对可持续和环保能源的追求加剧了对零碳合成燃料生产的关注。催化剂在此过程中发挥着关键作用,提高了将可再生能源转化为合成燃料的效率和可行性。这篇全面的评论深入探讨了零碳合成燃料生产催化剂开发的最新进展。它研究了为优化催化性能而出现的创新材料和技术,包括纳米结构催化剂、混合材料和仿生方法。该评论强调了在理解和操纵催化剂特性以实现各种反应条件下更高的活性、选择性和稳定性方面取得的重大进展。它还探讨了先进的表征技术和计算建模在催化剂设计中的整合,为推动催化过程的分子级相互作用和机制提供了见解。特别关注了水分解、二氧化碳还原和氢化等关键反应的催化剂的开发。该评论讨论了扩大这些技术规模所面临的挑战和潜在的环境影响,为广泛采用的可行性提供了一个平衡的视角。此外,本综述还讨论了不同催化材料结合的协同效应以及利用地球上丰富的元素降低成本和增强可持续性的潜力。文中还探讨了电化学和光化学催化剂在推动高效能源转换过程中的作用,展示了这些技术在实现零碳燃料生产方面的多功能性和潜力。总之,本综述强调了先进催化剂在寻求可持续合成燃料方面的变革潜力。它为未来的研究和开发提供了路线图,强调需要采取跨学科方法和协作努力来克服现有挑战并加速向零碳能源格局的过渡。催化剂技术的进步不仅有望彻底改变合成燃料的生产,而且还将为全球减缓气候变化和减少对化石燃料的依赖做出重大贡献。
高性能的微型微型摄影师由于其固有的高功率密度,快速充电 - 放电速率,长期循环寿命和较大的工作温度范围而表现出巨大的潜力。但是,有必要进一步增强微型电容器的能量密度。在这项研究中,我们研究了包含活性碳(AC)和聚合物聚(3,4-乙二醇二苯乙烯)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的混合电极材料组合组合,以对称对称的微型苏格映射器(SMSCS)(SMSC)并使用高级微肽材料来制造有效的材料。AC和PEDOT:PSS的组合进行了微调以获得最佳的充电存储。这涉及利用AC和PEDOT的伪电磁电容的电气电容的协同影响:PSS,从而提高了电荷存储性能。此外,PEDOT:PSS充当混合离子 - 带有粘合剂的电子,有效地将AC颗粒结合在一起并促进离子和电子的快速运输。结果,与AC SMSC相比,AC-PEDOT:PSS SMSC显示出令人印象深刻的电荷存储。在1 mA/cm 2时,对于AC-PEDOT,测得的面积电容(设备面积电容)为29.5 mf/cm 2(11.8 mf/cm 2):PSS和15.7 MF/cm 2(6.3 MF/cm 2)对于AC SMSCS。此外,考虑到活性材料的面积能量和力量在0.8 mW/cm 2时为2.79 µWH/cm 2,并且考虑到SMSC的设备面积,它们为1.12 µWH/cm 2在0.32 mW/cm/cm 2的0.32 mW/cm 2。值得注意的是,即使在5000个周期后,AC-PEDOT:PSS SMSC也具有稳定的长期电容,电容保留率也有85%。这项工作突出了混合材料在改善储能性能和展示微块球技术的创新应用方面的重要潜力。
碰撞结果由多种因素决定,例如表面形貌以及本体和地下材料的刚度。例如,最近的研究表明,软聚合物涂层可能提供一种新颖的技术解决方案,可以显著减少甚至消除飞溅。[11] 然而,迄今为止还无法以动态可调的方式改变此类涂层的机械性能。磁活性弹性体 (MAE),也称为磁流变弹性体,是一种物理性能可通过外部磁场控制的智能材料。[2,12–20] 它们是混合材料 [21],由软聚合物基质(有机成分)和嵌入的铁磁微米级颗粒(无机成分)组成。之前的大部分研究集中在 MAE 的本体特性上。就本体机械性能而言,MAE 在较高的磁场下会变得更硬。这意味着它们的弹性模量会随着磁场的增加而增加。 [22] 然而,最近人们意识到,MAE 的表面性质在磁场中也会发生显著改变。特别是,润湿性[23–27]、表面粗糙度[28–33]、粘合性[23,24,34]和摩擦现象[35–37]都被发现强烈依赖于磁场。众所周知,磁场会影响磁流体液滴在刚性非磁性基板上的撞击动力学[38–40],但非磁性液滴撞击磁性基板的情况似乎是迄今为止被忽视的研究方面。MAE 本体和表面性质发生变化的物理原因是磁化填料颗粒的重构,即由于它们之间的磁相互作用而改变它们的相互排列。只有在足够柔软的聚合物基质中,微观结构才会发生显著的重构。因此,获得适当的基质柔软度是 MAE 制造中的重要挑战之一。根据软 MAE 的大磁场诱导结构变化,可以假设 MAE 表面的液滴飞溅也会受到磁场的影响。本文旨在证明通过外部磁场调节 MAE 表面液滴飞溅行为的可行性。基于高速视频图像分析,我们表明通过改变磁通密度,可以在撞击方式之间切换
碰撞结果由多种因素决定,例如表面形貌以及本体和地下材料的刚度。例如,最近的研究表明,软聚合物涂层可能提供一种新颖的技术解决方案,可以显著减少甚至消除飞溅。[11] 然而,迄今为止还无法以动态可调的方式改变此类涂层的机械性能。磁活性弹性体 (MAE),也称为磁流变弹性体,是一种物理性能可通过外部磁场控制的智能材料。[2,12–20] 它们是混合材料 [21],由软聚合物基质(有机成分)和嵌入的铁磁微米级颗粒(无机成分)组成。之前的大部分研究集中在 MAE 的本体特性上。就本体机械性能而言,MAE 在较高的磁场下会变得更硬。这意味着它们的弹性模量会随着磁场的增加而增加。 [22] 然而,最近人们意识到,MAE 的表面性质在磁场中也会发生显著改变。特别是,润湿性[23–27]、表面粗糙度[28–33]、粘合性[23,24,34]和摩擦现象[35–37]都被发现强烈依赖于磁场。众所周知,磁场会影响磁流体液滴在刚性非磁性基板上的撞击动力学[38–40],但非磁性液滴撞击磁性基板的情况似乎是迄今为止被忽视的研究方面。MAE 本体和表面性质发生变化的物理原因是磁化填料颗粒的重构,即由于它们之间的磁相互作用而改变它们的相互排列。只有在足够柔软的聚合物基质中,微观结构才会发生显著的重构。因此,获得适当的基质柔软度是 MAE 制造中的重要挑战之一。根据软 MAE 的大磁场诱导结构变化,可以假设 MAE 表面的液滴飞溅也会受到磁场的影响。本文旨在证明通过外部磁场调节 MAE 表面液滴飞溅行为的可行性。基于高速视频图像分析,我们表明通过改变磁通密度,可以在撞击方式之间切换
1 摩尔多瓦技术大学微电子与生物医学工程系纳米技术与纳米传感器中心,168 Stefan cel Mare Av.,MD-2004,摩尔多瓦共和国基希讷乌 2 基尔大学材料科学研究所工程学院功能纳米材料,Kaiserstr。2,D-24143,基尔,德国 * 通讯作者:Oleg Lupan,oleg.lupan@mib.utm.md,Vasile Postica,vasile.postica@mib.utm.md 收到:04. 03. 2020 接受:05. 11. 2020 摘要。由于纳米传感器在气体传感领域的商业化尚处于起步阶段,因此人们做出了许多努力来开发有效的方法来提高其性能。特别关注的是使用不同策略提高基于单个微米或纳米结构的气体纳米传感器的灵敏度和选择性。在这项工作中,重点介绍和总结了摩尔多瓦技术大学纳米技术和纳米传感器中心与德国基尔大学合作的研究小组在高性能气体纳米传感器领域取得的最新成果。使用聚焦离子束/扫描电子显微镜 (FIB/SEM) 仪器将基于氧化锌的准一维 (1-D) 和三维 (3-D) 单个混合结构集成到纳米装置中。结果表明,单个 ZnO 结构的混合可显著提高气体响应,并改变对挥发性有机化合物和氨的选择性。具体来说,通过用 ZnAl2O4 纳米粒子进行表面功能化,氢气响应增加了约 2 倍,而分别用 Fe2O3 纳米粒子或巴克敏斯特富勒烯 (C60) 和碳纳米管 (CNT) 进行表面功能化,对乙醇蒸气和氨的选择性发生了变化。所获得的结果为通过使用具有增强的协同催化行为和势垒操纵的混合纳米材料系统合理设计气体纳米传感器提供了新途径。关键词:混合材料、纳米传感器、气体传感器、ZnO、室温。介绍纳米技术通过整合自下而上的方法而迅速发展,为基于纳米材料的高性能设备制造带来了真正的革命
最近,由于它们在不同的领域中的应用,例如在催化剂,超级电容器,电容器,电池和其他储能系统中,因此高级材料引起了极大的兴趣[1-3]。21世纪的许多前进技术,例如电动汽车(和混合动力),便携式电子设备和可再生能源系统,推动了对高性能储能系统的需求[4]。对可加工,轻巧,灵活的储能材料的需求不断增长,这激发了学术界和行业的研究人员开发和制造新材料,这些材料可根据目标应用程序(包括环境应用程序)提供出色的特性[5,6]。基于高级材料在几种应用中的不同潜力的基础上,该特刊旨在介绍新的高级材料中最新的最新技术,以解决研究人员在此领域中针对许多应用程序的各种具有挑战性的问题,尤其是用于存储能源。在本期中,我们提出了12篇论文,其中包括一项出色的评论“可持续生物量活性碳作为电池和超级电容器的电极 - 一个迷你审查”和一篇沟通文章。在本期特刊中,我们介绍了最新的进步,这些进步涉及活跃研究人员在创新的高级材料和混合材料方面的新颖和最先进的主题,不仅涉及它们的合成,准备和表征,而且尤其是专注于具有出色表现的此类材料的应用。本期特刊已针对不同学科的读者。全面和基础研究已在本期特刊中发表,剑桥大学研究人员的第一个贡献为“碳基于黑色 - 盖烯的多模式 - 二苯基二甲基烯纳米复合材料的非等热结晶动力学”。在这项工作中,Ahmad等人。报告了基于结晶动力学的碳黑磷酸增强高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的发现[7]。在这项工作中,使用非等温条件的纤维(碳黑 /石墨烯)从0.1到5 wt。%的不同比例制备了不同类型的复合材料。发现石墨烯含量以及冷却速率对结晶行为(PE-G纳米复合材料的非等温度)产生了很大的影响。发现,随着选定加固的冷却速率降低(例如,石墨烯含量),PE-G相对峰结晶温度得到了提高。以指定的冷却速率,发现随着石墨烯浓度的增强以及成核机制的转化,它会逐渐增加。从研究中得出结论,聚乙烯(PE)-G纳米复合材料的非等温结晶行为在很大程度上取决于石墨烯的含量和冷却速率。Cabello等人在他们的工作中探索了MGCL 2作为电解质的用法,以增加Li 4 Ti 5 O 12(LTO)电化学性能,作为下一代MG电池中新型阴极[8]。
摘要:从全球来看,癌症治疗仍是一个主要问题。随着纳米技术的最新发展,基于层状双氢氧化物 (LDH) 的纳米系统因其 pH 依赖性生物降解性、优异的生物相容性、易于表面改性、阴离子交换容量和高化学稳定性而受到特别关注,为癌症治疗带来了巨大的潜力。通过将无机、有机或生物分子插入其层状晶格中,可以从层状双氢氧化物 (LDH) 开发出具有双重或多功能特征(包括抗癌能力)的新型混合材料。尽管已经发表了出色的研究,但很少有综述论文讨论这些重要且有希望的发现,以刺激基于 LDH 的纳米系统在癌症治疗领域的持续发展。因此,本文研究重点关注基于 LDH 的化疗纳米系统在癌症治疗方面的最新进展。本综述中使用的信息来自之前发表的研究,并从多个期刊渠道检索而来。这些报告讨论了基于层状双氢氧化物的化疗纳米系统在癌症治疗中的应用。研究表明,层状双氢氧化物可用于开发单一或复合纳米系统,以精确分配治疗成分,而不会对纳米医学领域造成累积损害。 DOI:https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v27i4.24 开放获取政策:JASEM 发表的所有文章均为 AJOL 支持的 PKP 下的开放获取文章。文章发表后立即在全球范围内提供。无需特殊许可即可重新使用 JASEM 发表的文章的全部或部分内容,包括图版、图表和表格。版权政策:© 2022 作者。本文是根据知识共享署名 4.0 国际 (CC-BY-4.0) 许可条款和条件分发的开放获取文章。只要明确引用原始文章,即可在未经许可的情况下重新使用文章的任何部分。引用本文为:OMONMHENLE,S. I;IFIJEN,IH (2023)。基于层状双氢氧化物的化疗纳米系统在癌症治疗中的进展。应用科学杂志。环境。管理。27 (4) 815-821 日期:收到日期:2023 年 2 月 7 日;修订日期:2023 年 3 月 18 日;接受日期:2023 年 3 月 28 日出版日期:2023 年 3 月 31 日关键词:层状双氢氧化物;纳米系统;癌症治疗;耐药性由于定制或靶向治疗等替代疗法的出现,癌症的治疗方法已经发展(Maliki 等人,2022 年;Ifijen 等人,2022 年),但它们仍然有很多缺点。光疗法(Ifijen et al., 2023a; Ifijen et al., 2023b)由于其高度选择性,是最有前景的治疗方法之一,可相对容易地用于治疗甚至深层癌症,例如肝肿瘤。光疗中使用的两种主要治疗方法是光热疗法 (PTT) (Zhong et al ., 2021) 和光动力疗法 (PDT) (Perni et al ., 2021),后者利用光产生治疗性活性氧 (ROS) (Algorri et al ., 2021)。这些治疗方法通常用于增加总
复合材料的历史可以追溯到古代文明,人们首先将不同的材料组合在一起以创造强大耐用的产品。在公元前1500年,埃及人使用泥土和稻草的混合物来建造结构,而蒙古人则在公元1200年开发了第一个复合弓。现代复合材料始于1900年代初期塑料的发展,该塑料的表现优于源自动植物的天然树脂。但是,仅塑料不足以为某些应用提供必要的强度。在1935年,欧文斯·康宁(Owens Corning)引入了玻璃纤维,该玻璃纤维彻底改变了纤维增强聚合物(FRP)行业。在复合材料中使用玻璃纤维导致了重大进步,包括开发可用于遮盖电子雷达设备的透明材料。在第二次世界大战期间,对轻质和强大材料的需求导致了复合材料行业的快速增长。第一个复合商用船船体于1946年推出,诸如Pultrusion之类的创新使得能够生产出可靠的强玻璃纤维增强产品。今天,复合材料被广泛用于各种行业,包括建筑,运动器材和防弹衣。凯夫拉尔和碳纤维等芳香纤维的开发进一步推进了行业。风力涡轮机叶片已成为增长的重点,随着材料的不断改进以提高效率和降低成本。由可再生能源技术的进步驱动,复合材料行业继续发展。复合材料的演变跨越了数千年,埃及人和美索不达米亚人等古老的文明利用泥土和稻草的混合物来建造强大的建筑物。稻草在生产陶器和船只中仍然是至关重要的组成部分,而后来蒙古人使用木材,骨头和动物胶发明了第一个复合弓。现代复合材料始于20世纪初期塑料的发展,该塑料的表现优于源自动植物的天然树脂。但是,仅单个塑料不足以用于某些结构应用,从而导致欧文斯·康宁(Owens Corning)在1935年引入玻璃纤维。这标志着纤维增强聚合物(FRP)行业的开始,此后一直由战时需求驱动,包括开发用于军用飞机和雷达屏蔽的复合材料。第二次世界大战的结束导致了对复合材料的需求激增,像勃兰特·戈德沃斯(Brandt Goldsworthy)这样的创新者介绍了新的制造工艺和产品,包括玻璃纤维冲浪板和纯种技术。今天,复合材料继续在包括航空航天,汽车和运动器材在内的各个行业中发挥着至关重要的作用,并具有材料科学和技术方面的进步,从而创造了更轻,更强和更广泛的结构。复合材料近来变得越来越突出,在各种应用中逐渐取代钢组件。复合材料行业仍在不断发展,越来越关注可再生能源。风力涡轮机叶片,尤其是推动尺寸限制,需要高级复合材料。研究继续探索纳米材料和基于生物的聚合物等新领域。这些混合材料结合了两种或多种不同的材料,其特征是它们的基质和增强纤维。复合材料的概念可以追溯到古代文明,例如埃及人和美索不达米亚人,他们使用泥土和稻草来建立更强的结构。后来,蒙古人使用木材,骨头和动物胶的组合发明了第一个复合弓。现代时代始于1900年代初期塑料的发展。新的合成材料改善了自然树脂性能,而康宁玻璃的意外发现玻璃纤维导致1936年的“玻璃纤维”注册。在第二次世界大战期间,聚酯树脂从德国被盗,可以生产玻璃纤维复合材料。玻璃纤维与聚酯纤维相结合,可产生令人难以置信的坚固而轻巧的结构。研究揭示了其他好处,包括射频信号的透明度。第二次世界大战后,战争行业以外的市场出现了,例如海洋市场,它在1946年看到了第一批商业复合船船体,以及汽车市场,随着1953年的雪佛兰Corvette的推出。
20.-22。2018年11月,慕尼黑100。Becker,Y。N。; Motsch,N。; Hausmann,J。:新型混合CFRP椎弓根螺钉系统的开发见解:数值研究和设计优化,DVM工作组 - 植入物和生物结构的可靠性; 19.-20。 2018年10月,柏林101。 Rieger,f。; Helfrich,b。 Motsch,N。; Kaiser,M。; Adomeit,M。:“材料 - 自行车区域螺钉连接的友好负载转移”,6。 DVM工作组的研讨会“自行车安全”,第17至18页 2016年11月,柏林102。 Motsch,n。:“ GRP浪潮,明天的立面依恋”,CCEV AG会议Textilbeton,27th 2016年10月,Kaiserslautern 103。 Motsch,n。:“使用复合材料的轻质结构”,用户会议轻量级构造,01.-02。 2016年6月,VCC,Würzburg104。 Hausmann,J。; Motsch,N。; Schmeer,S。; Duhovic,M。:“聚合物矩阵复合材料:特定属性和特殊应用”,年轻DGM年度会议,29。 2016年1月,Saarbrücken105。 Wadle,F。(CCOR); MOTSCH,n。:每次风能旋转波的柔性波,用于两叶环境岸风能,CCEV杂志1/2016 106。 Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:“用于测试和解释结构组件的纤维塑料扎带方法的结构缝制”,技术日,测试测试中的塑料和模拟,Schladming,27th -28。 2014年2月107. Sorochynska,L。; Motsch,N。; Magin,M。:“热量欧洲连接 - 功能层对机械性能的影响”,3。 2012年7月Becker,Y。N。; Motsch,N。; Hausmann,J。:新型混合CFRP椎弓根螺钉系统的开发见解:数值研究和设计优化,DVM工作组 - 植入物和生物结构的可靠性; 19.-20。2018年10月,柏林101。Rieger,f。; Helfrich,b。 Motsch,N。; Kaiser,M。; Adomeit,M。:“材料 - 自行车区域螺钉连接的友好负载转移”,6。DVM工作组的研讨会“自行车安全”,第17至18页2016年11月,柏林102。Motsch,n。:“ GRP浪潮,明天的立面依恋”,CCEV AG会议Textilbeton,27th2016年10月,Kaiserslautern 103。Motsch,n。:“使用复合材料的轻质结构”,用户会议轻量级构造,01.-02。2016年6月,VCC,Würzburg104。Hausmann,J。; Motsch,N。; Schmeer,S。; Duhovic,M。:“聚合物矩阵复合材料:特定属性和特殊应用”,年轻DGM年度会议,29。 2016年1月,Saarbrücken105。 Wadle,F。(CCOR); MOTSCH,n。:每次风能旋转波的柔性波,用于两叶环境岸风能,CCEV杂志1/2016 106。 Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:“用于测试和解释结构组件的纤维塑料扎带方法的结构缝制”,技术日,测试测试中的塑料和模拟,Schladming,27th -28。 2014年2月107. Sorochynska,L。; Motsch,N。; Magin,M。:“热量欧洲连接 - 功能层对机械性能的影响”,3。 2012年7月Hausmann,J。; Motsch,N。; Schmeer,S。; Duhovic,M。:“聚合物矩阵复合材料:特定属性和特殊应用”,年轻DGM年度会议,29。2016年1月,Saarbrücken105。Wadle,F。(CCOR); MOTSCH,n。:每次风能旋转波的柔性波,用于两叶环境岸风能,CCEV杂志1/2016 106。Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:“用于测试和解释结构组件的纤维塑料扎带方法的结构缝制”,技术日,测试测试中的塑料和模拟,Schladming,27th -28。 2014年2月107. Sorochynska,L。; Motsch,N。; Magin,M。:“热量欧洲连接 - 功能层对机械性能的影响”,3。 2012年7月Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:“用于测试和解释结构组件的纤维塑料扎带方法的结构缝制”,技术日,测试测试中的塑料和模拟,Schladming,27th-28。2014年2月107.Sorochynska,L。; Motsch,N。; Magin,M。:“热量欧洲连接 - 功能层对机械性能的影响”,3。2012年7月会议DGM专业委员会“混合材料和结构”,Kaiserslautern,09。2013年10月108.Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:结构缝合的NCF层压板。 FACC技术座谈会2012,奥地利萨尔茨堡,第5-6号Magin,M。; Motsch,N。; Schmidt,H。; Heß,H。:结构缝合的NCF层压板。FACC技术座谈会2012,奥地利萨尔茨堡,第5-6号
