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氯化镁支撑多孔材料对氨的吸收认识
1. 简介 氨因其高能量密度和碳中性而被视为未来有前途的绿色能源。然而，最大的挑战仍然是从丰富但间歇性的可再生能源中更有效地生产氨。1 在传统的氨合成中，氨通过冷凝器分离，这是能源密集型的。7 因此，改善氨合成的一个重要方面是在循环之前用固体吸收剂有效地分离氨。最近，已经提出了几种材料作为氨分离的固体介质，其中金属卤化物似乎是最可行的选择，通过协同吸收氨。12 在本文中，研究了块状氯化镁以及负载在多孔载体上的氯化镁的氨容量。
一种以孔隙为中心的分级多孔材料吸附描述方法
本文介绍了基于金属有机骨架 (MOF) 晶体表征的孔径分布分析，这些金属有机骨架具有分级孔系统 DUT-32、DUT-75、UMCM-1 和 NU-1000，并利用它来了解这些独特孔结构中的气体吸附。统计分析用于有效地将孔隙空间划分为由孔径标记的不同区域。在模拟 87 K 氩气吸附期间，该孔描述用于发现吸附质相对于不同孔隙的位置。为了进一步研究吸附行为，开发了一种聚类孔隙环境以定位孔隙中心的方法。这些孔隙中心用于观察孔隙内气体的分布，从孔隙中心的独特视角描述填充事件期间的吸附质位置。本文介绍的方法提供了有关孔隙结构和吸附特性的无与伦比的信息，这些信息无法通过现有方法获得，现在可以应用于新材料以揭示新的吸附过程。
离子对预成核簇形成多孔晶体
摘要：目前的成核模型为晶体材料的形成提出了多种选择。然而，在分子水平上探索和区分不同的结晶途径仍然是一个挑战，特别是对于复杂的多孔材料。这些通常由具有有序框架和孔隙成分的大晶胞组成，并且经常在复杂的多相合成介质中成核，从而限制了深入表征。这项工作展示了如何在单相水合硅酸盐离子液体 (HSIL) 中详细记录结晶过程中的铝硅酸盐形态。观察结果表明，沸石可以通过由铝硅酸盐阴离子与碱金属阳离子成离子配对组成的离子配对预成核簇的超分子组织形成，并暗示 HSIL 中的沸石结晶可以在现代成核理论的范围内描述。
多孔二氧化硅材料中的高温热传输
高温下的有效隔热对合适的材料提出了严格的要求。低密度、多孔无机结构（孔径在亚微米范围内）对于控制热传导尤其有用。同时，必须抑制热辐射，这取决于成分的光学特性。在这里，作者展示了在高达 925°C 的温度下，颗粒二氧化硅材料从传导主导到辐射主导的热传输机制的转变的直接观察结果。提供了通过块状二氧化硅以及实心和空心二氧化硅颗粒的辐射传输的详细分析。高温下的光学透明度是驱动力，而表面波模式几乎没有贡献，特别是在绝缘颗粒堆积的情况下。现有的激光闪光分析框架得到扩展，以通过两个独立的扩散传输模型定性地描述辐射和传导热传输。该分析有助于更好地理解在高工作温度下制造和分析高效隔热材料所面临的挑战，因为需要控制多种传热机制。
用于多孔系统中热化学能存储的鱼骨结构
HAL 是一个多学科开放存取档案库，用于存放和传播科学研究文献，无论这些文献是否已出版。这些文献可能来自法国或国外的教学和研究机构，也可能来自公共或私人研究中心。
具有自增强自适应性能的分级多孔钢整体结构
铁是一种丰富的化学元素，自古以来就以钢和铸铁的形式用于制造工具、器皿和武器。[1,2] 钢铁目前每年的产量为 1.4 亿吨，是人类文明中最广泛利用的材料之一。[1] 如此高的产量和当前加工技术的高碳足迹，使钢铁成为现代社会减少材料对环境影响的首选材料。[3] 虽然全世界的大部分钢铁生产都用于制造致密的建筑结构元件，但人们也在探索将多孔铁块用于催化、[4] 储能、[5] 组织再生 [6] 和结构应用。[7] 对环境影响较小的轻质结构的需求日益增长，人们对此类多孔金属以及它们对旨在更有效地利用自然资源的非物质化战略的潜在贡献的兴趣日益浓厚。海绵铁是通过将矿石在熔点以下直接还原而获得的，是多孔金属最早的例子之一。[8] 由于其强度相对较低，这种多孔铁在过去被用作制造致密结构的前体。多孔金属的低强度源于众所周知的材料强度和相对密度之间的权衡。[9] 根据 Gibson-Ashby 分析模型的预测，[10] 多孔和胞状结构的强度和刚度与固相相对密度 (φ) 呈幂律关系：P∼φm，其中 P 是关注的属性，m 是缩放指数。重要的是，高度多孔的大型结构（φ<0.20）通常表现出的刚度和承载能力远低于这种简单分析模型的预期水平。 [11] 事实上，实验和计算研究表明，当材料的相对密度接近其渗透阈值时，只有一小部分固相能有效地增加多孔结构的刚度。[12,13] 这是因为在多孔网络结构整体变形过程中存在未受载荷的悬挂元素。[14]
用于推进锂硫电池的定制多孔框架材料
全球能源需求的不断增长以及化石燃料消耗引起的气候变化要求实施可再生能源技术。然而，风能和太阳能发电的间歇性要求可靠的能量储存。虽然二次电池由于其模块化和便携性而成为颇具吸引力的储能设备，但目前的电池技术，如锂离子电池 (LIB)，尚未达到广泛采用所需的能量密度和低成本。在迄今为止研究的各种电池化学中，锂硫 (Li-S) 电池作为 LIB 的有前途的替代品脱颖而出。锂硫电池可以实现 2,572 Wh kg -1 的高理论重量能量密度，几乎比目前的 LIB 高一个数量级。硫的储量丰富且成本低廉也使 Li-S 电池比现有的钴基 LIB 更实惠、更环保。然而，由于一种众所周知的“穿梭效应”现象，Li-S 电池的循环性较差。 1–4 在放电过程中，正极经历多电子转化过程，其中元素硫被还原为可溶性 Li 2 S x (x = 4-8)，然后终止于不溶性 Li 2 S。生成的可溶性多硫化物 (PS) 可以从正极浸出到电解质中，导致活性材料损失和电极表面钝化。这种穿梭效应导致容量衰减迅速、自放电率高和电池阻抗高。缓解多硫化物浸出的一种解决方案是在正极采用硫宿主材料。为了实现最佳的活性材料利用率和循环性能，应考虑硫宿主的极性、孔隙率和电导率，因为这些特性与其能力密切相关
芹菜衍生的多孔碳材料可用于高性能超级电容器
通过不断改进电极材料和电解质的性能来提升超级电容器的性能。12在电极材料方面，常见的电极材料有（i）碳、（ii）金属氧化物和（iii）导电聚合物。13,14与金属氧化物和导电聚合物相比，碳材料具有比表面积大、中/微孔率高、无毒、化学稳定性高、导电性好，能加速电解质离子的扩散，15,16因此碳基材料的研究备受关注。常见的碳基材料包括生物质、碳纤维、炭黑、碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等。17对于碳纤维、石墨烯、碳气凝胶、碳纳米管等，由于其成本高、碳前驱体不可再生、合成工艺复杂，无法用于商业化。 18 – 20 而生物质基碳恰好可以弥补这些不足。生物质具有天然结构，具有天然多级孔隙，这使得生物质基碳的合成比其他碳材料更容易、更安全、更便宜、更绿色。此外，生物质资源丰富，可再生。21 – 23 基于以上事实，可以推断生物质是应用于超级电容器的电极材料的良好前驱体。24 目前，多种生物质已被用作超级电容器碳材料的前驱体，例如竹子、头发、小麦、甘蔗渣、橘皮、丝绸、猪骨等。11,21,25 虽然大多数生物质基碳具有良好的电化学性能，但它们仍存在区域分布有限、生产、收集和运输困难等缺点，这可能会限制其进一步的工业化。25 – 28
来自金属有机物的分级多孔碳...
摘要：分级多孔碳 (HPC) 具有出色的化学稳定性和发达的多孔结构，在能源相关应用中具有广阔的应用前景。人们已将注意力转向开发新的合成策略和前体材料，以便更好地控制成分、尺寸、形态和孔结构。由于金属有机骨架 (MOF) 具有高度可定制的特性，因此越来越多地将 MOF 用作 HPC 前体。在本文中，我们报告了一种仿生生长的细菌模板 MOF 合成方法，其中细菌不仅促进了 MOF 纳米晶体的形成，而且还提供了形态和孔隙率控制。与原始 MOF 衍生的 HPC 相比，所得 HPC 表现出更好的电化学容量行为。考虑到细菌的广泛可用性及其生产的简易性，以及细菌模板上 MOF 生长效率的显著提高，我们认为细菌模板化 MOF 是一种生产新一代 HPC 的有前途的策略。关键词：分级多孔碳、金属-有机骨架、仿生矿化、细菌、碳化、超级电容器■ 介绍