摘要:亚纳光孔/通道(SNPC)在调节可充电电池的电化学氧化还原反应中起着至关重要的作用。SNPC的精致设计和量身定制的多孔结构不仅为离子储存提供了足够的空间,而且还促进了电池中电极内有效的离子扩散,这可以大大改善电化学性能。然而,由于当前的技术局限性,综合和控制纳米孔在子纳米尺度上的质量,存储和运输以及了解SNPC和表演之间的关系是一项挑战。在这篇综述中,我们从结构的角度系统地对材料进行了系统的分类和汇总,将其分为一维(1D)SNPC,二维(2D)SNPC和三维(3D)SNPC。我们还公布了SNPC的独特物理化学特性,并分析了SNPC中的电化学耦合,以提供可充电电池,包括阴极,阳极,电解质和功能材料。最后,我们讨论了SNPC在电池和拟议的未来研究方向的电化学反应中可能面临的挑战。
20催化升级是一种有前途的废物管理策略,它通过将它们转换为高价值增值的产品来增强21种聚合物废物的循环。本评论介绍了22种新型催化剂的最新发展,它们在各种温度下的23种升级方法中的应用和反应机制。高温升级方法24包括用生物量衍生的生物炭的聚合物催化热解和25种基于金属的催化剂的碳化,这些催化剂主要产生氢气(H 2),单芳族26个碳氢化合物和碳纳米材料。电恢复,光化,糖酵解和27个酶辅助的去聚合发生在低和中等温度的情况下,具有28个金属基催化剂,有机催化剂和生物催化剂。从这些方法中获得29种产物,例如苯甲酸,甲酸,H 2,BIS(2-30羟基乙基)terephathaterate,单苯甲酸酯,单(2-羟基乙基)terephathalate等。生物质衍生的31个生物炭具有丰富的官能团,多孔结构和较大的表面积
食品工业生产数百万吨的自然副产品。通过这项研究,我们遵循了一种使用丢弃的环境友好的策略,例如来自琼脂工业的大豆生产和海洋纤维素(Cell)的大豆蛋白分离株(SPI),以实现附加的价值应用。特别是,这项工作着重于基于大豆蛋白和纤维素的膜的发展,以及它们作为电池分离器膜朝着可持续储能系统的验证。基于物理相互作用,带有细胞的SPI膜与电解质显示出极好的兼容性。这些物理相互作用有利于膜的肿胀,在液体电解质中三天后达到1000%的肿胀值。膜的热稳定至180°C。经过液体电解质的约束后,观察到膜的微结构变化,但要保持多孔结构,而材料则易于处理。阴极半细胞中的离子电导率值,锂转移数量和电池性能分别为1C速率的5.8 ms.cm - 1、0.77和112 mAh.g-1。总体而言,考虑到环境精神问题和循环经济,可以证明可以根据废料获得更可持续的高性能锂离子电池。
对齐的碳纳米管(CNT)复合材料由于其出色的机械和物理特性而引起了很大的兴趣。本文简要概述了对齐的CNT复合材料的合成方法。首先对制造排列的CNT纤维制造的三种主要方法进行了审查,包括湿旋,干旋和浮动催化剂。但是,由于其多孔结构和纤维内的CNT对齐不良,获得的CNT纤维具有有限的机械和物理性能。需要适当的处理以使纤维致密以增强其性质。然后讨论CNT纤维致密化的主要方法。为了进一步增强CNT纤维内的负载转移,始终使用聚合物浸润。综述了CNT纤维聚合物浸润的典型研究,所获得的复合材料的特性表明该复合制造方法优于常规分散方法。由于对齐的CNT复合材料通常是在长纤维或薄膜的结构中获得的,因此很难测量这些复合材料的热导率。开发了一个非晶格蒙特卡洛模型,以准确预测对齐的CNT复合材料的热导率。
抽象的水污染已成为一个全球问题。废水的来源主要包括工业和商业领域。为了满足清洁水的指数增加,需要有效的技术来处理废水。已经采用了几种技术,例如氧化还原反应,膜过滤,机械过程,化学处理和吸附技术。但是它们的成本和有效性仍然是一个主要问题。在这项研究中,我们通过使用简单的热液技术合成NICOMN MOF来采用有效的废水处理技术,并使用XRD和SEM来表征其可能的特性。XRD分析证实了NICOMN MOF的成功合成。通过SEM分析给出了有关表面形态和拓扑的足够信息,SEM分析证明是一种纳米多孔结构,具有高表面积有效的污染物中污染物的吸附和氧化催化。此外,观察到MOF之间的高静电吸引力,可能会吸引相对充满电的污染物。结果表明,用于废水处理应用中合成的NICOMN MOF具有很高的潜力。
摘要:本文使用四种不同的多标准决策方法 (MCDM) 并比较材料的排序,从三种不同的钢和三种铝基材料中选出最适合铁路货车的材料。我们分析了:双相 600 钢、相变诱导塑性 (TRIP) 700 钢、孪生诱导塑性 (TWIP) 钢、铝 (Al) 合金、Al 6005-T6 和 Al 6082-T6 以及具有闭孔的多孔铝结构。使用了四种不同的 MCDM 方法:VIKOR、TOPSIS、PROMETTHEE 和加权聚合和乘积评估法 (WASPAS)。MCDM 分析中使用的关键材料特性包括:密度、屈服强度 (YS)、抗拉强度 (TS)、YS/TS 比、杨氏模量 (YM)、成本和耐腐蚀性 (CR)。研究结果表明,根据设置标准,铝及其合金被证明是最合适的材料。先进钢材也获得了良好的排名,使其成为有效的选择,仅次于轻质铝合金。根据所使用的 MDCM 方法,多孔铝表现不佳,主要是因为多孔结构通常表现出明显较低的强度。
增材制造技术提供了在局部层面创建和修改材料成分和结构的各种可能性,但往往容易出现不良缺陷和不均匀性。本贡献利用这些缺陷在金属中生成材料固有的隐藏代码和水印,用于认证和防伪应用。通过受控和随机的工艺变化,使用激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光定向能量沉积 (L-DED) 工艺产生了可以通过涡流设备读取和认证的唯一代码。提出了两种方法:首先,使用 L-PBF 制造具有确定形状的体积多孔结构。其次,通过交替工艺参数的 L-DED 制造涂层,导致磁导率的局部偏差。这种非确定性编码方法产生了一种独特的材料结构,可在涡流测量中触发高信号幅度。由于熔池动力学不可复制,伪造变得不可能。统计假设检验证明,该系统能够以 5 亿分之一的确定性防止错误接受或拒绝代码。一种新型锁定系统的低成本设置表明,可以在一秒钟内可靠地感知代码。
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
在各种能量存储和转换材料中,功能化的天然粘土在能量存储和转换设备中显示出具有电极,电解质,分离器和纳米滤光器的明显电势。自然粘土具有多孔结构,可调的特定表面积,显着的热和机械稳定性,丰富的储量以及成本效益。此外,自然粘土具有高离子电导率和亲水性的优势,这是固态电解质的有益特性。本评论文章概述了基于天然的基于粘土的能源材料的最新进步。首先,它全面地总结了自然粘土的结构,分类和化学修饰方法,以使其适用于能量存储和转换设备。然后,特别注意的是在锂离子电池,锂 - 硫磺电池,锌离子电池,氯离子电池,超级电容器,太阳能电池和燃料电池的场中的应用。最后,将未来的研究方向用于自然粘土作为能量材料。本综述旨在通过无机和材料化学方面的富有成果的讨论来促进天然基于粘土的能量材料的快速发展,并促进了粘土基材料以其他利用的广泛领域,例如E uent治疗,重金属去除和环境补救。
纳米技术的最新进展促进了靶向药物输送系统的发展。然而,长期以来,人们一直梦想着开发一种有效的药物输送系统,以克服与靶向药物输送相关的问题,如溶解度低、生物利用度低、药物降解、药物毒性。为了克服这些缺点,人们开发了一种新型载体,称为纳米海绵。纳米海绵是一种新型的新兴纳米载体,用于控制局部用药的受控药物输送的释放速率。纳米海绵是小于 1 µm 的小网状结构。由于其多孔结构和小尺寸,它们可以轻松与溶解性差的药物结合,从而提高生物利用度和溶解度,并能够装载亲水性和亲脂性药物。这种纳米载体增加了水不溶性药物的溶解度,提高了生物利用度,降低了药物毒性,避免了药物降解,并将药物靶向到特定部位,从而促进了控制释放。纳米海绵被配制成不同的剂型,如肠胃外、局部、口服或吸入。本综述试图强调药物输送系统的优点、特点、影响因素、制备方法、表征和应用。