降低与生物处理相关的成本。第三版重点介绍了生物生产中的显着突破,创建异源蛋白质的有效技术以及动物和植物细胞培养物的创新应用。It also covers improvements in recombinant DNA microbe engineering, authentic protein processing, and other advanced topics such as: - The role of small RNAs in regulation - Transcription, translation, and cellular differences between prokaryotes and eukaryotes - Cell-free processes and metabolic engineering - Synthetic biology and the impact of genomics and epigenomics on bioprocesses - Advances in用于扩大/缩小/缩小和一次性技术的微反应器 - 干细胞的使用,微结构,纳米生物技术和3D打印技术的使用,文本由广泛的插图,示例和问题以及参考文献以及用于进一步阅读的参考支持。详细的附录提供了传统生物程序的概述。要访问更新,更正和下载,请在Informit.com/register上注册您的产品。蛋白质,小RNA和其他高级主题在此综合文本中探讨了。14。它探讨了原核生物和真核生物之间的转录,翻译,调节以及差异的作用,以及无细胞的过程,代谢工程和蛋白质工程。本书还涵盖了生物燃料和能量,包括协调的酶系统,混合抑制动力学和两相酶反应。合成生物学,基因组学,表观基因组学,人群平衡和批次生长和产物形成的gompetz方程。微反应器探索了疫苗生产,生物过程中的一次性技术,干细胞技术,微型制造,纳米元素技术和3D打印技术的微型反应器。还涵盖了动物和植物细胞生物技术以及传统生物处理的进步。7.5-7.12:酶抑制作用,高阶有理动力学,pH效应,温度效应,不溶性底物,固定酶系统,生物过程分析,大规模酶的生产,医学和工业酶利用,动力学近似 - 动力学近似-Michaelis-Michaelis-Mentimation-Michaelis-Menterenenten Equaration。8.1-8.12:固体表面上的化学反应,催化,吸附动力学,非理想表面的理想化,合作吸附,吸附,Langmuir-Hinshelwood-wong(LHHW)动力学,表面反应,速率控制步骤,表面活性 - 表面活性 - 抗速度 - 抗速度 - 抗速度 - 持续性 - 持续性 - 抗速度 - 持续性。9.1-9.12:细胞代谢,中央教条,DNA复制,转录,翻译,代谢调节,细胞感知其环境,主要代谢途径,生物合成,厌氧代谢,自养生代谢,自养代谢,monod方程。基因工程的应用和原理10.1-10.12:互动酶/蛋白质,多功能,共价寡聚,非共价关联,结构域交换组装,酶多晶型酶,配体酶相互作用,顺序配体配体结合,随机ACCESS结合,随机 - ACCESS配体结合。11.1-11.10:对多功能酶的分子调节,单底物反应,单分子反应,双分子反应,酶低聚物的混合物和经典模型,催化速率的理性表达,多种不同的配体活性中心,具有竞争力的竞争力,竞争力的核核,基因脉络性。12.1-12.13:细胞的生长,量化生物质,批处理生长模式,生物量产量,近似生长动力学,细胞死亡率,维持细胞代谢和内源代谢,产物产量,氧气需求,环境条件的效果,通过微生物生长的热量生长,细胞生长动力学模型的概述。13.1-13.10:细胞培养,批处理培养,连续培养,选择培养方法,带回收的化学静态,多阶段化学稳定系统,废水处理过程,固定的细胞系统,固体底物发酵,喂养批处理操作。14.1-14.4:进化和基因工程,突变,选择,基因转移和重排的自然机制,基因工程技术。