利用可再生能源实现物质和能量的转化,是发展节能减排技术、实现双碳目标的重要手段.有机电合成是一种温和、清洁、高效的物质合成方法,可以有效解决传统化工过程的高能耗和高污染问题.将电解水制氢与有机电合成耦合,利用水分解产生的...利用可再生能源实现物质和能量的转化,是发展节能减排技术、实现双碳目标的重要手段.有机电合成是一种温和、清洁、高效的物质合成方法,可以有效解决传统化工过程的高能耗和高污染问题.将电解水制氢与有机电合成耦合,利用水分解产生的活性氧/氢直接氧化/还原有机物,不仅有助于降低能耗,还可以生产高附加值有机化工产品,是提高电能利用效率、降低生产成本的有效方案.然而,尽管这种方法具有诸多优势,其工业化应用仍面临一系列难题.本文回顾了电化学合成的发展历史,探讨了氢能时代为电化学合成带来的发展机遇.同时,分析了将电化学合成与电解水耦合所面临的挑战以及未来发展方向.首先,应当慎重选择与电解水制氢耦合的阳极反应体系,其氧化产物不但要具有比反应物更高的经济价值,而且要有较大的市场需求量,以匹配制氢规模.其次,虽然在热力学上有机物氧化比析氧更容易发生,但在动力学及传质方面,有机物氧化可能存在劣势,因此必须开发适用于工业制氢电流密度(500‒2000 mA cm^(‒2))的有机物氧化电极材料.第三,阳极有机产物选择性不仅影响反应物的利用率,而且决定后续分离纯化成本,需要通过调控活性氢/氧及有机物表面的竞争吸附等手段,提高阳极目标产物选择性及法拉第效率.第四,隔膜是分离两极反应物料、防止副反应发生的重要部件.然而,现有的阴、氧离子交换膜的耐有机物腐蚀性能差,需要开发适用于电解耦合体系的、具有高离子传导能力且性能稳定的新型隔膜材料.最后,当有机物氧化与电解水耦合后,产物的分离复杂程度增加,需要将精馏、萃取、膜分离等手段与电化学反应相结合,以提升电解过程效率.综上,本文讨论了电化学合成耦合可再生能源制氢的若干技术难题,为未来电合成与氢能技术共同发展提供新思路.展开更多
白内障是眼科致盲性最高的眼病之一。随着白内障手术从复明性手术步入屈光性手术时代,传统老视矫正型人工晶状体已无法满足当今患者对于术后视觉质量的高要求。以往临床植入的晶状体多为单焦点人工晶状体,初步解决了术后远距离视力问题...白内障是眼科致盲性最高的眼病之一。随着白内障手术从复明性手术步入屈光性手术时代,传统老视矫正型人工晶状体已无法满足当今患者对于术后视觉质量的高要求。以往临床植入的晶状体多为单焦点人工晶状体,初步解决了术后远距离视力问题。但这种晶状体对中、近距离视力恢复效果不明显,仍满足不了患者全程脱镜的需求。景深延长型人工晶状体(Extended Depth-of-Focus Intraocular Lens, EDOF IOL)是一种新兴的技术,用于提高视力范围,特别是在中距离(例如,电脑工作所需的距离)。EDOF人工晶状体的出现可以填补单焦点和多焦点人工晶状体之间的空缺,其基于产生具有扩展深度的单焦点的原理,提供清晰的近距离视力。该设计的特点是通过引入一个低度的光学像差,使视觉在各个焦距之间有更平滑的过渡。Cataract is one of the most blinding diseases in ophthalmology. With the transition of cataract surgery from blindness prevention to refractive surgery, traditional presbyopic intraocular lenses can no longer meet the high requirements of patients for postoperative visual quality. In the past, most of the lenses applied in clinic were single-focus intraocular lenses, which initially solved the problem of long-distance vision after surgery. However, the effect of this kind of lens on the restoration of medium and short-distance vision is not obvious, and it still can not meet the needs of patients for full lens removal. Extended Depth-of-Focus Intraocular Lens (EDOF IOL) is an emerging technology for improving the range of vision, especially at medium distances (e.g. distances required for computer work). The emergence of EDOF IOL can fill the gap between single-focus and multi-focus IOL, based on the principle of producing a single focal point with an extended depth to provide a clear distance to near vision. The design features a smoother transition of vision between focal lengths by introducing a low degree of optical aberration.展开更多
文摘利用可再生能源实现物质和能量的转化,是发展节能减排技术、实现双碳目标的重要手段.有机电合成是一种温和、清洁、高效的物质合成方法,可以有效解决传统化工过程的高能耗和高污染问题.将电解水制氢与有机电合成耦合,利用水分解产生的活性氧/氢直接氧化/还原有机物,不仅有助于降低能耗,还可以生产高附加值有机化工产品,是提高电能利用效率、降低生产成本的有效方案.然而,尽管这种方法具有诸多优势,其工业化应用仍面临一系列难题.本文回顾了电化学合成的发展历史,探讨了氢能时代为电化学合成带来的发展机遇.同时,分析了将电化学合成与电解水耦合所面临的挑战以及未来发展方向.首先,应当慎重选择与电解水制氢耦合的阳极反应体系,其氧化产物不但要具有比反应物更高的经济价值,而且要有较大的市场需求量,以匹配制氢规模.其次,虽然在热力学上有机物氧化比析氧更容易发生,但在动力学及传质方面,有机物氧化可能存在劣势,因此必须开发适用于工业制氢电流密度(500‒2000 mA cm^(‒2))的有机物氧化电极材料.第三,阳极有机产物选择性不仅影响反应物的利用率,而且决定后续分离纯化成本,需要通过调控活性氢/氧及有机物表面的竞争吸附等手段,提高阳极目标产物选择性及法拉第效率.第四,隔膜是分离两极反应物料、防止副反应发生的重要部件.然而,现有的阴、氧离子交换膜的耐有机物腐蚀性能差,需要开发适用于电解耦合体系的、具有高离子传导能力且性能稳定的新型隔膜材料.最后,当有机物氧化与电解水耦合后,产物的分离复杂程度增加,需要将精馏、萃取、膜分离等手段与电化学反应相结合,以提升电解过程效率.综上,本文讨论了电化学合成耦合可再生能源制氢的若干技术难题,为未来电合成与氢能技术共同发展提供新思路.
文摘白内障是眼科致盲性最高的眼病之一。随着白内障手术从复明性手术步入屈光性手术时代,传统老视矫正型人工晶状体已无法满足当今患者对于术后视觉质量的高要求。以往临床植入的晶状体多为单焦点人工晶状体,初步解决了术后远距离视力问题。但这种晶状体对中、近距离视力恢复效果不明显,仍满足不了患者全程脱镜的需求。景深延长型人工晶状体(Extended Depth-of-Focus Intraocular Lens, EDOF IOL)是一种新兴的技术,用于提高视力范围,特别是在中距离(例如,电脑工作所需的距离)。EDOF人工晶状体的出现可以填补单焦点和多焦点人工晶状体之间的空缺,其基于产生具有扩展深度的单焦点的原理,提供清晰的近距离视力。该设计的特点是通过引入一个低度的光学像差,使视觉在各个焦距之间有更平滑的过渡。Cataract is one of the most blinding diseases in ophthalmology. With the transition of cataract surgery from blindness prevention to refractive surgery, traditional presbyopic intraocular lenses can no longer meet the high requirements of patients for postoperative visual quality. In the past, most of the lenses applied in clinic were single-focus intraocular lenses, which initially solved the problem of long-distance vision after surgery. However, the effect of this kind of lens on the restoration of medium and short-distance vision is not obvious, and it still can not meet the needs of patients for full lens removal. Extended Depth-of-Focus Intraocular Lens (EDOF IOL) is an emerging technology for improving the range of vision, especially at medium distances (e.g. distances required for computer work). The emergence of EDOF IOL can fill the gap between single-focus and multi-focus IOL, based on the principle of producing a single focal point with an extended depth to provide a clear distance to near vision. The design features a smoother transition of vision between focal lengths by introducing a low degree of optical aberration.
