摘要:单光子来源对于推进量子技术至关重要,可扩展的集成是至关重要的要求。迄今为止,大规模光子结构中单光子源的确定性定位仍然是一个挑战。在这种情况下,胶体量子点(QD),尤其是核心/外壳配置,由于其解决方案的加工性而具有吸引力。但是,传统QD通常很小,约为3至6 nm,这限制了它们在大规模光子设备中的确定性位置和实用性。最大的现有核/壳QD是巨型CDSE/CDS QD的家族,总直径约为20至50 nm。推动超过此尺寸限制,我们使用逐步高温连续注射方法引入了巨大CDSE/CDS QD的合成策略,尺寸范围从30到100 nm。电子显微镜揭示了一个一致的六角形钻石形态,由十二个半极化{101̅1}方面和一个极(0001)刻面组成。我们还确定了破坏壳生长的条件,导致缺陷,岛屿和机械不稳定性,这表明将晶体颗粒生长到100 nm以上。厚CD壳在CDSE核上的逐步生长可以使发射QD的合成长度发光寿命为几微秒,并在室温下抑制眨眼。值得注意的是,具有100个CDS单层的QD具有高单光子发射纯度,二阶光子相关G(2)(0)值低于0.2。我们的发现表明,巨大的核心/壳QD可以有效地发出单个光子,这为需要确定性放置单光子源的量子光子应用铺平了道路。
摘要:胶体量子点 (QD) 是有望应用于光子量子信息技术的单光子源。然而,开发具有胶体材料的实用光子量子装置需要对稳定的单个 QD 发射器进行可扩展的确定性放置。在这项工作中,我们描述了一种利用 QD 尺寸的方法,以便将单个 QD 确定性地定位到大型阵列中,同时保持其光稳定性和单光子发射特性。CdSe/CdS 核/壳 QD 被封装在二氧化硅中,以增加其物理尺寸而不干扰其量子限制发射并增强其光稳定性。然后使用模板辅助自组装将这些巨型 QD 精确定位到有序阵列中,单个 QD 的产率为 75%。我们表明,组装前后的 QD 在室温下表现出反聚束行为,并且它们的光学特性在长时间后保持不变。总之,这种通过二氧化硅壳层自下而上的合成方法和强大的模板辅助自组装提供了一种独特的策略,可以使用胶体量子点作为单光子发射器来生产可扩展的量子光子学平台。关键词:单光子源、纳米光子学、量子点、二氧化硅壳层、确定性定位
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农业食品废物是农业综合企业的重要副产品,具有巨大的资源回收和可持续创新潜力。如Matei等人所述。 (2021),这种废物流在各个部门提供了宝贵的机会。 传统上主要用作动物饲料,但最近的研究,例如Caliceti等人的研究。 (2022),已经证明了其在多个行业中的更广泛适用性。 农业食品副产品(如果皮,香菜,种子和叶子)富含生物活性化合物,包括苯酚,花青素,肽和脂肪酸。 这些副产品还包含有价值的纤维和酶,使其非常适合在功能性食品,药品和化妆品中应用(DelRío等,2021)。 生物活性成分和结构元素位置的这种组合将农业食品废物作为一种有前途且多功能的原材料,用于多种工业用途(Atiwesh等,2021)。如Matei等人所述。(2021),这种废物流在各个部门提供了宝贵的机会。传统上主要用作动物饲料,但最近的研究,例如Caliceti等人的研究。(2022),已经证明了其在多个行业中的更广泛适用性。农业食品副产品(如果皮,香菜,种子和叶子)富含生物活性化合物,包括苯酚,花青素,肽和脂肪酸。这些副产品还包含有价值的纤维和酶,使其非常适合在功能性食品,药品和化妆品中应用(DelRío等,2021)。生物活性成分和结构元素位置的这种组合将农业食品废物作为一种有前途且多功能的原材料,用于多种工业用途(Atiwesh等,2021)。
1。引言“全球变暖(GW)是由于甲烷(甲烷(CH 4),一氧化二氮(N 2 O),水蒸气,臭氧(O 3),氯弗氟二碳碳(CFCS)和碳二氧化物(COBON DIOXIDE(CO 2)CO 2),包括甲烷(CH 4),水蒸气,臭氧(O 3),水蒸气,臭氧(O 3),水蒸气(n 2 O),包括甲烷(CH 4),水蒸气,臭氧(O 3),甲烷(CH 4),水蒸气,臭氧(O 3)的浓度增加,平均地球表面温度的升高。“最普遍的温室气体之一是CH 4,它是从湿地,稻田,煤矿,反刍动物和人类活动中释放的,包括饲养牲畜和天然气泄漏” [2]。“连续人为温室气体(GHG)排放,例如CO 2,CH 4和N 2 O,已被确定为当今气候变化的主要原因” [3]。根据美国环境保护局(USEPA)在2020年估计的数据,农业运营占了整体温室气体排放量的相当大的份额(约11%),这主要是由于土壤管理技术不足[4]。“生物炭已被广泛报道是减少温室气体排放的有前途的物质,尤其是帕迪土地的Ch 4排放” [5,6]; (Wu等人2019a)。此外,对生物炭的荟萃分析发现,在土壤中应用各种形式的生物炭可显着降低CH 4排放[5]。这些发现表明,在CH 4排放量上应用生物炭的环境益处已被广泛显示。生物炭是一种细菌,富含碳的多孔物质,在低温(350-600°C)下在氧气耗尽的环境中进行热化学转化(热溶解),在植物生物量之后保留,在氧气耗尽的环境中进行了热化的转化(硫化)[7]。这些生物炭特性最终有助于土壤碳封存[9],以及减少的温室气体(GHG)排放[10]。“生物炭增加土壤的物理(例如,水的能力,O 2含量和水分水平),化学(例如污染物固定和碳固执)以及生物学(例如,微生物丰度,多样性和活性)” [8]。“此外,已经提出,将生物炭作为土壤修正案可以帮助通过长期碳固存,同时增强土壤的特征和能力来减缓气候变化” [11-13]。Zhang等。 [14]还表明,“生物炭修订会导致农业土壤中的甲烷和一氧化二氮排放,这有助于减轻气候变化的后果”。 “更多的是,生物炭特征和土壤管理实践都有可能Zhang等。[14]还表明,“生物炭修订会导致农业土壤中的甲烷和一氧化二氮排放,这有助于减轻气候变化的后果”。“更多的是,生物炭特征和土壤管理实践都有可能
自2000年代初以来,通过有机废物的热化学转化产生的富含碳材料的生物炭研究激增了超过30,000份同行评审的文章,突出了其多样化的环境利益。由政府间气候变化的面板认可为一种负发射技术,生物炭可以长期隔离碳,从而导致气候变化缓解。它通过增强土壤结构,提高水的能力并促进养分循环来改善土壤健康。此外,生物炭的应用可显着降低温室气体排放,例如一氧化二氮(N2O)和氨(NH3),并降低硝酸盐浸出,从而提高水质。尽管有这些优势,但由于市场挑战和盈利问题,尤其是在美国,生物炭的广泛采用仍然有限。立法和监管支持对于更广泛的采用至关重要。必须进行全面的成本效益分析,受控环境研究,长期现场监测和标准化指南,以证明生物炭的经济和环境益处。教育和外展工作对于提高农民和其他利益相关者的认识至关重要。本文旨在提高人们对生物炭研究的教育,研究和投资的认识,以增强生态,环境和农业实践,并更好地为行业和决策者提供更多信息。研究人员,政策制定者和从业人员之间的合作对于将生物炭纳入可持续农业和环境保护策略至关重要,从而释放了其生态和经济利益的全部潜力。
对商业无机肥料的越来越依赖,引起了严重的环境和经济问题,包括土壤退化,养分浸出,水污染和温室气体排放。这篇综述对通过热化学过程(即热解,气化和水热碳化)产生的生物质衍生的炭进行批判性评估,作为合成肥料的潜在替代方法。在三个生物质衍生的炭中,生物炭是由于其高稳定性,养分保留能力和长期碳固存益处而成为土壤修正案最可行的选择。气化炭尽管具有很高的孔隙率和吸附能力,但通常缺乏生物利用营养素,而氢炭虽然富含有机化合物,但却带来了与稳定性和植物毒性相关的挑战。生物炭的应用已被证明可显着减少n 2 O排放,增强土壤水的保留和减轻养分径流,从而与常规肥料具有明显的环境优势。此外,生物炭已从实验性的土壤修正案转变为在全球农业中越来越多地采用的市售产品,进一步增强了其实际生存能力。然而,大规模实施仍然面临经济和后勤限制,包括高生产成本,运输效率低下和监管不确定性。通过补贴和碳信用等政策激励措施来应对这些挑战,可以增强生物炭生产和应用的经济可行性。鉴于这些发现,本综述着重于生物炭,是商业无机肥料的最实际和可持续的替代品。
•审查论文的介绍。克里斯·马林斯(Chris Malins)(cerulogy)•小组讨论•汉堡大学(Aarhus University)Hamed Sanei•瑞典农业科学大学塞西莉亚·桑德伯格(Cecilia Sundberg)•问答11:05 - 休息11:15 - 与通过审查论文的生物炭证明永久性碳的认证有关的其他问题。克里斯·马林斯(Chris Malins)(cerulogy)•专家小组成员的反应•马丁·鸽子(Fern)•阿马利·托克斯达尔(Amalie Tokkesdal)和朱莉·玛丽(Julie Marie)迪尔森(丹麦气候,能源和公用事业部)•安娜·莱纳(Anna Lehner)(carbonfuture)12:25 - 闭幕词。DG Clima
执行摘要,森林管理中出现了大量的木质生物量,社会面临着巨大的机会和挑战。一方面,这种生物质可以转化为有价值的生物产品,例如生物燃料,生物能,木料,生物炭和其他碳去除途径。这些残留物的利用也可能为长期森林健康带来好处,并通过促进森林稀疏来降低毁灭性野火的风险。但是,这些残留物的收集和运输是昂贵的,通常会在现场或垃圾填充,构成环境,经济和公共卫生挑战。对于面临收集和运输成本较高的农村地区,此问题通常会加剧,并且经常管理在较大的商业运营中比生物量更可变的资源,而在大型商业运营中,相对均匀的生物量会增加。结果,这些农村社区面临参与不断增长的碳市场的不成比例障碍。
生物炭研究的最新进展强调了其作为缓释肥料的潜力。虽然生物炭本质上具有肥料所需的养分有限,但最近的研究集中在养分中的养分中。这项创新旨在提高基于生物炭的肥料的营养供应和效率。生物炭颗粒在农业土壤中的应用可以显着改善土壤结构,保留水和养分的保留,从而提高农作物产量并减少对合成肥料的依赖。基于生物炭的缓慢释放肥料提供的延长营养物可用性解决了与常规化肥相关的营养损失和环境浸出的挑战。这种可持续的方法促进了土壤健康,并与循环经济原则保持一致。