近日,大连理工大学本硕校友、瑞士洛桑联邦理工学院博士毕业生、德国柏林马普学会弗里茨-哈伯研究所博士后柏力晨和所在团队通过先进的原位显微表征技术,实现了对氧化亚铜纳米立方体催化剂在电催化硝酸盐还原反应过程中结构和化学态变化的直接观测,即实现催化剂在反应过程中变化的可视化。 研究团队首次将空间与时间分辨的原位透射电子显微镜 (in situ TEM, transmission electron microscope) 和原位透射 X 射线显微镜 (in situ TXM, transmission X-ray microscope) 相结合,成功应用于这一反应的研究。通过对不同反应条件下催化剂的结构、形貌及化学环境变化的分析,并结合其他原位光谱技术,研究团队深入理解了催化剂动态变化的内在机制,最终揭示了催化剂化学状态与反应活性及选择性之间的基本关联。这一技术应用为探究催化剂在复杂电催化环境中的动态行为提供了全新视角,也为未来开发更加高效、稳定的电催化剂奠定了理论基础。 研究团队的这一研究主要聚焦于基础理论层面的探索。研究中采用的原位表征方法为其他电催化及相关领域的类似研究(如电催化二氧化碳还原、小分子转化等)提供了新的思路和技术参考。从长远来看,这一研究成果将有助于推动绿色氨合成技术的发展,并为实现环境中氮氧化合物污染物的治理和可持续能源的合理利用提供新的解决方案。 氨是非常重要的化工原料,广泛用于化肥、制冷剂、以及精细化学品的生产,也是未来潜在的储氢载体。目前工业上的大规模合成氨主要是通过哈伯-博世(Haber-Bosch)方法。尽管这一方法具备大规模生产的优势,但其生产过程需要较高的温度(450-550℃)和压力(150bar),且大量消耗化石能源和排放二氧化碳温室气体,带来了显著的环境挑战。另一方面,工业和农业活动中产生的含氮废水(主要是硝酸盐)以及氮氧化合物大气污染物对生态环境和人类健康有着负面的影响。 而我们可以利用来自可持续能源(如太阳能、风能)所转化的电能,通过电化学的方法将来源于大气和水体污染中的氮氧化物及硝酸盐转化为氨。这不仅能够实现氨的绿色合成,还能有效减少氮氧化合物污染,从而促进可持续的氮循环。 在这一背景下,电化学硝酸盐还原产氨反应近年来受到广泛关注。其中,铜基材料被认为是最有效的催化剂之一。在高效催化剂的基础上,科学界希望通过研究反应机制来建立催化剂的结构-活性关系,从而为催化剂的设计与优化提供理论指导。然而,由于电催化反应中外加电场的作用,以及催化剂与电解质、反应底物和中间吸附物种的复杂相互作用,催化剂的结构、形貌及化学环境会在反应过程中发生动态变化,而这些变化与催化性能高度相关。 因此,研究团队的目标是希望通过先进的实验手段,深入观测并解析催化剂在电催化反应中的动态变化过程,建立动态的结构-活性关系。 如前所述,电催化硝酸盐还原涉及绿色氨合成与环境污染治理,是一个具有重要研究价值的电化学反应领域。相比于近些年聚焦筛选新型催化剂的研究,研究团队选择从机理研究出发,系统性地研究目前最具优势的催化剂体系——铜基催化剂,期望揭示其反应机制和构效关系,以指导更为高效催化剂的设计。 研究团队选用氧化亚铜纳米立方体作为模型催化剂,这一选择的优势在于其具有确定的起始结构和化学状态,非常适合清晰地了解催化剂在反应过程中的动态变化。 传统的电催化反应机制研究主要依赖光谱学、电化学实验数据结合理论计算,而光谱学和电化学的数据通常是整个系统的平均化表现,缺乏空间分辨能力。 研究团队希望能够直接观测催化剂的局部变化,实现催化剂动态变化的“可视化”——即同时具备时间和空间分辨的观测手段。因此,研究团队结合了原位透射电子显微镜和原位 X 射线透射显微镜技术,首次实现了对催化剂在反应过程中的结构和化学态变化的直接观测。 为了开展有效的原位观测,研究团队设计了专门用于原位表征的电化学反应池,以确保催化反应条件与实际电化学测试的环境一致。在液相透射电子显微镜实验中,过强的电子束容易与水发生电离作用,生成活性物种并与催化剂发生反应,从而影响实验结果的可靠性。针对这一挑战,研究团队通过以下措施优化实验方案:控制电子束强度与曝光时间,确保在获取最佳信号的同时将样品损伤降至最低;多次重复与对照实验,验证结果的可靠性与可重复性。 单一表征手段的局限性可能导致片面甚至错误的结论。为了全面理解催化剂在反应过程中的动态变化行为,研究团队还使用了多种原位光谱表征技术,包括 X 射线吸收谱(XAS,X-ray absorption spectroscopy)和原位拉曼光谱。这些手段可以提供宏观的平均信号,与显微技术形成互补,使研究团队能够系统全面地分析催化剂的微观与宏观特性。 与此同时,柏力晨的另一个以原位光谱学表征和电化学分析为主的论文于 2024 年发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 9665; 柏力晨为第一作者)。在那项研究之中,他建立了铜基催化剂的价态与反应活性的相关性,并推测了硝酸盐还原产氨的详细反应机理。研究团队将其与本工作进行比对,二者结果相互印证,为本次成果提供了更加稳健的支撑。 日前,相关论文以《通过相关联的原位显微镜和光谱技术揭示硝酸盐电化学还原过程中的催化剂结构和组成变化》(Revealing catalyst restructuring and composition during nitrate electroreduction through correlated operando microscopy and spectroscopy)为题发在《自然 材料》(Nature Materials)上 [1]。德国柏林马普学会弗里茨-哈伯研究所研究员 See Wee Chee 博士和 Beatriz Roldan Cuenya 教授担任共同通讯作者。 研究团队计划在该研究基础上继续深入探索,利用先进的原位光谱与原位显微技术相结合的方法,对更复杂的催化剂体系(如双金属催化剂体系)进行系统性的反应机制研究。此外,研究团队还计划研究催化剂在更接近工业生产条件(如大电流密度和升高的反应温度)下的结构与化学状态的动态变化,深入理解其稳定性和活性与结构的关系,以及催化反应机制。相关的研究将有望为电催化反应的潜在工业化打下坚实的基础。
9.1短视直接观看此外,在当日的财年致股东信中,阿里巴巴集团董事会主席蔡崇信、阿里巴巴集团CEO吴泳铭表示,未来十年,最大的增量和变量都是以AI为核心的驱动力带来的变革。最后再给队长龚翔宇点个赞,一直有伤,但依旧很努力,拿到9分。打到第三局时,中国女排比分落后较多,主教练应该替换更多队员上场,彻底锻炼队伍。很多队员从北京站后,在香港都没有上场,真是不应该。9.1短视直接观看y31成色好的s31正品步行者主帅卡莱尔赛后承认这位明星后卫的状态并非100%,但哈利伯顿明确表示,在球队赛季存亡之际,他没有缺席第六场比赛的计划。“只要我能走路,就想上场打球。”哈利伯顿说道。可是在赛后新闻发布会结束后,哈利伯顿还是一瘸一拐地离开了球馆。在第二场赛后发布会时,哈利伯顿曾一瘸一拐地离场,随后被证实为右踝受伤。他承认此次伤势与之前是在“在同一区域”。对于半导体切磨抛设备,超精密加工是所有应用的基础。余胡平表示,和研科技自2011年成立以来,攻克了高稳定性机芯结构设计及加工装配、微米级切割位置精度控制、微米级切割深度精度控制、高清洁度流体清洗和防脏污、高精度机器视觉定位及检测、高灵敏性刀片状态实时监测、高可靠性搬运及安全防护等多项共性技术。
20250816 💔 9.1短视直接观看“这表明伊朗具备一定的导弹储备和突防能力。伊朗的弹道导弹发挥了较大效果,以色列的防空系统难以拦截伊朗大规模的饱和攻击。”张军社表示。电影《列车上的轮杆》1-4从外观来看,吉利银河M9整体造型方正且大气,尽显旗舰级SUV的强大气场。前脸部分,封闭式格栅搭配主动进气口,既顺应新能源车型的设计潮流,又能依据不同行驶工况,灵活调控进气量,实现低速高效散热、高速降低风阻的效果。贯穿式的“星汉涟漪”前灯组与可发光的LOGO相互融合,夜晚点亮时,辨识度爆表,科技感十足。下方两侧尖锐的通风口设计,在增添运动感的同时,也让前脸的视觉冲击力进一步增强 。车身侧面,流畅且平直的车顶线条,不仅保证了车内充裕的头部空间,还营造出一种沉稳大气的感觉。B/C柱采用隐藏式设计,搭配粗壮的D柱以及较宽的镀铬饰条,庄重与豪华感扑面而来,整体风格和奔驰GLS(参数丨图片)有几分相似,也难怪被网友戏称为“杭州湾GLS”。侧窗与车身1:1.2的完美比例设计,极大提升了车内的通透感,让乘客视野更加开阔。值得一提的是,车辆采用传统机械门把手,这看似常规的设计,实则是针对严寒环境下隐藏式门把手易出现冰冻、故障等问题进行的优化,大大提高了车辆在极端环境下使用的可靠性。21英寸的密集辐条轮毂,搭配规格为265/45 R21的固特异轮胎,不仅视觉上极具冲击力,还为车辆提供了更好的抓地力和稳定性 。车尾部分,宽大的贯穿式“旭日东升”尾灯十分醒目,内部导光条形成闭环效果,点亮后辨识度极高,并且与前脸的灯组设计相互呼应,使整车外观在设计上保持了高度的一致性。
📸 任巍记者 赫小瑞 摄
20250816 👠 9.1短视直接观看对符合条件的人工智能企业购买的研发类科技保险,每年按不超过年度实际保费的50%给予保费补助,单个企业最高补助50万元。加大人才基金在人工智能领域投资力度,实施风险包容性支持,允许符合条件的人才申报“高风险、非共识”项目。最好看的日本MV片视频当AI真正能够代替一个团队解决问题时,想象空间就不一样了。不同于SaaS,针对一层需求所赚的订阅费,垂直行业的AI代理解决的是原本需要多位员工才能完成的需求,客户价值翻倍。Alan告诉虎嗅,如果一家瞄准诉讼行业的AI,能够实现全流程的自动化,赚取的就不仅是订阅费,而是律师费。
📸 祝盛记者 李永恩 摄
❤️ “那些不急不躁、朝着既定目标砥砺奋进的人,才能在日积月累中抵达梦想的彼岸。”儒雅的你,无论是作业还是考试,书写总是工工整整。希望你今后在学习上多问、多练、多探索。相信你定能成为更优秀的学生。黄金网站9.1入口直接进入