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ICM第4期图文目录 | Volume 1 Issue 4: 氢能与燃料电池前沿—Part Ⅱ

已有 678 次阅读 2023-11-6 11:18 |个人分类:ICM文章|系统分类:论文交流

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Industrial Chemistry & Materials Volume 1,Issue 4文章正式出版啦!本期共收录文章10篇,5篇论文通讯作者来自海外,包括5篇Research paper5篇Review,其中7篇为氢能与燃料电池专刊文章。欢迎广大读者阅读、下载和分享!

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本期封面

  Front cover  

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本期封面文章来自北京化工大学孙振宇教授团队的综述文章:Lithium-mediated electrochemical dinitrogen reduction reaction。本图以青山绿水的田园自然风光为背景,展现了大自然中风能、生物质能等可再生能源的利用,从而引出电催化固氮这一绿色合成氨方法。突出了锂介导电化学合成氨的反应过程,也即本文介绍的核心内容。该综述阐述了锂介导固氮过程中的不同机理及其区别,系统介绍了锂介导固氮使用的阴极催化材料及其发展历程、不同阴极材料在锂介导固氮反应过程中的特性,以及不同电解质溶液对锂介导反应体系的影响。同时,对锂介导固氮研究存在的问题及未来发展方向提出了相应的见解

See Zhenyu Sun and Leiduan Hao et al., Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 563-581.

  Back cover  

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本期封底文章来自法国University Grenoble Alpes,Marian Chatenet教授团队的研究论文:Does the platinum-loading in proton-exchange membrane fuel cell cathodes influence the durability of the membrane-electrode assembly?本图生动地展现了工作中的质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极。作者采用多应力源加速压力测试(AST)条件,创新性地结合了湿度循环、开路保持及负载循环测试,在更接近真实工况下分析并揭示了不同阴极Pt载量对于电极性能的影响。结果显示低阴极Pt负载会导致电极性能下降,且MEA初始降解速度更快,但Pt/C在阴极的降解机制不依赖于阴极铂负载,只有奥斯特瓦尔德熟化取决于阴极铂负载量。该研究为在不影响电极性能和耐用性的条件下,降低PEMFC阴极的Pt负载量提供了理论支撑。

See Marian Chatenet et al., Ind. Chem. Mater., 2023,1, 501-515.

  • 本期内容

  01 Review Page 475-485  

Oak Ridge National Laboratory,Alexey Serov教授、Xiang Lyu博士团队 | 海水电解制氢:OER效率提升策略

Cutting-edge methods for amplifying the oxygen evolution reaction during seawater electrolysis: A brief synopsis

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 475-485.

1. 总结、分析了提高海水电解制氢中OER活性和选择性的三种策略;

2. 对海水电解目前面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00071K


  02 Review Page 486-500  

中国科学院赣江创新研究院陈庆军研究员、彭立山副研究员团队 | 高载量单原子催化剂的研究进展及应用

Recent progress in high-loading single-atom catalysts and their applications

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 486-500.

1. 系统总结了制备高载量单原子催化剂的主要合成方法,如热解法、湿化学法、电化学法、原子层沉积(ALD)法等;

2. 探讨了高载量单原子催化剂在氧还原反应(ORR)、水电解、光催化制氢、CO氧化和其他催化反应等的重要应用;

3. 总结了高载量单原子催化剂在工业催化应用中面临的挑战和未来前景。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00062A


  03 Paper Page 501-515  

【封底文章】University Grenoble Alpes,Marian Chatenet教授团队 | 质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极中的铂载量对膜电极组件的耐久性有何影响?

Does the platinum-loading in proton-exchange membrane fuel cell cathodes influence the durability of the membrane-electrode assembly?

CitationInd. Chem. Mater., 2023, 1, 501-515.

1. 采用多应力源加速压力测试(AST)条件,创新性地结合了湿度循环、开路保持及负载循环测试,在更接近真实工况下揭示了不同阴极Pt载量对于MEA性能的影响;

2. 低阴极Pt负载会导致电极性能下降,且MEA初始降解速度更快,但Pt/C在阴极的降解机制不依赖于阴极铂负载,只有奥斯特瓦尔德熟化取决于阴极铂负载量。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00059A


  04 Paper Page 516-525  

东北大学杨景帅副教授团队 | 高性能高温质子交换膜的设计——长侧链烷基季铵化的聚(三联苯哌啶鎓)

The effect of grafted alkyl side chains on the properties of poly(terphenyl piperidinium) based high temperature proton exchange membranes

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 516-525.

1. 合成了一系列不同长度烷基侧链接枝聚(三联苯哌啶鎓)膜应用于高温质子交换膜燃料电池;

2. 戊基接枝的膜材料(PTP-C5)具有优异的磷酸掺杂含量(202%@85wt% PA)、高的质子传导率(96 mS cm-1@180 °C)和良好的拉伸强度(4.6 MPa@室温);

3. 以PTP-C5/202%PA膜组装的氢-空单电池,在210 °C、不加湿、无背压条件下具有高的峰值功率密度:676 mW cm-2

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https://doi.org/10.1039/D3IM00064H


  05 PaperPage 526-541  

University of Tartu,Kaido Tammeveski教授 | 双金属ZIF-8@CNT——阴离子交换膜燃料电池理想阴极材料

Highly active ZIF-8@CNT composite catalysts as cathode materials for anion exchange membrane fuel cells

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 526-541.

1. 简单有效地合成了廉价且高性能的AEMFC的阴极材料(ZIF-8@CNT催化剂),催化性能可媲美商业化Pt/C催化剂;

2. 制备的ZIF-8@CNT催化剂具有更多的ORR活性位点,有利于促进电子转移,加快ORR动力学。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00081H


  06 PaperPage 542-552  

University of Ottawa,Elena A. Baranova教授团队 | 氨电氧化机理研究好助手——原位偏振调制红外反射吸收光谱

Unveiling the particle size effect and surface reactivity of Pt/C nanoparticles for ammonia electrooxidation using in situ infrared spectroscopy

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 542-552.

1. Pt/C纳催化剂催化氨电氧化反应结果显示,催化剂粒径越小,反应活性越高;

2. 采用PM-IRRAS 技术首次区分了氨电氧化反应过程中对称和不对称N-O键。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00063J


  07 Paper | Page 553-562  

Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR),Vincenzo Baglio教授团队 | 煅烧温度对阴离子交换膜电解槽Ni/Fe-oxide电催化剂性能影响

Effect of the calcination temperature on the characteristics of Ni/Fe-oxide electrocatalysts for application in anion exchange membrane electrolysers

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 553-562.

Highlight: 

Ni–Fe oxides were prepared by the oxalate pathway and heat-treated at three different temperatures. An outstanding performance was achieved in AEMWE by NiFeOx 450-anode-based MEA.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00065F


  08 Review | Page 563-581  

【封面文章】北京化工大学孙振宇教授团队 | 锂介导电化学氮气还原合成氨

Lithium-mediated electrochemical dinitrogen reduction reaction

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 563-581.

1. 总结了锂介导固氮过程中的不同机理,阐述了三种机理的区别;

2. 系统介绍了锂介导固氮使用的阴极催化材料及其发展历程、不同阴极材料在锂介导固氮反应过程中的特性,以及不同电解质溶液对锂介导反应体系的影响。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00006K


  09 Review | Page 582-594  

华东理工大学马骧教授团队 | 有机室温磷光材料的应用研究进展

Recent progress with the application of organic room-temperature phosphorescent materials

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 582-594.

系统总结了由不同策略构建的纯有机室温磷光材料在发光与显示、环境监测、生物成像三个方向的丰富应用,分别包括有机发光二极管、防伪与加密、指纹识别、打印,温度、氧气、有机小分子检测以及超分子体系和小分子体系的细胞和活体成像。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00004D


  10 Review | Page 595-617  

Western University郑莹院士团队 | 高温熔盐中二氧化碳捕捉和电还原技术综述:操作过程参数及其影响

Overview of CO2 capture and electrolysis technology in molten salts: operational parameters and their effects

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 595-617.

1. 概述高温熔盐CO2捕获和电还原的发展历程,分析比较当前CO2捕集应用技术;

2. 综述高温熔盐CO2捕获和电解过程的主要参数(电压,温度,电解液种类,和气体成分等)对最终效率的的影响;

3. 分析讨论了该技术目前存在的缺陷并指出未来发展的方向。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00011G

  • ICM过刊浏览

1.  ICM第3期图文目录 | Volume 1 Issue 3

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▶▷ https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/im#!issueid=im001003&type=current&issnprint=2755-2608 

2.  ICM第2期图文目录 | Volume 1,Issue 2

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▶▷ https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/im#!issueid=im001002&type=current&issnprint=2755-2608

3.  ICM第1期图文目录 | Volume 1,Issue 1

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▶▷ https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/im#!issueid=im001001&type=current&issnprint=2755-2608

  • 期刊简介

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 目前已被DOAJ、Google Scholar检索,是中国科学院主管,中国科学院过程工程研究所主办,英国皇家化学会(RSC)全球出版发行的Open Access英文期刊,由中国科学院过程工程研究所张锁江院士担任主编。ICM 以化学、化工、材料为学科基础,以交叉为特色,以应用为导向,重点关注工业过程中化学问题、高端材料创制中过程科学的国际前沿和重大技术突破,目前对读者作者双向免费欢迎广大科研工作者积极投稿、阅读和分享!

期刊网站:https://www.rsc.org/journals-books-databases/about-journals/industrial-chemistry-materials

投稿网址:https://mc.manuscriptcentral.com/icmat

联系邮箱:icm@rsc.org; icm@ipe.ac.cn

联系电话:010-82612330

微信公众号:ICM工业化学与材料

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