Catalytic hydrogenation performance of ZIF-8 carbide for electrochemical reduction of carbon dioxide

The conversion of CO_(2) electrocatalytic hydrogenation into energy-rich fuel is considered to be the most effective way to carbon recycle.Nitrogen-doping carbonized ZIF-8 is proposed as carrier of the earth-rich Sn catalyst to overcome the limit of electron transfer and CO_(2) adsorption capacity of Sn.Hierarchically porous structure of Sn doped carbonized ZIF-8 is controlled by hydrothermal and carbonization conditions,which induces much higher specific surface area than that of the commercial Sn nanoparticle(1003.174 vs.7.410 m^(2)·g^(-1)).The shift of nitrogen peaks in X-ray Photoelectron Spectroscopy spectra indicates interaction between ZIF-8 and Sn,which induces the shift of electron cloud from Sn to the chemical nitrogen to enhance conductivity and regulate electron transfer from catalyst to CO_(2).Lower mass transfer resistance and Warburg resistance are investigated through EIS,which significantly improves the catalytic activity for CO_(2) reduction reaction(CO_(2)RR).Onset potential of the reaction is reduced from-0.74 V to less than-0.54 V vs.RHE.The total Faraday efficiency of HCOOH and CO reaches 68.9%at-1.14 V vs.RHE,which is much higher than that of the commercial Sn(45.0%)and some other Sn-based catalyst reported in the literature.

重度干旱降低两种菊科入侵植物凋落物共同降解的速率

当前,中国已分布的入侵植物隶属于菊科的种类数量最多。更关键的是,两种入侵植物可以在同一生境中形成共同入侵。此外,干旱可以影响入侵植物的凋落物降解和土壤酶活性。基于此,本研究旨在解析干旱背景下两种菊科入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)和加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)对凋落物降解和土壤酶活性的单一影响和复合影响。本研究主要通过聚乙烯凋落袋实验完成,其中每一个凋落袋装入5 g入侵植物鬼针草的凋落物,或装入5 g入侵植物加拿大一枝黄花的凋落物,或装入5 g两种菊科入侵植物鬼针草和加拿大一枝黄花等比例混匀的凋落物。干旱处理水平设置为:对照、轻度干旱和重度干旱。实验结束后测定两种菊科入侵植物凋落物单一降解速率和共同降解速率以及土壤酶活性。两种菊科入侵植物凋落物共同降解对土壤脲酶活性的影响为叠加效应。两种菊科入侵植物凋落物共同降解速率以及入侵植物鬼针草凋落物单一降解速率显著高于入侵植物加拿大一枝黄花凋落物单一降解速率。轻度干旱显著增加土壤脲酶活性,但重度干旱显著降低土壤脲酶活性。重度干旱显著降低两种菊科入侵植物凋落物共同降解速率以及入侵植物鬼针草凋落物单一降解速率,但干旱处理未显著影响入侵植物加拿大一枝黄花凋落物单一降解速率。因此,重度干旱可能通过减缓营养循环速率显著影响两种菊科入侵植物共同入侵进程以及入侵植物鬼针草单一入侵进程,但并未显著影响入侵植物加拿大一枝黄花单一入侵进程。

干旱利于刺苋的竞争优势

干旱可以影响入侵植物的生长和土壤酶活性。因此,非常有必要评估干旱背景下入侵植物的竞争优势以及入侵植物和干旱对土壤酶活性的影响。本研究旨在分析干旱背景下起源于热带美洲的入侵植物刺苋(Amaranthus spinosus)与本地植物苋菜(Amaranthus tricolor)共存时的竞争优势和土壤酶活性。通过栽植实验进行刺苋与苋菜的竞争共栽培,并进行不同水平的干旱处理,即:(i)对照;(ii)轻度干旱;(iii)重度干旱。实验结束后测定两种苋属植物的功能性状、渗透调节、抗氧化酶活性以及土壤pH、电导率、土壤微生物生物量碳含量和土壤酶活性。干旱背景下,刺苋的相对竞争强度和相对优势度均高于苋菜。因此,干旱利于刺苋的竞争优势。干旱背景下,刺苋的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力均大于苋菜。而较高的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力利于刺苋对养分的获取和利用。