多主元合金中普遍存在的短程有序 Ying Han 1,† 、Hangman Chen 2,† 、Yongwen Sun 1 、Jian Liu 3 、Shaolou Wei 4,# 、Bijun Xie 2 、Zhiyu Zhang 1 、Yingxin Zhu 1 、Meng Li 5 、Judith Yang 5,6 、Wen Chen 3 、Penghui Cao 2,* 、Yang Yang 1,* 1 宾夕法尼亚州立大学工程科学系、力学与材料研究所,宾夕法尼亚州立大学公园市,16802,美国。 2 加利福尼亚大学机械与航空航天工程系,加利福尼亚州欧文市,92697,美国。 3 马萨诸塞大学机械与工业工程系,马萨诸塞州阿默斯特市,01003,美国。 4 麻省理工学院材料科学与工程系,马萨诸塞州剑桥市,02139,美国。 5 匹兹堡大学石油与化学工程系,美国宾夕法尼亚州匹兹堡 15261。6 布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心,美国纽约州厄普顿 11973。† 这些作者对这项工作做出了同等贡献。# 目前在:Max-Planck-Institut für Eisenforschung,40237,杜塞尔多夫,德国。* 通讯作者的电子邮件:caoph@uci.edu;yang@psu.edu
传统的碳基能源转换和利用方式过于粗暴,给生态循环带来了不可逆转的破坏。对清洁、高效和可再生能源的需求促使政府和研究人员开展研究项目,旨在通过理论和技术上的科学突破,为实现能源可持续性做出贡献。例如,2019年,国家自然科学基金启动了“有序能量转换”(OEC)基础科学中心项目。该项目由西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室郭烈金教授牵头,汇集了中国许多顶尖的能源相关研究团队,特别是在太阳能制氢/燃料领域。为了进一步推进太阳能制氢/燃料领域的研究,《能源光子学杂志》第10卷第2期的这一专题包括了八篇原创研究文章,探讨了太阳能制氢或太阳能制燃料的基础和应用方面。本专题旨在介绍用于光催化、光电化学和光伏太阳能氢/太阳能液体燃料生产的先进纳米材料、器件和集成系统的研究,以及与界面和表面过程和反应机理相关的结果。本专题中有几份报告代表了这些领域。Naixu Li 等人通过合成具有片剂形态的 Ni 掺杂介孔 TiO 2 纳米晶体以及 Ag 助催化剂证明了光催化 CO 2 还原的增强效果。Jiangang Jiang 等人报告了通过两步水热法使用不同的镉前体改进一系列 3-D ZnO/CdS 光电极,从而获得了具有开放多孔形态的 3-D 结构。Yuzhou Jiang 等人研究了混合牺牲剂对两种典型光催化剂(即 gC 3 N 4 和 TiO 2 )的氢释放的影响。张建等报道了具有Z型异质结的Fe 2 O 3 ∕gC 3 N 4 复合材料的优异光催化性能。郭鹏辉等比较了不同暴露面的ZnO的光学性能、表面电荷状态和光催化行为。贾娜娜等研究了不同热解温度对ZIF-67/海藻酸纤维制备的碳纤维涂覆Co@N掺杂多孔碳电催化活性的影响。本部分还介绍了更多应用,包括几篇关于光传输和光热系统研究的报告。张林琪等通过分析不同天气条件下的气溶胶粒子样本,展示了太阳辐射传输和参与介质的特征。白波等报道了一种光热聚甲基倍半硅氧烷-乙烯基三甲氧基硅烷-聚吡咯干凝胶,可通过一锅合成途径高效分离太阳能驱动的粘稠油/水。希望本专题中介绍的文章能够提供一些关于太阳能氢/燃料生产方面的代表性快照,从材料科学到系统工程。