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The role of central heteroatom in electrochemical nitrogen reduction catalyzed by polyoxometalate-supported single-atom catalyst

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Nano Research 2023年第1期16卷 309-317页

作者： Linghui Lin fenfei wei Rong Jiang Yucheng Huang Sen Lin State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment College of ChemistryFuzhou UniversityFuzhou 350002China Institute of Advanced Energy Materials Fuzhou UniversityFuzhou 350002China College of Chemistry and Material Science Anhui Normal UniversityWuhu 241000China Fujian Provincial Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry Xiamen 361005China

Single-atom catalysts(SACs)have recently emerged as stars in boosting the synthesis of NH3 from N_(2),as the catalytic performance of the supported single atoms can be modulated by their coordination *** this work,we propose a new strategy,based on comprehensive density functional theory calculations,whereby the coordination environment of a single Mo atom can be tuned by a central heteroatom(X=Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ge,and As)in the Kegging-type polyoxometalate(POM,(XW12O40)n−)substrate to catalyze the electrochemical nitrogen reduction reactions(NRR).Firstly,we demonstrate that the single Mo atom binds strongly to the POM surface oxygen hollow sites without ***,the adsorption of*N_(2)on the POM-supported Mo atom is investigated and the reactivity is assessed by calculating the thermodynamics of the *** results show that the POM(X=Co and As)supported Mo atom has high NRR activity with low limiting ***,we reveal the origin of the NRR activity by analyzing the electronic *** results show that the charge on the O atoms of oxygen hollow sites is affected by the central *** to such effect,it can be found that more d electrons are transferred from Mo supported by POM(X=Co and As)to*N_(2),thus the N≡N triple bond is *** strategy of coordination environment tuning proposed in this work provides a useful guide for the design of efficient catalysts for electrocatalysis.

关键词： electrochemical nitrogen reduction polyoxometalate single-atom catalyst central heteroatom density functional theory

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How water molecules occupying the active site of a single-atom catalyst affect the electrochemical reduction of carbon dioxide

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Nano Research 2023年第7期16卷 9091-9098页

作者： Jia Zhao Di Liu fenfei wei Weng Fai Ip Hui Pan Sen Lin State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment College of ChemistryFuzhou UniversityFuzhou 350002China Institute of Applied Physics and Materials Engineering University of MacaoTaipa 999078MacaoChina Department of Physics and Chemistry Faculty of Science and TechnologyUniversity of MacaoTaipa 999078MacaoChina

In single-atom catalysts(SACs),the single atoms are often exposed as protrusions above the *** solvent molecules in the electrocatalytic environment can interact or even bind to these coordination-unsaturated single atoms and thus influence the reaction process,but this has not been studied in *** this work,we systematically investigate the thermodynamics of CO_(2)reduction reaction(CO_(2)RR)to CO over MoS_(2)-supported single metal atom catalysts(TM@MoS_(2),TM=transition metal)under vacuum and explicit solvent environments using density functional *** addition,the ab initio molecular dynamics results show that explicit H_(2)O molecules can coordinate to the TM site and undergo competitive adsorption with the CO_(2)RR intermediates,which significantly affects the energy and conformation of the CO_(2)RR *** structure analysis reveals that the occupying H_(2)O molecules change the electronic state of single atom and further influence the adsorption strength of different CO_(2)RR *** work shows that water molecules can not only act as ligands to influence the electronic state of TM,but also affect the energy and conformation of CO_(2)RR intermediates,which highlights the important role of occupying H_(2)O molecules at the single-atom sites in CO_(2)RR and provides useful insights for the design of SACs for efficient CO_(2)RR.

关键词： electrocatalytic CO_(2)reduction solvent effect single-atom catalysis density functional theory ab initio molecular dynamics

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Peripheral Coordination-Dependent Descriptor for Selective Interactions between Near-Frontier Molecular Orbitals and Single-Atom Catalysts

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Precision Chemistry 2023年第7期1卷 429-436页

作者： Bingqing Ge fenfei wei Qiang Wan Hongwei Zhang Pei Yuan Sen Lin State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment College of Chemistry and National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer CatalystCollege of Chemical EngineeringFuzhou UniversityFuzhou 350002China State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment College of ChemistryFuzhou UniversityFuzhou 350002China National Engineering Research Center of Chemical Fertilizer Catalyst College of Chemical EngineeringFuzhou UniversityFuzhou 350002China

Selective adsorption of α,β-unsaturated aldehydes(α,β-UALs)is a prerequisite for the hydrogenation of α,β-UALs to high-value unsaturated alcohols,but a quantitative description of the interactions between the C=C/C=O bond of α,β-UALs and the catalysts is still ***,based on comprehensive density functional theory calculations,we developed a descriptor that combines the near-frontier molecular orbitals of the C=C/C=O bonds of α,β-UALs with the fundamental physical properties of single-atom catalysts(SACs)and considers the inner/outer coordination *** of the parameters used in this descriptor are easily accessible and interpretable,enabling an efficient assessment of the selectivity of SACs for the C=C/C=O bonds ofα,β-UALs.

关键词： selectivity adsorption coordination environment DFT descriptor

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Assessing Density Functionals for Describing Methane Dissociative Chemisorption on Pt(110)-(2×1)Surface

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Chinese Journal of Chemical Physics 2021年第6期34卷 883-895,I0004页

作者： fenfei wei Egidius W.F.Smeets Johannes Voss Geert-Jan Kroes Sen Lin Hua Guo State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment College of ChemistryFuzhou UniversityFuzhou 350002China Leiden University Leiden Institute of ChemistryEinsteinweg 552333 CCLeidenThe Netherlands SUNCAT Center for Interface Science and Catalysis SLAC National Accelerator Laboratory2575 Sand Hill RoadMenlo Park CA 94025USA Department of Chemistry and Chemical Biology University of New MexicoAlbuquerqueNew Mexico 87131USA

In this work,we explore the suitability of several density functionals with the generalized gradient approximation(GGA)and beyond for describing the dissociative chemisorption of methane on the reconstructed Pt(110)-(2×1)*** bulk and surface structures of the metal,methane adsorption energy,and dissociation barrier are used to assess the functionals.A van der Waals corrected GGA functional(optPBE-vdW)and a metaGGA functional with van der Waals correction(MS PBEl-rVV10)are selected for ab initio molecular dynamics calculations of the sticking *** results suggest that the use of these two functionals may lead to a better agreement with existing experimental results,thus serving as a good starting point for future development of reliable machine-learned potential energy surfaces for the dissociation of methane on the Pt(110)-(2×1)surface.

关键词： Functionals Methane Dissociation Pt(110)-(2×1)

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槲皮素通过HMGB1/RAGE/NF-κB通路减轻癫痫大鼠神经炎症的实验研究

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中国免疫学杂志 2024年第8期40卷 1601-1606页

作者：吴琼莹高文勇艾艳萍魏海棠魏芬飞武汉市汉口医院神经内科武汉430000 华中科技大学同济医学院附属协和医院神经内科武汉430022

目的:探讨槲皮素是否通过调控高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、糖基化终末产物受体(RAGE)、核转录因子κB(NF-κB)参与减轻癫痫大鼠神经炎症,探究HMGB1/RAGE/NF-κB通路作为槲皮素作用新靶点的可能性。方法:将60只SD大鼠随机选取12只作为健康... 详细信息

目的:探讨槲皮素是否通过调控高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、糖基化终末产物受体(RAGE)、核转录因子κB(NF-κB)参与减轻癫痫大鼠神经炎症,探究HMGB1/RAGE/NF-κB通路作为槲皮素作用新靶点的可能性。方法:将60只SD大鼠随机选取12只作为健康组,剩余大鼠构建癫痫大鼠实验模型,将造模成功的大鼠分为模型组、槲皮素高剂量组、槲皮素低剂量组、槲皮素+通路激活剂组,每组12只。观察大鼠海马组织病理变化;评估大鼠的神经行为学功能;检测大鼠海马组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、IL-1β水平及HMGB1、RAGE、NF-κB mRNA及蛋白表达。结果:健康组大鼠海马组织结构完整;与健康组相比,模型组大鼠海马组织结构分散,存活神经元数显著降低,凋亡指数显著上升,Racine等级显著升高,海马组织TNF-α、IL-1β、IL-6含量及HMGB1、RAGE、NF-κB mRNA和蛋白表达量显著升高;与模型组相比,槲皮素低、高剂量组大鼠海马组织结构较为完整,存活神经元数显著上升,凋亡指数显著降低,Racine等级显著降低,TNF-α、IL-1β、IL-6含量及HMGB1、RAGE、NF-κB mRNA和蛋白表达量显著降低,且槲皮素高剂量组的改善效果更佳;与槲皮素高剂量组相比,槲皮素+通路激活剂组存活神经元数显著降低,凋亡指数显著上升,Racine等级显著升高,海马组织TNF-α、IL-1β、IL-6含量及HMGB1、RAGE、NF-κB mRNA和蛋白表达量显著升高。结论:槲皮素可通过抑制HMGB1/RAGE/NF-κB通路,降低相关基因mRNA和蛋白表达,从而有效减轻癫痫大鼠的神经炎症。

关键词：槲皮素癫痫高迁移率族蛋白B1 糖基化终末产物受体核转录因子κB

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数据驱动方法揭示单原子掺杂金红石氧化物在甲烷活化过程中的活性位点

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Science China Materials 2024年第4期67卷 1231-1242页

作者：卫奋飞葛冰青董佩佩万强胡茜茜林森 College of Chemistry Fuzhou UniversityFuzhou 350002China Institute(College)of Integrative Medicine Dalian Medical UniversityDalian 116044China Department of Chemistry and Materials Science Zhejiang Normal UniversityJinhua 321004China Kuang Yaming Honors School Nanjing UniversityNanjing 210023China

金属氧化物通常用于甲烷的活化和转化,但总是受到过度氧化的影响.引入单原子是解决这一难题的一种有吸引力的方法,但掺杂单原子的实际作用仍存在争议.因此,开发性能描述符来预测掺杂表面上不同位点之间的反应性至关重要.在这项工作中,... 详细信息

金属氧化物通常用于甲烷的活化和转化,但总是受到过度氧化的影响.引入单原子是解决这一难题的一种有吸引力的方法,但掺杂单原子的实际作用仍存在争议.因此,开发性能描述符来预测掺杂表面上不同位点之间的反应性至关重要.在这项工作中,采用单原子(D_(guest),D=Ti,V,Cr,Mn,Nb,Mo,Ru,Rh,Ta,Re,Os,Ir,Pt,Si,Ge和Sn)掺杂的金红石型金属氧化物(MO_(2),M=Ru,Rh,Ir,Pt,Mo)作为模型催化剂,利用密度泛函理论计算和数据驱动方法研究了甲烷在不同表面位点上的活化情况,并阐明了此类掺杂表面的实际活性位点.利用机器学习方法,从特征组合描述符的大空间中获得了多维描述符,从而可以统一预测D_(guest)和M_(host)上活化CH_(4)的能垒,而不受过渡态计算的影响.最后,MO_(2)上客体位点对选择性氧化的调节作用得到了证实.我们的工作证明了掺杂剂在催化过程中的复杂作用,所开发的描述符有助于确定活化能,为基于金红石氧化物的催化剂提供潜在的选择性氧化位点.

关键词：金属氧化物单原子选择性氧化过度氧化特征组合描述符数据驱动方法催化过程

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嫦娥三号月基光学望远镜几何定位精度分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2018年第1期43卷 133-137,166页

作者：严韦刘建军任鑫王奋飞中国科学院国家天文台北京100012 中国科学院月球与深空探测重点实验室北京100012

介绍了嫦娥三号月基光学望远镜的工作原理、涉及的坐标系统及其转换关系,研究探测数据的几何定位方法,并通过算例分析几何定位精度。研究结果显示,通过几何定位能够得到误差小于0.2°的天体天文坐标,解算精度优于月基光学望远镜的指向... 详细信息

介绍了嫦娥三号月基光学望远镜的工作原理、涉及的坐标系统及其转换关系,研究探测数据的几何定位方法,并通过算例分析几何定位精度。研究结果显示,通过几何定位能够得到误差小于0.2°的天体天文坐标,解算精度优于月基光学望远镜的指向精度。

关键词：嫦娥三号月基光学望远镜几何定位坐标转换

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大型客机飞行员操作程序综合评价

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北京航空航天大学学报 2010年第11期36卷 1266-1270页

作者：王黎静郭奋飞何雪丽向维北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

机组对飞机的成功操作很大程度上依赖于一套精心编制的飞行员操作程序,不合理或不合逻辑的操作程序可能导致飞行员的违规操作,进而引发飞行事故.参考波音737NG飞行机组操作手册,分析进近和着陆阶段的任务功能流程后确定了评价指标体系... 详细信息

机组对飞机的成功操作很大程度上依赖于一套精心编制的飞行员操作程序,不合理或不合逻辑的操作程序可能导致飞行员的违规操作,进而引发飞行事故.参考波音737NG飞行机组操作手册,分析进近和着陆阶段的任务功能流程后确定了评价指标体系的层次结构;采用德尔菲法对现役飞行员进行两轮咨询,建立了基于安全性的进近和着陆阶段飞行员操作程序综合评价指标体系;对飞行员进行咨询,采用序关系分析法确定了各指标的权重系数;应用模糊综合评价法对飞行员操作程序进行综合评价,得到了飞行员操作程序的评价等级和评价值.提出了一种将功能流程图法、德尔菲法、序关系分析法和模糊综合评价法相结合的飞行员操作程序综合评价方法,并应用于波音737NG飞机进近和着陆阶段的操作程序评价.评价结果说明了该综合评价方法的合理性.

关键词：飞行员操作程序进近和着陆评价指标权重系数模糊综合评价

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鄂尔多斯盆地延长油气区地热资源赋存特征及开发利用建议

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西北地质 2023年第6期56卷 329-339页

作者：白奋飞魏登峰韩伟王菲菲陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119

鄂尔多斯盆地蕴含丰富的中低温地热能源,通过对其中延长油气区地热资源赋存状态研究,发现区内主要有西部白垩系碎屑岩和东部石炭系—侏罗系碎屑岩两套热储层;岩石热导率与地层岩石的成岩程度、孔隙度等关系密切;地温梯度为2.73~3.50℃/1... 详细信息

鄂尔多斯盆地蕴含丰富的中低温地热能源,通过对其中延长油气区地热资源赋存状态研究,发现区内主要有西部白垩系碎屑岩和东部石炭系—侏罗系碎屑岩两套热储层;岩石热导率与地层岩石的成岩程度、孔隙度等关系密切;地温梯度为2.73~3.50℃/100m,整体显示北高南低,与地层埋深呈正相关;大地热流值为57.28~86.18mW/m^(2),具有明显的东西向展布特征。综合分析认为:区内地热资源东部优于西部,可具体划分浅层低温有利区、中层中低温有利区和中深层中温有利区等3类地热资源有利区。结合油田地热资源开发利用实例,认为对这些有利区内的废弃井加以改造利用,可降低地热开发工程成本,在地热发电、工业利用及三产养殖等方面实现地热资源梯级利用,有望建立“源网荷储一体化”的能源互联网构架。

关键词：鄂尔多斯盆地延长油气区地热废弃井利用清洁能源

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硬脆性辅料对孕镶金刚石钻头钻进性能的影响机制

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煤田地质与勘探 2019年第1期47卷 200-205,210页

作者：王佳亮韦文杰张绍和彭奋飞湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

以改善金刚石钻头的使用性能为目的,向钻头胎体中添加不同量的碳化硅颗粒,并采用室内钻进试验的方法,研究碳化硅及其添加量对钻头性能的影响机制。结果表明:与常规钻头相比,添加质量分数为5.5%的碳化硅颗粒,其钻进效率提高了55.14%;胎... 详细信息

以改善金刚石钻头的使用性能为目的,向钻头胎体中添加不同量的碳化硅颗粒,并采用室内钻进试验的方法,研究碳化硅及其添加量对钻头性能的影响机制。结果表明:与常规钻头相比,添加质量分数为5.5%的碳化硅颗粒,其钻进效率提高了55.14%;胎体中的碳化硅颗粒有利于改善钻头胎体的微观磨损形貌;残留于孔底的碳化硅颗粒有利于改善冲洗液对胎体的冲蚀效果,以及提高对胎体中单颗粒金刚石的修锐效果。

关键词：孕镶金刚石钻头硬脆性辅料钻进性能碎岩机理

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