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Photocatalytic and Electrocatalytic Generation of Hydrogen Peroxide: Principles, Catalyst Design and Performance

Nano-Micro Letters 2023年第6期15卷 24-72页

作者： Yan Guo xili tong Nianjun Yang State Key Laboratory of Coal Conversion Institute of Coal ChemistryChinese Academy of SciencesTaiyuan 030001People’s Republic of China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049People’s Republic of China Institute of Materials Engineering University of Siegen57076 SiegenGermany Department of Chemistry Hasselt University3590 DiepenbeekBelgium IMO‑IMOMEC Hasselt University3590 DiepenbeekBelgium

Hydrogen peroxide(H_(2)O_(2)) is a high-demand organic chemical reagent and has been widely used in various modern industrial applications. Currently,the prominent method for the preparation of H_(2)O_(2) is the anthraquinone oxidation.Unfortunately, it is not conducive to economic and sustainable development since it is a complex process and involves unfriendly environment and potential hazards. In this context, numerous approaches have been developed to synthesize H_(2)O_(2). Among them, photo/electro-catalytic ones are considered as two of the most promising manners for on-site synthesis of H_(2)O_(2). These alternatives are sustainable in that only water or O_(2) is required. Namely, water oxidation(WOR) or oxygen reduction(ORR)reactions can be further coupled with clean and sustainable energy. For photo/electro-catalytic reactions for H_(2)O_(2) generation, the design of the catalysts is extremely important and has been extensively conducted with an aim to obtain ultimate catalytic performance. This article overviews the basic principles of WOR and ORR,followed by the summary of recent progresses and achievements on the design and performance of various photo/electro-catalysts for H_(2)O_(2) generation. The related mechanisms for these approaches are highlighted from theoretical and experimental aspects. Scientific challenges and opportunities of engineering photo/electro-catalysts for H_(2)O_(2) generation are also outlined and discussed.

关键词： H_(2)O_(2)generation Photocatalysts Electrocatalysts Reaction mechanisms

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High C–C cleavage efficiencies of ethanol oxidation reaction on mesoporous RhPt electrocatalysts

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SusMat 2022年第6期2卷 689-698页

作者： Sufang Yang Xiaobo Yang Xueqin Cui Xinhua Gao Houbing Zou xili tong Nianjun Yang State Key Laboratory of Coal Conversion Institute of Coal ChemistryChinese Academy of SciencesTaiyuanChina University of Chinese Academy of Sciences BeijingChina School of Chemistry and Chemical Engineering Shanxi UniversityTaiyuanChina NingXia University YinchuanChina Institute of Materials Engineering University of SiegenSiegenGermany

Optimizing the structure of an electrocatalyst is critical to achieve its outstand-ing performance as well as to establish relationships between its composition and its performance.In this work,a series of mesoporous RhPt electrocatalysts(RhPt-MPS)with different compositions are designed and synthesized toward the ethanol oxidation reaction(EOR).The mesoporous structure of RhPt-MPS exposes abundant surface sites and channels for mass transfer of ethanol,and thus boosts the catalytic EOR performance.It has been confirmed that Rh not only reduces the oxidation potential of EOR,but also effectively facilitates the breakage of C-C bond.Stemming from structural and compositional advantages of the RhPt 0.6-MPS electrocatalyst,it exhibits the highest activity(2846.0 mA mg^(–1))for the EOR when compared with other RhPt-MPS,Rh-MPS,and Pt-MPS electrocatalysts.It also delivers excellent stability and high selectivity than other electrocatalysts.

关键词： C-Cbondsplitting electrocatalysts ethanolelectro-oxidationreaction mesoporousmaterials RhPt

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Silicon Carbide Supported Palladium-Iridium Bimetallic Catalysts for Efficient Selective Hydrogenation of Cinnamaldehyde

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Chinese Journal of Chemistry 2020年第4期38卷 367-371页

作者： Penghui Li Yingyong Wang Yunwei Wang Guoqiang Jin Xiang-Yun Guo xili tong State Key Laboratory of Coal Conversion Institute of Cool ChemistryChinese Academy of SciencesTaiyuanShanxi 030001China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of Petrochemical Engineering Changzhou UniversityChangzhouJiangsu 213164Chino

Summary of main observation and conclusion Selective hydrogenation of a,B-unsaturated carbonyls into saturated carbonyls is important to obtain remunerative products.However,it is still a challenge to achieve high activity and selec tivity under mild conditions.Herein,Pd,Ir and bimetallic Pd-Ir nanoparticles were uniformly deposited with high dispersity on the surface of SIC by a facile impregnation method,respectively.The as prepared Pd/SIC catalysts eficiently hydrogenate cinnamaldehyde to hydrocinnamaldehyde at room temperature and atmospheric pressure,and the activity of Pd/SiC is observed further enhanced by adding Ir component(conversion of 100%).In addition,the dependence of Pd-lr catalyst activity on Pd/Ir molar ratio con.firms a synergistic effect between Ir and Pd,which originates from the electron transfer between Pd and Ir.

关键词： Palladium Hydrogenation uniformly

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海上风机支撑结构流-固-土全耦合的数值研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2023年第3期38卷 430-439页

作者：黄希里薛雷平上海交通大学、船舶海洋与建筑工程学院、教育部水动力学重点实验室上海200240

该文基于开源CFD软件OpenFOAM开发流-固-土耦合求解器对5MW单桩式海上风机支撑结构风浪载荷和结构响应进行数值研究,研究结果表明:在风浪载荷联合作用下,单向耦合模型与双向耦合模型波浪载荷计算结果存在显著差异,差异主要来源于风荷载... 详细信息

该文基于开源CFD软件OpenFOAM开发流-固-土耦合求解器对5MW单桩式海上风机支撑结构风浪载荷和结构响应进行数值研究,研究结果表明:在风浪载荷联合作用下,单向耦合模型与双向耦合模型波浪载荷计算结果存在显著差异,差异主要来源于风荷载所引起的桩基响应在水体内产生较大的附加质量力;该文定义了桩基响应影响系数用于量化描述该附加质量力与桩基静水面处加速度的关联性,并通过静水风载荷桩基响应计算拟合了桩基响应影响系数随水深变化的规律,单向耦合计算结果叠加附加质量力修正得到了与双向耦合计算基本一致的结果。

关键词：大桩径流-固-土耦合风浪联合作用桩基响应影响系数

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Building the bridge of small organic molecules to porous carbons via ionic solid principle

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Nano Research 2023年第1期16卷 80-87页

作者： Lei tong Qian-Qian Yang Shuai Li Le-Le Zhang Wei-Jie Zeng Yan-Wei Ding Liangdong Fan Hai-Wei Liang Department of New Energy Science and Technology College of Chemistry and Environmental EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060China Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale Department of ChemistryUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

Replacing traditional polymer-based precursors with small molecules is a promising pathway toward facile and controllable preparation of porous carbons but remains a prohibitive challenge because of the high volatility of small molecules.Herein,a simple,general,and controllable method is reported to prepare porous carbons by converting small organic molecules into organic molecular salts followed by pyrolysis.The robust electrostatic force holding organic molecular salts together leads to negligible volatility and thus ensures the formation of carbons under high-temperature pyrolysis.Meanwhile,metal moieties in organic molecular salts can be evolved into in-situ templates or activators during pyrolysis to create nanopores.The modular nature of organic molecular salts allows easy control of the porosity and chemical doping of carbons at a molecular level.The sulfur-doped carbon prepared by the ionic solid strategy can serve as robust support to prepare small-sized intermetallic PtCo catalysts,which exhibit a high mass activity of 1.62 A·mgPt^(−1)in catalyzing oxygen reduction reaction for fuel cell applications.

关键词： porous carbon small organic molecules organic molecular salts ionic solid oxygen reduction reaction

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Cooperation-based sperm clusters mediate sperm oviduct entry and fertilization

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Protein & Cell 2021年第10期12卷 810-817页

作者： Yongcun Qu Qi Chen Shanshan Guo Chiyuan Ma Yonggang Lu Junchao Shi Shichao Liu tong Zhou Taichi Noda Jingjing Qian Liwen Zhang xili Zhu Xiaohua Lei Yujing Cao Wei Li Wei Li Nicolas Plachta Martin M.Matzuk Masahito Ikawa Enkui Duan Ying Zhang Hongmei Wang State Key Laboratory of Stem Cell and Reproductive Biology Institute of ZoologyChinese Academy of SciencesBeijing 100101China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Division of Biomedical Sciences School of MedicineUniversity of CaliforniaRiversideCA 92521USA Research Institute for Microbial Diseases Osaka UniversitySuitaOsakaJapan Department of Physiology and Cell Biology Reno School of MedicineUniversity of NevadaRenoNVUSA Institute of Molecular and Cell Biology A*STARSingaporeSin gapore Center for Drug Discovery Department of Pathology and ImmunologyBaylor College of MedicineHoustonTX 77030USA Division of Biology and Biological Engineering California Institute of TechnologyPasadenaCAUSA Institute for Stem Cell and Regeneration Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China The Key Laboratory of Cell Proliferation and Regulation Biology Ministry of EducationInstitute of Cell BiologyBeijing Normal UniversityBeijing 100875China

Dear Editor,Sperm cooperation has been observed in multiple species(Pizzari and Foster,2008),yet its existenee and benefit for reproductive success in mammals remains underexplored.Here,combining tissue-clearing with deep three-dimensional(3D)imagi ng,we dem on strate that postcopulatory mouse sperm congregate into unidirectional sperm cooperative clusters at the utero-tubal junction(UTJ),a key physical barrier for passage into the oviduct.

关键词： passage media Foster

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磁性分子印迹微球的合成及吸附性能研究

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化工新型材料 2013年第12期41卷 95-97页

作者：梁亮童汉清杨鑫莉广东石油化工学院化工与环境工程学院茂名525000

通过分子印迹方法,以阿司匹林(Asp)为模板分子,分别以丙烯酰胺(AM)和环糊精(β-CD)为功能单体,在表面经油酸改性的Fe3O4粒子表面引发聚合得到磁性分子印迹聚合物微球。采用红外光谱、紫外分光光度计进行了结构表征和吸附性研究,利用等... 详细信息

通过分子印迹方法,以阿司匹林(Asp)为模板分子,分别以丙烯酰胺(AM)和环糊精(β-CD)为功能单体,在表面经油酸改性的Fe3O4粒子表面引发聚合得到磁性分子印迹聚合物微球。采用红外光谱、紫外分光光度计进行了结构表征和吸附性研究,利用等温吸附数据进行Scalchard分析。结果表明:表面经油酸改性的Fe3O4粒子可成功进行单体的表面聚合;以β-CD为功能单体的磁性分子印迹微球的最大吸附量为与未引入磁性粉体的分子印迹微球保持同一水平,但以AM为功能单体的磁性微球的印迹效应随磁性Fe3O4的引入略有降低,综合比较,β-CD更适宜用作磁性分子印迹微球的功能单体。

关键词：分子印迹聚合物磁性微球吸附性能环糊精

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科教融合理念下研究生课程研讨式教学模式改革与实践

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创新创业理论研究与实践 2022年第17期5卷 157-159页

作者：周惠敏鲁玺丽薛丽莉佟运祥 Alex Shuicev 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150001

科教融合理念已成为现代高等教育的核心理念,对于推动世界一流大学、一流学科建设,推进高水平大学发展具有重要意义。在研究生培养过程中,将科研与教学相结合,引导学生发现新知识、探索新知识、创造新知识,培养学生的创新思维,对加强学... 详细信息

科教融合理念已成为现代高等教育的核心理念,对于推动世界一流大学、一流学科建设,推进高水平大学发展具有重要意义。在研究生培养过程中,将科研与教学相结合,引导学生发现新知识、探索新知识、创造新知识,培养学生的创新思维,对加强学生的自主学习能力、科研能力和创新能力培养,对提升研究生人才培养质量具有重要作用。在科教融合理念下,如何改革、提高研究生课程教学水平,如何充分发挥创新型人才培养的关键作用,已成为加强人才培养、建设高水平大学需要关注的重要问题。该文以研究生学位课“纳米材料学”为例,对科教融合理念下开展课堂研讨式教学改革的若干问题进行了研究和探索。

关键词：科教融合研讨式教学研究生课程 “纳米材料学”

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不同碳硅比对合成高比表面积碳化硅的影响

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材料导报 2012年第10期26卷 73-76页

作者：郝建英王英勇童希立靳国强郭向云中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001 中国科学院研究生院北京100039 太原科技大学材料与工程学院太原030024

以淀粉和工业水玻璃为原料,经过碳热还原反应制备出碳化硅纳米线。采用XRD、SEM、氮吸附-脱附和荧光光谱仪(PL)对所制备的样品进行表征,同时考察了碳硅比(物质的量比,下同)对碳化硅形貌、比表面积和荧光性能的影响。结果表明,当碳硅比为... 详细信息

以淀粉和工业水玻璃为原料,经过碳热还原反应制备出碳化硅纳米线。采用XRD、SEM、氮吸附-脱附和荧光光谱仪(PL)对所制备的样品进行表征,同时考察了碳硅比(物质的量比,下同)对碳化硅形貌、比表面积和荧光性能的影响。结果表明,当碳硅比为4.5时,合成的碳化硅为直的纳米线,比表面积为45m2/g,发光强度也达到最大。

关键词：碳化硅纳米线碳热还原水玻璃荧光

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模拟退火剩余静校算法(ARSCSA)及其并行实现

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计算机工程 2001年第5期27卷 119-122页

作者：曲凤山黄刘生同利文井西利中国科学技术大学计算机系合肥230027 大庆油田储运销售分公司信息中心大庆163453 大庆石油管理局物探研究所大庆163357

描述了模拟退火算法在石油勘探中求解剩余静校正量问题上的应用及其数学模型,综合冷却进度表的构造方法和对算法的改进,设计出了新的串行算法和基于操作步区域分裂策略的并行算法。最后给出了性能实验结果。ARSCSA

关键词：模拟退火算法串行算法并行算法剩余静校正算法计算机

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