1 国家研究中心“库尔恰托夫研究所”,俄罗斯莫斯科,库尔恰托夫学院广场 1 号,邮编 123182 2 俄罗斯科学院弗鲁姆金物理化学和电化学研究所,俄罗斯莫斯科,列宁斯基大街 31-4 号,邮编 119071 * 电子邮件:tkulova@mail.ru 收到日期:2020 年 4 月 2 日/接受日期:2020 年 5 月 15 日/发布日期:2020 年 7 月 10 日 储能是当今极其重要的问题。在最高效的电池中,锂离子占有特殊的地位。锂是已知最活跃的还原剂。它具有巨大的储能资源。1 公斤锂能够储存 3860 安培小时。然而,锂离子电池几乎已经达到极限并且成本高昂,这就引发了基于所谓的后锂离子电池进一步发展此类技术的问题。本文概述了锂氧电池、钠离子电池、锂硫电池等后锂离子电池,并将它们与已知锂离子电池进行了比较。还讨论了后锂离子电池的商业化。关键词:锂离子电池;锂氧电池;钠离子电池;锂硫电池;后锂离子电池 1. 引言
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯 (RGO) 是广泛应用于生物医学的碳二维纳米材料。它们与真核细胞和原核细胞的独特相互作用可用于实现精确的细胞内递送、创建设备涂层以及设计用于治疗和成像应用的治疗诊断材料,主要用于癌症研究领域。然而,众所周知,RGO 的疏水行为限制了其在生物介质中的稳定性。本文提出了使用抗坏血酸钠 (NaA) 作为还原剂来制备 RGO,以提供一种非常适合用于细胞培养基的纳米材料。通过结合实验和理论的方法证明,NaA 能够产生一种特殊的 RGO 衍生物,发挥双重作用,即在环氧还原时 C sp 2 网络恢复和通过 H 键进行 RGO 边缘功能化,使 RGO 在水基介质中具有迄今为止前所未有的分散性。证明了从 NaA 获得的 RGO 二维层的动力学稳定性及其在药物输送方面的卓越生物相容性,为生物应用释放了巨大的潜力。
在光催化应用方面,二维材料最近引起了人们的广泛关注。19,20此外,二维结构具有较大的表面积与体积比,可以创建额外的光催化反应位点,并且电荷载流子复合率低,导致其迁移到表面。21,22硅烯是一种二维六方晶格的单层硅结构,于2007年在理论上预测,并于2010年合成,23它拥有石墨烯的大部分优良电子特性。氢和硅烯的共价改性,称为硅烷(SiH),可以在布里渊区产生相当大的带隙,类似于石墨烯的带隙。24,25氢化消除了硅烯的导电性并产生了更稳定的结构,从而在可见光区域产生了较小的带隙,可用于光催化。多项研究表明,SiH具有合适的间接带隙和稳定的结构。 26 全氢化硅烯是一种良好的异质结复合材料,也已在实验和理论上进行了研究。27,28 由于高反应性的 Si-H 键可直接用作化学过程中的还原剂或反应物,因此它们特别受关注。29
摘要本研究介绍了废物锂离子电池的回收技术的当前状态,重点是在废物锂离子电池阴极材料的回收过程中的环境影响。分析了锂离子电池的组成,以估计哪些组件对环境有潜在危险。重金属是主要污染物,并改变环境的pH值;同样,有机溶剂会与氧化剂和还原剂在环境中的作用作出反应。其他部分的废料电池主要影响燃烧过程中的空气或产生有毒锂,钴氧化物和其他气体的热分解。确定了回收过程中产生的空气,水,噪声污染,固体废物和有毒化学物质的来源。在阳性电极材料回收过程的每个阶段产生的空气污染物包括灰尘,酸性气体和或Ganic气体。废水主要是由排放预处理和阴极恢复过程(浸出和提取)产生的。尽管废水体积相对较小,但其组成很复杂,生化和有毒(锂化合物,有机溶剂等)。在拆卸过程中,塑料连接器,电路板,高压接线,粉末,收集器和泳池电极材料套管作为固体废物产生。建议采取相应的污染和控制措施,以防止在废物锂离子电池阴极材料的回收过程中进行环境污染。
高贵的金属纳米结构纤维对于包括电子,光子学,催化和光催化的各种应用具有极大的兴趣。然而,通过常规纳米制作的构成和构成贵金属,尤其是铂类群的金属,这是挑战的。在本文中,在20 nm尺度引入了基于溶液加工的方法,以获得基于金属的纤维(在存在残留有机物种的情况下)具有纳米结构化的方法。与现有方法相比,涉及惰性气氛下的结构和还原剂的块聚合物的双重功能。一组原位技术允许捕获碳热还原机制,发生在混合有机/无机界面处。与以前的文献不同,两步还原机制随着羰基中间体的形成而揭示。从技术的角度来看,可以通过将聚合物作为聚合物和同时构造并简化为金属而无需昂贵的设备或在减少气氛中的处理而大规模地处理。重要的是,基于金属的膜可以直接通过块聚合物光刻或通过在各种底物上的软纳米印刷光刻来模仿。作为应用的概念验证,作者证明了纳米结构的RUFIM可以用作H 2生成的效率催化剂,用于微流体反应器。
引言纳米技术代表了一个快速增长的领域,在催化,太阳能,废物管理和传感技术中采用了不同的应用。在医疗领域,纳米材料用于药物输送,疾病诊断,心血管疾病的治疗,伤口愈合和抗菌剂的发育。纳米颗粒,尤其是使用贵金属合成的纳米颗粒,表现出在单个分子或散装金属中未发现的独特物理化学特性。Silver nanoparticles, in particular, are widely used due to their versatile applications.然而,纳米颗粒合成的常规方法是昂贵且对环境毒性的,因此需要探索替代性,环保合成方法。使用植物材料对银纳米颗粒的绿色合成提供了一种具有成本效益,快速和环境良性的方法。富含植物成分的植物提取物是银离子的还原剂,促进纳米颗粒合成。诸如温度,pH,植物提取物浓度和硝酸银浓度等因素会影响合成过程。Premna Integiria L.长期以来一直在传统医学中用于其抗菌和抗氧化特性。这项研究旨在使用综合假单胞菌的水叶提取物合成银纳米颗粒,并评估其物理化学特征和生物学活性。
摘要:使用直接激光写入(激光诱导的石墨烯; LIG)合成的石墨烯材料,由于其较大的表面积,易于制造和成本效益而制成了有利的传感器材料。尤其是用金属纳米颗粒(NP)装饰的LIG已在各种传感器中使用,包括化学传感器以及电子和电化学生物传感器。但是,金属装饰对LIG传感器的影响仍然存在争议。基于计算模拟的假设并不总是与实验结果相匹配,甚至不同研究人员报告的实验结果也不一致。在本研究中,我们探索了金属装饰对LIG气体传感器的影响,分别为2和NH 3气体作为代表性的氧化和还原剂。为了消除金属盐残留物引起的不良副作用,金属NP通过真空蒸发直接沉积。尽管金属工作功能如何,但在金属装饰方面,传感器的气体敏感性会恶化,但在NH 3暴露的情况下,它们会改善金属装饰。对LIG传感器中金属NP的化学结构和形态进行了仔细的研究表明,具有低功函数的金属NP的自发氧化会改变LIG气体传感器的行为,并且在NO 2和NH 3中,传感器的行为遵循不同的原理。
摘要:环境压力X射线光电子光谱(APXPS)与同时的电气测量结合,并由密度功能理论计算支持,以研究Operando动力学中基于基于气体的Tungsten二硫化物(WS 2)的感应机制。这种方法允许在现实的工作条件下的表面电势变化与WS 2传感活动层的电阻率之间的直接相关性。着眼于第2和NH 3的有毒气体,我们同时证明了氧化或还原剂之间的明显化学相互作用与WS 2活性层之间的明显化学相互作用及其对传感器响应的影响。The experimental setup mimics standard electrical measurements on chemiresistors, exposing the sample to dry air and introducing the target gas analyte at different concentrations.该方法适用于NH 3浓度100、230和760和14 ppm的NO 2浓度,为未来的APXPS研究建立了基准,用于在操作系统条件下进行快速获取时间和快速获取时间和1:1的电反应和光谱数据之间的相关性。我们的发现有助于更深入地了解2D过渡金属二分法中的传感机制,为针对各种工业应用和具有低能消耗的无线平台优化化学传感器铺平了道路。关键字:操作光谱,带弯曲,表面电势,密度功能理论,气体传感
生物腐蚀,也称为微生物学影响的腐蚀(MIC)是通过微生物引起的金属结构的降解,可以通过直接在金属表面上释放一组电化学反应来释放一组电化学反应,从而释放一组电化学反应。各种微生物能够引起这种类型的腐蚀,包括细菌,古细菌和真菌[1]。这些微生物通过这些微生物形成生物膜会增强微生物细胞对金属表面的粘附,并增加在该环境中不良条件下生存的机会。生物膜由不同种类的微生物形成,它们含有水,细胞外聚合物(EPS)和某些无机化合物[2]。MIC的过程受到Agarry等人在金属和环境之间的界面上某些物理化学参数的改变[3]。[2]。生物膜的产生对于通过增加疏水性和电荷来影响界面至关重要[4]。研究表明,管道或其他金属容器中的水增加了这些微生物的存在的机会[5,6]。这些微生物在石油行业的金属表面上的生长会导致石油产品的生物污染[7]。负责引起生物腐蚀的细菌的常见类型包括产生酸性细菌(APB),硫酸盐还原细菌(SRB),硫氧化细菌,铁细菌(氧化剂和还原剂)以及锰氧化细菌。但是,产生酸的细菌和其他包括细菌分泌有机酸,甲烷作和生物膜生产者[7,8]。
纳米技术是一个引人入胜的研究领域,这是由于生产具有不同形状,大小,化学成分,分散性的纳米颗粒及其对人类的多种应用。操纵,创建和使用金属纳米颗粒非常重要。因此,获得了独特的热,电子和光学特性。由于较低的时间成本和能量,与物理和化学过程相比,纳米颗粒的生物合成方法优先考虑。纳米颗粒的绿色合成是一种使用天然溶剂的环保技术。当前的工作包括使用Cu(NO3)2的Cunps的环保和绿色合成。H 2 O溶液和石榴提取物的剥离。石榴果皮提取物中存在各种生物汤匙,作为该合成的还原剂。在紫外可见光谱中在350 nm处达到的表面等离子共振(SPR)峰确认了形成的CUNPS。基于SEM分析,获得了球形均匀和形态大小的颗粒(36.99-55.17 nm)。FTIR光谱清楚地说明了由石榴果皮提取物介导的铜纳米颗粒的绿色合成。使用XRD与CUNPS(111、200、220和400)面对面的立方相(FCC)相的反射进行XRD进行了结构表征。发现生物合成的铜纳米颗粒有效地控制了人类病原体的进展,即沙门氏菌。