随着煤炭和石油等化石燃料的过度使用和剥削,当代世界文明已经面临着越来越多的重要能源问题和环境退化。1,2因此,世界上大多数国家都制定了双碳政策,这些政策使得创造和利用绿色,可再生资源以解决上述问题,以解决维持迅速的经济发展。3最近对环境废物产生活化的多孔碳及其对各种应用的使用的研究引起了很多科学的关注。4同时,创建具有大规模应用的新碳材料必须遵守工业需求,例如环境可持续性,一种不充分的或简单的生产方法,以及披露增强甚至新颖的期望功能。5,6除了它们的优质化学和热稳定性外,这些激活或多孔碳的高表面积,可变孔隙率以及孔径尤其引起了人们的兴趣。7这些条件是
混合超级电容器(SC)是锂离子电池的有希望的替代品,可以在电解质中使用氧化还原活性添加剂设计,同时维护常规的超级电容器电极[1]。通过静电纺丝合成的碳纳米纤维(CNF)由于其1D结构而脱颖而出,作为高性能电极材料,它提供了高表面积,均匀的孔隙率,均匀的孔隙率,增强的柔韧性和有效的电子传输[2]。这项研究评估了源自电纺丝多丙烯酸(P-CNF)和聚丙烯硝基/聚(B-CNF)纤维的CNF的电化学性能,在含有酸性的氧化还原电解液中测试了含有酸性的氧化还原电解液(HQ-HQ-HQ-HQ)(HQ-HQ)(HQ-HQ);总部在1 mol ll⁻⁻h so₄)和没有总部的对照电解质中(H so so so; 1 mol l l⁻h h so₄)。CNF表现出均匀的细丝形态,如扫描电子显微镜(SEM)图像所揭示的那样(图1a-b),高表面积为399平方米(p-cnf)和426平方米g⁻见(b-cnf),通过n₂吸附/解吸分析确定。使用三电极构型(CNF作为电极和AG/AGCL作为参考电极)在Swagelok型细胞中进行电化学测试,并进行了Galvanostatic荷兰/放电(GCD)测量。图1c显示了在不同电流密度下B-CNF的GCD曲线,揭示了由HQ的氧化还原反应引起的高原出现。这显着影响了特定的电容值(图1d),与常规的CNF相比,氧化还原电解质中的CNF要高得多。在hq-h so中,B-CNF实现了最佳的电化学性能,在10 a g⁻⁻时达到428.7 f g g⁻见和304.5 f g⁻见,在50 a g⁻。这些发现突出了CNF与基于HQ的氧化还原电解质的出色兼容性,为开发可持续,薄且灵活的高性能储能系统提供了可行的策略。
教育资格 喀拉拉邦大学(特里凡得琅)理科硕士 喀拉拉邦大学(特里凡得琅)博士 研究领域 纳米结构材料的溶胶-凝胶合成。超多孔纳米膜、光催化材料、高表面积氧化物陶瓷、亚临界干燥、二氧化硅和混合氧化物气凝胶、中试规模生产、铪、铌、钽等难熔金属及其氧化物、氯化物和碳化物的冶金术、新型前驱体铌酸盐和钽酸盐的湿化学合成、溶剂萃取、碳氯化、金属热还原、克罗尔还原、真空精炼、超高纯五氧化二铌、氧化碲和氧化钼的合成 电子废物管理、贵金属工艺、废旧 PCB 回收、气体净化、锂离子电池回收、冶炼、电解精炼 公认的奖项/荣誉/研究员
这项研究旨在探索石墨烯和壳聚糖在水分分割和催化中的应用,重点关注它们的独特特性和协同作用。对文献进行了全面的综述,以研究其在光催化活性和环境修复中的作用。石墨烯以其高表面积和电导率而闻名,其能够通过与金属纳米颗粒通过掺杂和杂交来增强电荷分离和光收集的能力。同样,评估了壳聚糖的生物聚合性质和对过渡金属的强亲和力,以评估其在酶促和催化应用中的效用。结果表明,石墨烯的光催化性能可以通过掺杂和功能化可显着提高,而壳聚糖则证明在废水处理中有效,作为对催化剂的聚合物支持。该研究得出结论,石墨烯和壳聚糖的综合使用为推进可持续能源解决方案和环境技术提供了有希望的潜力。
纳米技术取得重大进展的另一个领域是热电能量转换。具有工程化声子和电子传输特性的纳米结构材料能够高效地将废热转化为可用电能。通过操纵纳米材料的尺寸、形状和成分,研究人员正在实现热电效率的空前提高,为从工业过程、车辆甚至人体中收集能量提供了新的可能性。储能是可持续和可靠能源基础设施的关键组成部分。纳米技术正在通过提高电池和超级电容器等储能设备的性能和耐用性来彻底改变这一领域。石墨烯和碳纳米管等纳米材料具有高表面积和出色的电导率,可实现更快的充放电速率和更高的电池能量密度。此外,纳米工程允许设计具有增强离子和电子传输的电极结构,从而延长循环寿命并提高整体性能 [3]。
锂离子电池 (LIB) 是当今世界上最有前途的储能设备之一。锂离子电池与其他类型的电化学电池一样,具有阳极和阴极电极,锂离子在充电和放电过程中分别嵌入和脱嵌在阳极和阴极电极中。通过开发创新类型的电极,锂离子电池的容量得到了提高。碳、金属/半导体、金属氧化物和金属磷化物/氮化物/硫化物基纳米材料由于其高表面积、低扩散距离、高电导率和离子电导率而提高了 LIB 的性能。纳米结构材料在质量传输方面具有显著优势,是锂离子电池领域一个快速增长的领域。本文讨论了基于过渡金属/半导体类型分类的阳极纳米材料,例如碳、硅、钛和锡基纳米材料。此外,还广泛解释了不同的电化学反应、阳极材料对 LIB 的比较影响及其应用。关键词
摘要:量子传感的最新进展已经激发了具有高度的感官,精度和空间分辨率的变革性检测技术。由于它们的原子级可调节性,分子量子位及其合奏是有望进行化学分析物的候选者。在这里,我们在室温下显示了溶液中锂离子的量子感应,并在微孔金属 - 有机框架(MOF)中集成了有机自由基合奏。器官自由基在室温下表现出电子自旋相干性和微波处理性,因此表现为Qubits。MOF的高表面积促进了来宾分析物对有机码头的可及性,从而实现了锂离子的明确认同,并通过基于电子磁磁共振(EPR)光谱的宽松和超精美方法来定量测量其浓度的定量测量。这项工作中提出的感应原理适用于其他非零核自旋的金属离子。
摘要:量子传感的最新进展已经激发了具有高度的感官,精度和空间分辨率的变革性检测技术。由于它们的原子级可调节性,分子量子位及其合奏是有望进行化学分析物的候选者。在这里,我们在室温下显示了溶液中锂离子的量子感应,并在微孔金属 - 有机框架(MOF)中集成了有机自由基合奏。器官自由基在室温下表现出电子自旋相干性和微波处理性,因此表现为Qubits。MOF的高表面积促进了来宾分析物对有机码头的可及性,从而实现了锂离子的明确认同,并通过基于电子磁磁共振(EPR)光谱的宽松和超精美方法来定量测量其浓度的定量测量。这项工作中提出的感应原理适用于其他非零核自旋的金属离子。
(EDLC),其中流行的机制需要在高表面积材料和液体电解质之间的界面处进行非法拉第电荷存储。这些储能装置由于其高功率密度(10 kW kg −1 )、快速响应时间(1 s)、循环寿命(10 5 次循环)和安全性而引人注目。[1] 纳米多孔碳材料通常用于 EDLC。它们的多孔结构充当任何介质的批量缓冲库,从而减少离子对孔内表面的传输阻力。[2] 增加的孔隙可及性可容纳更多阳离子来填充电极的双层,从而产生 200 F g −1 数量级的比电容,就像活性炭的情况一样。 [3] 后者在这些储能装置中被广泛使用,因为它价格低廉,即碳化过程源自木材、煤和坚果壳,与其他多孔材料(如模板碳和碳化物衍生碳)相比,更容易制备。 它的比表面积约为 2000 m 2 g − 1 ,可为标准电池电极提供 ≈ 30 mAh g − 1 V − 1,而标准电池电极为 150 mAh g − 1 V − 1。[4,5]
具有可伸缩方法的聚合物中的微孔微孔度具有巨大的潜力,可以进行节能分子分离。在这里,我们报告了一种双相分子工程方法,可以通过界面聚合制备微孔聚合物纳米膜。通过整合两个微孔生成单元,例如水溶性Tröger的碱基(TBD)和一个扭曲的螺旋氟二氟烯基序(SBF)基序,最终的TBD-SBF聚酰胺显示出前所未有的高表面积。与传统化学制备的对照膜相比,具有中等分子量截止(〜640 g mol-1)的溶剂渗透率高达220倍(〜220 nm),该溶剂渗透率提高了220倍,而传统化学作品中的对照膜相比,目前均优于当前报道的聚合物膜。,我们还通过探索水相单体的同类异构体作用来操纵微孔力,突出了基于SBF的微孔聚酰胺对碳氢化合物分离的巨大潜力。