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Effects of acid-rock reaction on physical properties during CO_(2)-rich industrial waste gas(CO_(2)-rich IWG)injection in shale reservoirs
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作者 Yi-Fan Wang Jing Wang +2 位作者 Hui-Qing Liu Xiao-Cong Lv Ze-Min Ji 《Petroleum Science》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期272-285,共14页
"Carbon peaking and carbon neutrality"is an essential national strategy,and the geological storage and utilization of CO_(2)is a hot issue today.However,due to the scarcity of pure CO_(2)gas sources in China... "Carbon peaking and carbon neutrality"is an essential national strategy,and the geological storage and utilization of CO_(2)is a hot issue today.However,due to the scarcity of pure CO_(2)gas sources in China and the high cost of CO_(2)capture,CO_(2)-rich industrial waste gas(CO_(2)-rich IWG)is gradually emerging into the public's gaze.CO_(2)has good adsorption properties on shale surfaces,but acidic gases can react with shale,so the mechanism of the CO_(2)-rich IWG-water-shale reaction and the change in reservoir properties will determine the stability of geological storage.Therefore,based on the mineral composition of the Longmaxi Formation shale,this study constructs a thermodynamic equilibrium model of water-rock reactions and simulates the regularity of reactions between CO_(2)-rich IWG and shale minerals.The results indicate that CO_(2)consumed 12%after reaction,and impurity gases in the CO_(2)-rich IWG can be dissolved entirely,thus demonstrating the feasibility of treating IWG through water-rock reactions.Since IWG inhibits the dissolution of CO_(2),the optimal composition of CO_(2)-rich IWG is 95%CO_(2)and 5%IWG when CO_(2)geological storage is the main goal.In contrast,when the main goal is the geological storage of total CO_(2)-rich IWG or impurity gas,the optimal CO_(2)-rich IWG composition is 50%CO_(2)and 50%IWG.In the CO_(2)-rich IWG-water-shale reaction,temperature has less influence on the water-rock reaction,while pressure is the most important parameter.SO2 has the greatest impact on water-rock reaction in gas.For minerals,clay minerals such as illite and montmorillonite had a significant effect on water-rock reaction.The overall reaction is dominated by precipitation and the volume of the rock skeleton has increased by 0.74 cm3,resulting in a decrease in shale porosity,which enhances the stability of CO_(2)geological storage to some extent.During the reaction between CO_(2)-rich IWG-water-shale at simulated temperatures and pressures,precipitation is the main reaction,and shale porosity decreases.However,as the reservoir water content increases,the reaction will first dissolve and then precipitate before dissolving again.When the water content is less than 0.0005 kg or greater than 0.4 kg,it will lead to an increase in reservoir porosity,which ultimately reduces the long-term geological storage stability of CO_(2)-rich IWG. 展开更多
关键词 CO_(2)-rich industrial waste gas Geological storage Acid-rock reaction SHALE Geochemical modelling
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An Efficient and Provably Secure SM2 Key-Insulated Signature Scheme for Industrial Internet of Things
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作者 Senshan Ouyang Xiang Liu +3 位作者 Lei Liu Shangchao Wang Baichuan Shao Yang Zhao 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2024年第1期903-915,共13页
With the continuous expansion of the Industrial Internet of Things(IIoT),more andmore organisations are placing large amounts of data in the cloud to reduce overheads.However,the channel between cloud servers and smar... With the continuous expansion of the Industrial Internet of Things(IIoT),more andmore organisations are placing large amounts of data in the cloud to reduce overheads.However,the channel between cloud servers and smart equipment is not trustworthy,so the issue of data authenticity needs to be addressed.The SM2 digital signature algorithm can provide an authentication mechanism for data to solve such problems.Unfortunately,it still suffers from the problem of key exposure.In order to address this concern,this study first introduces a key-insulated scheme,SM2-KI-SIGN,based on the SM2 algorithm.This scheme boasts strong key insulation and secure keyupdates.Our scheme uses the elliptic curve algorithm,which is not only more efficient but also more suitable for IIoT-cloud environments.Finally,the security proof of SM2-KI-SIGN is given under the Elliptic Curve Discrete Logarithm(ECDL)assumption in the random oracle. 展开更多
关键词 KEY-INSULATED SM2 algorithm digital signature industrial Internet of Things(IIoT) provable security
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Tackling the proton limit under industrial electrochemical CO_(2)reduction by a local proton shuttle
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作者 Tianye Shao Kang Yang +4 位作者 Sheng Chen Min Zheng Ying Zhang Qiang Li Jingjing Duan 《Carbon Energy》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期233-243,共11页
Industrial CO_(2)electroreduction has received tremendous attentions for resolution of the current energy and environmental crisis,but its performance is greatly limited by mass transport at high current density.In th... Industrial CO_(2)electroreduction has received tremendous attentions for resolution of the current energy and environmental crisis,but its performance is greatly limited by mass transport at high current density.In this work,an ion‐polymer‐modified gas‐diffusion electrode is used to tackle this proton limit.It is found that gas diffusion electrode‐Nafion shows an impressive performance of 75.2%Faradaic efficiency in multicarbon products at an industrial current density of 1.16 A/cm^(2).Significantly,in‐depth electrochemical characterizations combined with in situ Raman have been used to determine the full workflow of protons,and it is found that HCO_(3)^(−)acts as a proton pool near the reaction environment,and HCO_(3)^(−)and H_(3)O^(+)are local proton donors that interact with the proton shuttle−SO_(3)^(−)from Nafion.With rich proton hopping sites that decrease the activation energy,a“Grotthuss”mechanism for proton transport in the above system has been identified rather than the“Vehicle”mechanism with a higher energy barrier.Therefore,this work could be very useful in terms of the achievement of industrial CO_(2)reduction fundamentally and practically. 展开更多
关键词 industrial CO_(2)electroreduction proton donor proton pool proton shuttle proton transport mechanism
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自牺牲法合成氮空位g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)异质结及其广谱光固氮性能
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作者 梁红玉 王斌 +1 位作者 陆光 商丽艳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期62-67,共6页
本研究采用原位自牺牲法合成了N空位掺杂的g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)(VCN/Cu)异质结催化剂,该催化剂体现出优异的可见-近红外宽光谱驱动性。实验结果表明,g-C_(3)N_(4)与Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)之间的电荷迁移遵循“Z”型机制。... 本研究采用原位自牺牲法合成了N空位掺杂的g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)(VCN/Cu)异质结催化剂,该催化剂体现出优异的可见-近红外宽光谱驱动性。实验结果表明,g-C_(3)N_(4)与Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)之间的电荷迁移遵循“Z”型机制。氮空位的存在抑制了电荷载流子的重组,降低了界面电荷转移的能量屏障,对N 2和O_(2)的吸附和活化激发了固氮还原反应的进行,并提供了更多的反应活性位点。体系中甲醇作为空穴清除剂时O_(2)的添加对制备的催化剂的光固氮性能有显著的促进作用,在50%O_(2)和50%N_(2)混合气氛下VCN/Cu异质结催化剂的铵离子产率高达14.52 mg·L^(-1)·h^(-1)·g^(-1),是纯N 2气氛下的2.7倍,且按照“三线”光固氮机理运行。本研究为低耗、绿色环保固氮工艺提供了一条新途径。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 碱式碳酸铜 光催化固氮 氮空位 自牺牲法
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新型氮空位g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)异质结的构建及广谱光催化降解有机染料的性能
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作者 梁红玉 王斌 陆光 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期16-21,共6页
本研究设计了一款不含贵金属、宽光谱响应的氮空位异质结催化剂g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)(VCN/Cu),并考察了其对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能。采用扫描电镜/透镜(SEM/TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)、荧光光谱(... 本研究设计了一款不含贵金属、宽光谱响应的氮空位异质结催化剂g-C_(3)N_(4)/Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)(VCN/Cu),并考察了其对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能。采用扫描电镜/透镜(SEM/TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)等分析手段对产物形貌、结构、元素能态等性质进行了表征。结果表明,VCN/Cu异质结催化剂对250~1800 nm的光均有较强吸收。VCN/Cu光催化降解RhB最大反应速率常数达到0.052 min^(-1),分别是Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)和g-C_(3)N_(4)的12.7倍和5.8倍,且具有优异的光催化稳定性。Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)一方面作为红外光吸收材料,提高了对太阳光全光谱的利用率;另一方面与VCN构成异质结,提高了光生电子-空穴的分离效率,同时VCN上的氮空位强化了对光生电子的捕获、对氧的吸附及还原作用。此外,本研究还考察了VCN/Cu异质结催化剂光催化降解RhB的机理。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 碱式碳酸铜 有机染料 氮空位 光催化
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1,25(OH)_(2)D_(3)对Aβ_(1-42)诱导阿尔茨海默病细胞模型中细胞焦亡的抑制作用
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作者 李学敏 成乐 +4 位作者 吕晨慧 王希 陈爽直 张骋 赵海峰 《山西医科大学学报》 CAS 2024年第8期994-1000,共7页
目的探讨1,25(OH)_(2)D_(3)对Aβ_(1-42)诱导阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)细胞模型中细胞焦亡的抑制作用及其机制。方法将PC12细胞分为对照组、模型组、Caspase-1-siRNA组、NC-siRNA组、1,25(OH)_(2)D_(3)组、联合干预组。对... 目的探讨1,25(OH)_(2)D_(3)对Aβ_(1-42)诱导阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)细胞模型中细胞焦亡的抑制作用及其机制。方法将PC12细胞分为对照组、模型组、Caspase-1-siRNA组、NC-siRNA组、1,25(OH)_(2)D_(3)组、联合干预组。对照组仅用DMEM高糖培养基培养细胞;模型组用20μmol/L Aβ_(1-42)处理细胞以造模;Caspase-1-siRNA组先用50 nmol/L Caspase-1-siRNA处理细胞,再加入20μmol/L Aβ_(1-42);NC-siRNA组先用50 nmol/L NC-siRNA处理细胞,再加入20μmol/L Aβ_(1-42);1,25(OH)_(2)D_(3)组用100 nmol/L 1,25(OH)_(2)D_(3)干预后加入20μmol/L Aβ_(1-42);联合干预组先用50 nmol/L Caspase-1-siRNA处理细胞,然后用100 nmol/L 1,25(OH)_(2)D_(3)干预,最后加入20μmol/L Aβ_(1-42)。细胞免疫荧光检测凋亡相关斑点蛋白(ASC)蛋白的表达;Western blot检测细胞焦亡通路相关蛋白表达,包括:NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、天冬氨酸蛋白水解酶-1前体(pro-Caspase-1)、天冬氨酸蛋白水解酶-1(Caspase-1)、消皮素D-N端(GSDMD-N)、IL-1β、IL-1β前体(pro-IL-1β)、IL-18和IL-18前体(pro-IL-18)蛋白;吖啶橙/溴乙啶(AO/EB)染色检测细胞膜通透性。结果与对照组相比,模型组ASC蛋白荧光强度增强(P<0.01),细胞焦亡通路相关蛋白表达均增加(P<0.05),细胞膜通透性变大(P<0.01)。与模型组相比,1,25(OH)_(2)D_(3)组和Caspase-1-siRNA组ASC蛋白荧光强度减弱(P<0.01),pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD-N、pro-IL-1β、IL-1β、pro-IL-18和IL-18蛋白表达均下调(P<0.01),细胞通透性减小(P<0.01)。与Caspase-1-siRNA组相比,联合干预组GSDMD-N和IL-18蛋白表达降低(P<0.01),细胞通透性减小(P<0.01)。结论Aβ_(1-42)能够诱导PC12细胞发生细胞焦亡现象。1,25(OH)_(2)D_(3)可以通过抑制Aβ_(1-42)诱导的PC12细胞发生焦亡来发挥其抗炎的神经保护作用,其机制与Caspase-1的抑制密切相关。 展开更多
关键词 1 25(oh)_(2)D_(3) Aβ_(1-42) 阿尔茨海默病 细胞焦亡 炎症 CASPASE-1
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CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)S型异质结复合材料促进CO_(2)光催化还原为CH_(3)OH的机制分析
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作者 陆静 王旭东 王玉江 《化纤与纺织技术》 CAS 2024年第6期28-31,共4页
随着全球气候变暖加剧,降低CO_(2)浓度成为当务之急。除了减排,将其转化为化学品或燃料也是一种有效的方式。CH_(3)OH作为化工原料和清洁能源,其光催化制备环保且能循环利用碳资源。文章提出了一种用于在可见光照射下从CO_(2)中获得CH_(... 随着全球气候变暖加剧,降低CO_(2)浓度成为当务之急。除了减排,将其转化为化学品或燃料也是一种有效的方式。CH_(3)OH作为化工原料和清洁能源,其光催化制备环保且能循环利用碳资源。文章提出了一种用于在可见光照射下从CO_(2)中获得CH_(3)OH产量的有效的介孔材料—CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2) S型异质结纳米复合材料。与原始的CeO_(2) NPs相比,CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)异质结光催化剂表现出优异的CH_(3)OH产率。在所有纳米复合材料中,在12%CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)异质结上的CO_(2)转化率允许最大限度地产生CH_(3)OH,产率显著提高,比原始CeO_(2)NPs提高了3倍。文章主要分析了CuCo_(2)O_(4)/CeO_(2)复合材料促进CO_(2)光催化还原为CH_(3)OH的机制,以及透射电子显微镜(TEM)图像、晶体结构相和相纯度、N2吸附等温线和孔径分布。利用先进实验技术和理论计算,揭示电子空穴迁移、CO_(2)吸附活化及CH_(3)OH生成路径,旨在为设计高效光催化剂提供新思路。 展开更多
关键词 光催化还原 CeO_(2) CH_(3)oh CO_(2) 介孔结构
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膜诱导技术结合Ca(OH)_(2)-PMMA治疗节段性骨缺损的研究进展 被引量:1
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作者 郑继远 梁劭行 +1 位作者 梁泽隆 彭磊 《海南医学院学报》 CAS 北大核心 2024年第11期868-872,共5页
节段性骨缺损是一种负担较大、治疗具有挑战性的疾病,其病因包括创伤、感染、肿瘤等。目前骨缺损的重建方法主要有血管化骨移植、骨搬运以及膜诱导技术(Masquelet技术)等。而血管化自体骨移植虽然被认为是重建大尺寸骨缺损的金标准,但... 节段性骨缺损是一种负担较大、治疗具有挑战性的疾病,其病因包括创伤、感染、肿瘤等。目前骨缺损的重建方法主要有血管化骨移植、骨搬运以及膜诱导技术(Masquelet技术)等。而血管化自体骨移植虽然被认为是重建大尺寸骨缺损的金标准,但其具有专业性要求高、治疗周期长、过程复杂等局限性,而膜诱导技术因简单、高效及可靠等特性被广泛应用于骨缺损的治疗。膜诱导技术通过两次手术获取具有生物效应的诱导膜,促进缺损部位新骨的生长和愈合,是目前国内外公认的治疗节段性骨缺损的有效方法。本文将概述骨缺损的现状,介绍临界尺寸骨缺损的概念,探讨及思考在膜诱导技术中结合聚甲基丙烯酸甲酯氢氧化钙混合物[Ca(OH)_(2)-PMMA]新型材料应用于节段性骨缺损治疗的临床意义。 展开更多
关键词 骨缺损 临界尺寸 膜诱导技术 Ca(oh)_(2)-PMMA
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Mg(OH)_(2)对磷酸镁水泥水化过程及性能的影响
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作者 陈嘉伟 张芸侨 +4 位作者 陈卓凡 刘智 李军 卢忠远 赖振宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期73-79,共7页
磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义... 磷酸镁水泥(MPC)的镁质原料主要为重烧MgO,由于制备重烧MgO需要高温煅烧,其使用成本和碳排放量过高。氢氧化镁(Mg(OH)_(2))的来源丰富,制取成本低廉且无污染、安全环保,如能大量采用对缓解使用成本和碳排放量过高这一问题具有重要意义。因此,本工作使用Mg(OH)_(2)代替部分重烧MgO,通过X射线衍射、热分析、扫描电镜和能谱分析等测试手段,研究其对MPC工作性能、水化过程、强度发展和微观结构的影响。结果表明,Mg(OH)_(2)的掺入加快了MPC的水化过程,浆体的流动度降低,凝结时间缩短,本工作通过水玻璃热处理改性等缓凝手段改善其工作性能。随着Mg(OH)_(2)的掺入,磷酸镁水泥的水化温度和pH值显著降低,水化28 d后的K-鸟粪石(K-struvite)结晶数量增多,抗压强度随Mg(OH)_(2)含量的增加而降低,当Mg(OH)_(2)掺量在50%以内时,其后期强度下降在15%的范围内,随Mg(OH)_(2)掺量增大,更多的水化产物是由Mg(OH)_(2)反应形成的,当Mg(OH)_(2)掺量为66.6%时,重烧MgO的反应率由平均值22%降低至7%。总而言之,采用大掺量Mg(OH)_(2)制备磷酸镁水泥具有可行性且能确保材料的后期力学性能满足工程应用的要求,对降低磷酸镁水泥使用成本和碳排放具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 Mg(oh)_(2) 磷酸镁水泥 水化过程 工作性能
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MgCo_(2)O_(4)@Ni(OH)_(2)纳米针的制备及其超电性能研究
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作者 倪航 胡谭伟 +4 位作者 唐梦凡 丁悦 田玉 朱小龙 郑广 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期7132-7138,共7页
采用水热和电沉积方法成功合成出超级电容器MgCo_(2)O_(4)@Ni(OH)_(2)(MCON)电极材料。在导电基底泡沫镍上,絮状的Ni(OH)_(2)包覆着针状的MgCo_(2)O_(4),改善了母体材料的结构,构成了有效的电连接,从而增强导电性能。电化学性能测试表明... 采用水热和电沉积方法成功合成出超级电容器MgCo_(2)O_(4)@Ni(OH)_(2)(MCON)电极材料。在导电基底泡沫镍上,絮状的Ni(OH)_(2)包覆着针状的MgCo_(2)O_(4),改善了母体材料的结构,构成了有效的电连接,从而增强导电性能。电化学性能测试表明,该MCON表现出优秀的电化学性能,其在1 mA/cm^(2)的电流密度下,比电容高达2635.4 F/g,容量提高了72.4%,且以14 mA/cm^(2)循环1000周次后比电容保持原有容量的91.2%。将MCON与活性炭分别以正极和负极组装成非对称超级电容器,其在电流密度1 A/g下,比电容达91.8 F/g。另外,该非对称超级电容器在功率密度为2.1 kW/kg下,能量密度为28.7 Wh/kg,同时点亮红色发光二极管时长高达25 min。研究结果表明设计复合材料拥有较强的储能能力,适合作为超级电容器电极材料。 展开更多
关键词 电沉积 MgCo_(2)O_(4)@Ni(oh)_(2) 比电容 非对称超级电容器
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集成有CNTs和Ni-Ni(OH)_(2)异质结构的电解析氢自支撑薄膜催化剂
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作者 赵万成 马加朋 +6 位作者 田栋 康宝涛 夏方诠 成婧 吴亚军 王梦遥 武刚 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第7期287-295,共9页
氢气是一种重要的能量储存载体.通过电解水析氢的方式,可以将其他可再生能源转化为电能,并以化学能的形式储存于氢气中.为了提高电解析氢过程的能量转化效率、降低能耗,需要高活性的析氢催化剂.这些催化剂不仅应具有巨大的比表面积,还... 氢气是一种重要的能量储存载体.通过电解水析氢的方式,可以将其他可再生能源转化为电能,并以化学能的形式储存于氢气中.为了提高电解析氢过程的能量转化效率、降低能耗,需要高活性的析氢催化剂.这些催化剂不仅应具有巨大的比表面积,还应具备适中的氢吸附能和较强的解离水的能力.铂基催化剂在电解析氢方面展现出了显著的优势,而同族的镍基催化剂因其高性价比而备受关注.然而,在电解析氢过程中,镍基催化剂存在氢吸附强度高和解离水能力弱两个重要缺陷,这导致析氢过程动力学不理想.因此,本文的研究思路是探索如何在镍基催化剂中引入功能性组分,以平衡氢吸附能和催化水解离的能力,从而实现析氢性能的提升.研究表明,碳纳米管(CNTs)可以改善催化剂的电解析氢性能,而Ni(OH)_(2)则可以提升催化剂解离水的能力.因此,本文采用复合电沉积法制得CNTs-Ni薄膜,并通过原位氧化在其表面形成Ni-Ni(OH)_(2)异质结构,构建了包含CNTs和Ni-Ni(OH)_(2)两种功能组分的CNTs-Ni-Ni(OH)_(2)薄膜.该薄膜展现出与Pt/C相当的析氢活性和更出色的稳定性.微观形貌分析显示,CNTs的引入使CNTs-Ni薄膜具有复杂的三维结构,镍以高度褶皱的微球形态均匀负载在CNTs表面,形成巨大的比表面积.电化学测试和模拟计算结果证实,CNTs-Ni薄膜的析氢活性较纯镍有显著提高,这归因于其巨大的电化学活性面积以及CNTs对析氢过程动力学的积极影响.当优化沉积时间和CNTs表面镍的负载量时,CNTs-Ni薄膜的电化学活性面积和析氢活性均得到显著提升.进一步氧化处理后,通过X射线光电子能谱和X射线衍射等测试手段证实了Ni-Ni(OH)_(2)异质结构的形成,并观察到电化学活性面积的增大和析氢活性的改善.此外,深入研究发现,随着氧化时间的延长,单位电化学活性面积上的析氢活性出现下降.结合析氢过程的背景电流分析推测,在析氢过程中CNTs-Ni-Ni(OH)_(2)表面发生氢氧化镍的还原,重新生成的镍活性位点对提升析氢过程动力学起到关键作用.但过长的氧化时间可能会破坏镍活性位点的再生.基于此理论构建的计算模型验证了CNTs和异质结构对析氢活性的协同增强作用,使氢的吸附自由能达到理想值,理论上氢在复合薄膜表面的析出过电位接近于0 V.因此,在碱性溶液中,集成有CNTs和Ni-Ni(OH)_(2)异质结构的CNTs-Ni-Ni(OH)_(2)析氢催化剂表现出优异的性能,其氢气起始析出电位为0 V,当阴极电流密度分别为10和50 mA/cm^(2)时,析氢过电位也仅为65和109 mV.综上所述,本文通过复合电沉积和原位氧化的方式获得了CNTs-Ni-Ni(OH)_(2)自支撑析氢催化剂,不仅体现出明显的几何效应,而且也对析氢过程的动力学产生了积极影响.这种整合多种功能性组分的方式,为未来设计和制备高活性、高性价比的电解析氢材料提供了新的思路. 展开更多
关键词 Ni-Ni(oh)_(2)异质结构 电解催化剂 析氢反应 碳纳米管 吸附自由能
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腐蚀产物中Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)对纯Zn腐蚀行为的影响
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作者 杨元成 王友彬 +4 位作者 赵晋玮 周佳顺 冯济强 高峰 韦悦周 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期98-109,151,共13页
目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(ED... 目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),分析了样品的物相组成和微观形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel),评估了ZHC膜对纯Zn腐蚀防护性能的影响。结果纯Zn表面先形成了一层致密细小的ZHC纳米片,铺满整个纯Zn表面后,在第一层ZHC上形成第二层较大尺寸的ZHC纳米片。预制备的ZHC膜可以使纯Zn的腐蚀电流密度从78.23μA/cm^(2)降低到2.08μA/cm^(2),腐蚀电位从‒1.050V(vs.SCE)提升到‒0.998V(vs.SCE),并且随着ZHC制备时间的增加,阴极斜率(βc)逐渐增大,这表明ZHC可以有效阻碍电荷转移,抑制阴极的氧还原,减缓纯Zn的腐蚀速率,对Zn基体的腐蚀起到防护作用。在浸泡腐蚀过程中,ZHC可以抑制HZ的生成,减少絮状腐蚀产物的生成。在短期浸泡过程中,纯Zn的阻抗值随着预制备ZHC的增加而逐渐增大,这是因为生成的腐蚀产物填补ZHC纳米片的空隙,使腐蚀产物膜致密,ZHC膜对Zn基体能起到较好的防护作用。在长期浸泡过程中,ZHC/Zn的阻抗值下降,这是因为ZHC膜破裂,提供了新的腐蚀通道,导致ZHC膜对纯Zn的防护作用下降。结论ZHC膜可以减缓纯Zn的腐蚀速率。对比纯Zn和ZHC/Zn在浸泡过程中的腐蚀行为可知,在短期浸泡过程中,随着预制备ZHC的增加,对纯Zn的防护性能逐渐提高;在长期浸泡腐蚀过程中,ZHC膜对纯Zn腐蚀的防护作用逐渐下降。 展开更多
关键词 腐蚀产物 Zn_(5)(oh)_(8)Cl_(2) 纯Zn 原位生长 腐蚀防护
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CuAg双金属催化剂选择性还原CO_(2)为CH_(3)OH的研究
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作者 杨浩瑜 谢娟 王虎 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期208-214,共7页
CO_(2)选择性电催化还原生成甲醇、乙醇等液相产物是CO_(2)资源化利用的有效途径,但该技术存在产物选择性差、法拉第效率低等问题。因此,以Ag修饰的泡沫铜为催化剂,在0.1 mol/L Na_(2)SO_(4)的电解质溶液中将CO_(2)电化学还原为液相产... CO_(2)选择性电催化还原生成甲醇、乙醇等液相产物是CO_(2)资源化利用的有效途径,但该技术存在产物选择性差、法拉第效率低等问题。因此,以Ag修饰的泡沫铜为催化剂,在0.1 mol/L Na_(2)SO_(4)的电解质溶液中将CO_(2)电化学还原为液相产物。结果表明,CuAg双金属催化剂能抑制析氢反应的产生,并显著提升甲醇产物的选择性,甲醇的法拉第效率高达85.48%;电解超过100 h,催化剂的催化性能仍保持稳定。 展开更多
关键词 电催化CO_(2)还原 CuAg双金属催化剂 CH_(3)oh
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MgCo_(2)O_(4)@Co(OH)_(2)复合材料的制备及电化学性能研究
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作者 倪航 胡潭伟 +4 位作者 唐梦凡 丁悦 田玉 朱小龙 郑广 《江汉大学学报(自然科学版)》 2024年第5期5-16,共12页
由于复合材料具有丰富的活性位点与良好的导电性能,已成为超级电容器电极材料的研究热点之一。通过水热和电沉积法在泡沫镍上成功制备了MgCo_(2)O_(4)@Co(OH)_(2)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学工作站对产物进... 由于复合材料具有丰富的活性位点与良好的导电性能,已成为超级电容器电极材料的研究热点之一。通过水热和电沉积法在泡沫镍上成功制备了MgCo_(2)O_(4)@Co(OH)_(2)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学工作站对产物进行了表征和电化学性能测试。结果表明,该复合材料作为一种无粘结剂的超级电容器电极材料在电流密度为1 mA/cm^(2)下的比电容高达3034.75 F/g;在14 mA/cm^(2)的电流密度下循环1000圈后,比电容保持了96%,展示出MgCo_(2)O_(4)作为能量存储电极材料的巨大潜力。 展开更多
关键词 电沉积法 MgCo_(2)O_(4)@Co(oh)_(2)复合材料 比电容 循环性能
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Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能
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作者 代佳汐 姜建辉 +3 位作者 韩宇凡 张文涛 田明霞 张园 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期136-142,共7页
BiOCl是一种良好的光催化剂,但光生电子-空穴对易复合限制了其在光催化领域的应用。采用一步水热法制备了Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料,以罗丹明B(RhB)为降解目标,考察了复合材料的光催化性能。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS(X射线光电子能谱)... BiOCl是一种良好的光催化剂,但光生电子-空穴对易复合限制了其在光催化领域的应用。采用一步水热法制备了Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料,以罗丹明B(RhB)为降解目标,考察了复合材料的光催化性能。利用XRD、FT-IR、SEM、XPS(X射线光电子能谱)、光致发光光谱(PL)、电子自旋共振光谱(ESR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对复合材料进行了表征,从表征结果发现,Cd(OH)_(2)与BiOCl复合后,复合材料呈片状球形花状结构,且Cd(OH)_(2)的引入使复合材料产生了新的能级,电荷分离和传输能力增强,光生电子-空穴对的复合得到明显抑制,从而提高了复合材料的光催化性能。在300 W氙灯照射下,Cd(OH)_(2)/BiOCl复合材料对RhB的去除率较纯BiOCl提高了15.36%,经5次循环利用后复合材料对RhB的去除率仍可保持在70%。自由基清除实验表明自由基的活性顺序为O_(2)·->h+>·OH,且O_(2)·-是主要活性物质。 展开更多
关键词 Cd(oh)2/BiOCl 光催化性能 罗丹明B 催化机理
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Potential industrial applications of photo/electrocatalysis: Recent progress and future challenges 被引量:2
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作者 Jinhao Li Jing Ren +8 位作者 Shaoquan Li Guangchao Li Molly Meng-Jung Li Rengui Li Young Soo Kang Xiaoxin Zou Yong Luo Bin Liu Yufei Zhao 《Green Energy & Environment》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期859-876,共18页
Nowadays,the rapid development of the social economy inevitably leads to global energy and environmental crisis.For this reason,more and more scholars focus on the development of photocatalysis and/or electrocatalysis... Nowadays,the rapid development of the social economy inevitably leads to global energy and environmental crisis.For this reason,more and more scholars focus on the development of photocatalysis and/or electrocatalysis technology for the advantage in the sustainable production of high-value-added products,and the high efficiency in pollutants remediation.Although there is plenty of outstanding research has been put forward continuously,most of them focuses on catalysis performance and reaction mechanisms in laboratory conditions.Realizing industrial application of photo/electrocatalytic processes is still a challenge that needs to be overcome by social demand.In this regard,this review comprehensively summarized several explorations in thefield of photo/electrocatalytic reduction towards potential industrial applications in recent years.Special attention is paid to the successful attempts and the current status of photo/electrocatalytic water splitting,carbon dioxide conversion,resource utilization from waste,etc.,by using advanced reactors.The key problems and challenges of photo/electrocatalysis in future industrial practice are also discussed,and the possible development directions are also pointed out from the industry view. 展开更多
关键词 PHOTOCATALYSIS ELECTROCATALYSIS industrial applications H2 economy
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单原子Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)催化剂活化H_(2)、H_(2)O和CH_(3)OH的理论研究
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作者 张寅胜 苟进韬 +1 位作者 刘挺豪 杨华清 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第10期173-178,共6页
在GGA-PBE/DNP水平下,构建了两种氮掺杂石墨烯负载Ru单原子催化剂,记作Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)。在热力学上,Ru_(1)-N_(4)/C比Ru_(1)-N_(3)/C更稳定。研究了Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)对H_(2)、H_(2)O和CH_(3)OH的活化性能。H_(2)、H_(2)O和C... 在GGA-PBE/DNP水平下,构建了两种氮掺杂石墨烯负载Ru单原子催化剂,记作Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)。在热力学上,Ru_(1)-N_(4)/C比Ru_(1)-N_(3)/C更稳定。研究了Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)对H_(2)、H_(2)O和CH_(3)OH的活化性能。H_(2)、H_(2)O和CH_(3)OH在Ru_(1)-N_(3)/C上的化学吸附比在Ru_(1)-N_(4)/C上的化学吸附更强。同时,在实验温度下,它们在Ru_(1)-N_(x)/C(x=3,4)上的解离均为吸能反应。在动力学上,Ru_(1)-N_(4)/C活化解离H_(2)、H_(2)O和CH_(3)OH的能力均强于Ru_(1)-N_(3)/C。在水溶液中,两种催化剂对H2的活化较H_(2)O更强。在甲醇溶液中,Ru_(1)-N_(3)/C对CH_(3)OH的活化强于对H_(2)的活化;Ru_(1)-N_(4)/C对H_(2)的活化强于对CH_(3)OH的活化。 展开更多
关键词 GGA-PBE Ru_(1)-N_(x)/C H_(2) H_(2)O CH_(3)oh 活化
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p53半剂量缺失纠正1,25(OH)_(2)D_(3)缺乏小鼠的骨质疏松
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作者 张维 倪进荣 +2 位作者 周俊 刘畇 张群虎 《南京医科大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期455-461,545,共8页
目的:探索p53半剂量缺失杂合子小鼠能否通过增强抗氧化能力纠正活性维生素D(1,25(OH)_(2)D_(3))缺乏引起的骨质疏松。方法:取10周龄高钙高磷饮食喂养的同窝野生型(wild type,WT)小鼠、p53半剂量缺失杂合子(p53^(+/-))小鼠、1α-羟化酶... 目的:探索p53半剂量缺失杂合子小鼠能否通过增强抗氧化能力纠正活性维生素D(1,25(OH)_(2)D_(3))缺乏引起的骨质疏松。方法:取10周龄高钙高磷饮食喂养的同窝野生型(wild type,WT)小鼠、p53半剂量缺失杂合子(p53^(+/-))小鼠、1α-羟化酶基因敲除[1α(OH)ase^(-/-)]小鼠及p53半剂量缺失的1α羟化酶基因敲除[1α(OH)ase^(-/-)p53^(+/-)]小鼠的长骨,利用X线、micro-CT、组织病理学和分子生物学等方法,比较各组小鼠血清学、长骨骨矿化、骨形成、骨吸收以及氧化应激等表达变化。结果:与WT小鼠相比,p53^(+/-)小鼠血清钙、磷、甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)和1,25(OH)_(2)D_(3)水平差异无统计学意义,骨密度、总胶原(total collagen,T-col)阳性面积、成骨细胞数量、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ,Col-Ⅰ)阳性面积均有所增加,活性氧水平降低,抗氧化酶SOD1表达增加。与1α(OH)ase^(-/-)小鼠相比,1α(OH)ase^(-/-)p53^(+/-)小鼠血清钙、磷和PTH差异无统计学意义,血清中检测不到1,25(OH)_(2)D_(3),骨密度、T-col阳性面积、成骨细胞数量、ALP和Col-Ⅰ阳性面积均明显增加,破骨细胞数量减少,活性氧水平降低,抗氧化酶SOD1表达增加。结论:p53半剂量缺失可通过增强抗氧化能力纠正1,25(OH)_(2)D_(3)缺乏小鼠的骨质疏松。 展开更多
关键词 骨质疏松 P53 1 25(oh)_(2)D_(3) 氧化应激
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冠心病合并2型糖尿病患者SUA、25(OH)D、血脂水平的变化及其与冠脉病变严重程度的相关性 被引量:1
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作者 王颖斐 柏晓松 严春霞 《海南医学》 CAS 2024年第3期363-366,共4页
目的探讨冠心病合并2型糖尿病患者血尿酸(SUA)、25-羟基维生素D[25(OH)D]、血脂水平变化及其与冠脉病变的相关性。方法回顾性分析2019年12月至2021年12月上海市宝山区罗店医院收治的99例冠心病合并2型糖尿病患者(观察组)的临床资料,根... 目的探讨冠心病合并2型糖尿病患者血尿酸(SUA)、25-羟基维生素D[25(OH)D]、血脂水平变化及其与冠脉病变的相关性。方法回顾性分析2019年12月至2021年12月上海市宝山区罗店医院收治的99例冠心病合并2型糖尿病患者(观察组)的临床资料,根据冠脉病变程度SYNTAX评分将观察组患者分为为轻度组(SYNTAX<22分)32例、中度组(SYNTAX为23~32分)31例和重度组(SCORAD>33分)36例,另选取30例同期健康体检者作为对照组。比较四组受试者的SUA、血脂[总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)]和25(OH)D水平,并采用Spearman相关性分析法分析其与冠状血管病变严重程度的相关性;采用广义线性回归(Logistic)模型对冠心病合并2型糖尿病患者的冠脉病变严重程度的影响因素进行多因素分析。结果随着冠脉病变程度的加重,TC、TG、LDL-C、SUA水平逐渐升高,HDL-C、25(OH)D水平逐渐降低,且重度组、中度组、轻度组患者的TC、TG、LDL-C、SUA明显高于对照组,HDL-C、25(OH)D水平明显低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05);经Spearman相关性分析结果显示,TC、TG、LDL-C、SUA水平与冠脉病变程度呈显著正相关性(r=0.261、0.345、0.203、0.456,P<0.05),血清25(OH)D、HDL-C水平与冠脉病变程度呈显著负相关性(r=-0.237、-0.342,P<0.05);经Logistic多因素回归分析结果显示,TC、TG、LDL-C和SUA升高,HDL-C及25(OH)D降低是冠脉病变严重程度的危险因素(P<0.05)。结论冠心病合并2型糖尿病患者存在25-羟基维生素D缺乏和不足、胆固醇代谢不良情况;TC、TG、LDL-C和SUA升高,HDL-C及25(OH)D降低是冠脉病变严重程度的危险因素。 展开更多
关键词 冠心病 2型糖尿病 血尿酸 糖化血红蛋白 25-羟基维生素D 相关性
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基于分子动力学的热化学储能过程中CaO/Ca(OH)_(2)分子扩散机制研究
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作者 房意 李英杰 +3 位作者 张友浩 任宇 韩奎华 赵建立 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-80,共10页
在CaO/Ca(OH)_(2)热化学储能过程中,CaO晶粒的结构演变会影响材料的储能和机械性能.本文通过分子动力学模拟研究了热化学储能过程中CaO/Ca(OH)_(2)晶粒中分子的扩散强度和晶格结构的变化.结果表明,脱水反应过程中Ca(OH)_(2)分子的运动... 在CaO/Ca(OH)_(2)热化学储能过程中,CaO晶粒的结构演变会影响材料的储能和机械性能.本文通过分子动力学模拟研究了热化学储能过程中CaO/Ca(OH)_(2)晶粒中分子的扩散强度和晶格结构的变化.结果表明,脱水反应过程中Ca(OH)_(2)分子的运动符合体扩散机制.其中,O/H原子的扩散指前因子为7.9×10^(-8)m^(2)/s,而Ca原子的扩散指前因子仅为4.7×10^(-8) m^(2)/s,O/H的快速扩散破坏了材料原有的晶格结构,使得脱水后CaO的结晶度降低.在水合反应过程中,CaO晶粒外层分子的扩散指前因子为3.2×10^(-8) m^(2)/s,为内层分子的2.5倍,CaO分子扩散符合表面扩散机制.由于水合过程中CaO分子的整体扩散强度较弱,因此对CaO晶格结构影响较小.从分子层面揭示了CaO/Ca(OH)_(2)分子在热化学储能过程中的扩散机制. 展开更多
关键词 氧化钙/氢氧化钙热化学储能 氧化钙晶粒 机械性能 分子扩散 分子动力学模拟
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