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Review on photocatalytic and electrocatalytic artificial nitrogen fixation for ammonia synthesis at mild conditions: Advances,challenges and perspectives

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Nano Research 2019年第6期12卷 1229-1249页

作者： Xiaolan Xue Renpeng Chen changzeng yan Peiyang Zhao Yi Hu Wenjun Zhang Songyuan yang Zhong Jin Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE School of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing UniversityNanjing 210023China

The ammonia synthesis from nitrogen and water under ambient conditions is one of the most inviting but challenging reaction *** nitrogen is abundant in the atmosphere and the ammonia synthesis reaction is exothermic on the thermodynamics,the conversion of N2 to ammonia is actually hard to proceed owing to the chemical inertness and stability of N2 *** industry,ammonia synthesis is carried out by the Haber-Bosch process under harsh conditions (300-500 ℃,20-30 MPa) associated with the requirement of substantial energy input and the enormous emission of greenhouse gases (e.g.,CO2).Recently,a growing number of studies on photo(electro)catalytic and electrocatalytic nitrogen reduction reaction (NRR) in aqueous solution have attracted extensive attention,which holds great promise for nitrogen fixation under room temperature and atmospheric ***,the very low efficiency and ambiguous mechanism still remain as the major hurdles for the development of photochemical and electrochemical NRR *** we provide an overview of the latest progresses,remaining challenges and future prospects in photocatalytic and electrocatalytic nitrogen ***,this review offers a helpful guidance for the reasonable design of photocatalysts and electrocatalysts towards NRR by combining theory predictions and experiment *** hope this review can stimulate more research interests in the relatively understudied but highly promising research field of NRR.

关键词： heterogeneous catalysis nitrogen fixation ammonia synthesis photocatalytic electrocatalytic nitrogen reduction

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Controlled growth and photoconductive properties of hexagonal SnS2 nanoflakes with mesa-shaped atomic steps

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Nano Research 2017年第4期10卷 1434-1447页

作者： Yi Hu Tao Chen Xiaoqi Wang Lianbo Ma Renpeng Chen Hongfei Zhu Xin Yuan changzeng yan Guoyin Zhu Hongling Lv Jia Liang Zhong Jin Jie Liu Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE and Collaborative Innovation Center of Chemistry for Life Sciences School of Chemistry and Chemical Engineering Nanjing University Nanjing 210093 China Department of Chemistry Duke University Durham NC27708 USA

We demonstrated the controlled growth of two-dimensional （2D） hexagonal tin disulfide （SnS2） nanoflakes with stacked monolayer atomic steps. The morphology was similar to flat-topped and step-sided mesa plateaus or step pyramids. The SnS2 nanoflakes were grown on mica substrates via an atmospheric-pressure chemical vapor deposition process using tin monosulfide and sulfur powder as precursors. Atomic force microscopy （AFM）, electron microscopy, and Raman characterizations were performed to investigate the structural features, and a sequential layer-wise epitaxial growth mechanism was revealed. In addition, systematic Raman characterizations were performed on individual SnS2 nanoflakes with a wide range of thicknesses （1-100 nm）, indicating that the A1g peak intensity and Raman shifts were closely related to the thickness of the SnS2 nanoflakes. Moreover, photoconductive AFM was performed on the monolayer-stepped SnS2 nanoflakes, revealing that the flat surface and the edges of the SnS2 atomic steps had different electrical conductive properties and photoconductive behaviors. This is ascribed to the dangling bonds and defects at the atomic step edges, which caused a height difference of the Schottky barriers formed at the interfaces between the PtIr-coated AFM tip and the step edges or the flat surface of the SnS2 nanoflakes. The 2D SnS2 crystals with regular monolayer atomic steps and fast photoresponsivity are promising for novel applications in photodetectors and integrated optoelectronic circuits.

关键词： tin disulfide metal dichalcogenides two-dimensional materials atomic steps photoconductivity and light-sensing

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氮化硼/二硫化钼-环氧复合材料的导热性能研究

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集成技术 2019年第1期8卷 38-44页

作者：纪超闫长增王英孙蓉汪正平深圳大学材料学院深圳518055 中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055

随着现代电子产品的快速发展,研发具有高效的热管理材料正成为全球性的挑战。研究表明界面热阻是限制导热复合热管理材料高导热性能的最主要因素。该文设计并利用水热法合成了低界面热阻的六方氮化硼(BN)/二硫化钼(MoS_2)异质结构,并将... 详细信息

随着现代电子产品的快速发展,研发具有高效的热管理材料正成为全球性的挑战。研究表明界面热阻是限制导热复合热管理材料高导热性能的最主要因素。该文设计并利用水热法合成了低界面热阻的六方氮化硼(BN)/二硫化钼(MoS_2)异质结构,并将高导热性的BN/MoS_2异质结构填充到环氧树脂中制备纳米复合材料。在水热反应过程中,MoS_2生长在BN纳米片上,确保了较好的界面接触。其中,BN充当结构骨架和传热通道,而MoS_2纳米片具有较大的比表面积,故能有效地收集热量。借助MoS_2的浸润性,可以降低填料和聚合物基质之间的界面热阻。实验结果表明,合成的BN/MoS_2-环氧纳米复合材料导热率从0.254 W/(m·K)提高到0.526 W/(m·K),比纯环氧树脂的导热率提升了107%。该研究结果有助于开发新型高性能导热材料。

关键词：氮化硼二硫化钼异质结构热导率协同效应复合材料

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分段能量函数优化的复杂场景点云滤波

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测绘科学 2021年第1期46卷 84-92页

作者：闫利刘畅谢洪唐长增李毅武汉大学测绘学院武汉430079 广西壮族自治区自然资源调查监测院南宁530023

为了提高复杂场景点云滤波的精度与效率,该文提出一种基于分段能量函数优化的滤波方法。剔除噪声并将点云格网化,设计分段能量函数,利用能量最小化求取每个格网对应的地面高程。若格网内最低点高程与该高程值差距在量化误差范围内,则将... 详细信息

为了提高复杂场景点云滤波的精度与效率,该文提出一种基于分段能量函数优化的滤波方法。剔除噪声并将点云格网化,设计分段能量函数,利用能量最小化求取每个格网对应的地面高程。若格网内最低点高程与该高程值差距在量化误差范围内,则将该点设为地面种子点。根据种子点构造狄洛尼三角网,取与其距离在阈值范围内的点为地面点。通过多种地形场景下的点云滤波实验验证,滤波的总体误差为3%,低于gLiDAR,且具有参数设置简单、同时兼顾精度与效率的优势。

关键词：点云能量函数复杂场景地面滤波

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