这项研究介绍了一种新颖的解决方案,用于设计结构化催化剂,将单件3D打印与单原子催化整合。结构化催化剂在工业过程中广泛使用,因为它们提供了最佳的质量和传热,从而导致更有效地使用催化材料。它们是使用陶瓷或金属物体制备的,然后将其洗净并用催化活性层浸渍。但是,这种方法可能导致后者的粘附问题。通过采用光聚合印刷,稳定而活跃的单原子催化剂直接形成了独立的单件结构材料。本研究中采用的表征方法的电池可以证实催化活性物质的均匀分布和材料的结构完整性。计算流体动力学模拟用于证明结构化体内的动量传递和光分布增强。材料在连续流化的苄醇对苯甲醛的连续光催化氧化中进行了最终评估,这是准备生物质衍生的构建块的相关反应。本文报告的创新方法是生产结构化的单原子催化剂,可以规定传统合成方法的复杂性,可扩展性和效率提高,并突出了3D打印在催化工程中的变革性作用,以革新催化剂的设计。
摘要:锂硫电池具有较高的理论容量和能量密度,被认为是最有前途的下一代储能系统之一。然而,锂硫电池中的穿梭效应导致硫利用率低、循环性能差、倍率性能差等问题,近年来引起了大量研究者的关注。其中,对多硫化锂(LPS)具有高效催化功能的催化剂可以有效抑制穿梭效应。本文概述了近年来锂硫电池催化剂材料的进展。根据已报道的催化剂的结构和性能,将已报道的LPS催化剂材料的发展分为三代。可以发现,高效催化材料的设计不仅需要考虑对多硫化物的强化学吸附,还需要考虑良好的导电性、催化性和传质性。最后,对高性能锂硫电池催化剂材料的合理设计进行了展望。具有高电导率、同时具有亲脂和亲硫位点的催化材料将成为下一代催化材料,例如异质单原子催化、异金属碳化物等,这些催化材料的发展将有助于更高效地催化LPS,改善反应动力学,为锂硫电池高负载或快速充放电提供保障,促进锂硫电池的实际应用。
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Chris Copeland:欢迎收听埃森哲联邦服务部的《联邦催化剂》。我是 AFS 首席技术官 Chris Copeland。在这个职位上,我与首席创新官 Kyle Michael 一起领导埃森哲联邦技术愿景研究。这是我们每年一次的观察,看看未来三年内最大的技术趋势可能如何影响联邦政府。在《联邦催化剂播客》中,我们与每种趋势的作者一起深入幕后,进一步讨论它们对联邦领导人的影响。今天,我们以趋势 4 的节目结束我们的系列,即计算不可能。所以,这是今天节目的设置。摩尔定律正在与物理定律对抗。我们在过去 50 年中经历的令人难以置信的技术进步可能最终开始趋于平稳。然而,人类的进步要求我们继续发展技术、能力和容量。这就提出了一个问题:什么将取代传统的或二进制计算,这种计算已经
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在接下来的50年中,在知识经济中取得成功几乎不可避免地需要进一步发展我们最大,最国际地位的城市奥克兰,成为知识密集型业务的枢纽。这种方法并不忽视与大学和研究机构其他城市中知识生产的集中机会,但是很难想象一个没有奥克兰的知识密集的新西兰是其主要的知识中心。这需要由其他城市中特定于行业的集群补充。一些部门集群(最明显的农业)可能不是位于奥克兰的。群集最好是由单个企业的决策和行动有机形成的,但是需要创建环境才能使他们蓬勃发展和有效。这是需要明确的工业和城市战略以及智能政策制定的地方。