摘要：Herein,two asymmetric hexacyclic fused small molecule acceptors(SMAs),namely BP4F-HU and BP4F-UU,were *** elongated outside chains in the BP4F-UU molecule played a crucial role in optimizing the morphology of blend film,thereby improving charge mobility and reducing energy loss within the corresponding ***,the PM6:BP4F-UU device exhibited a higher open-circuit voltage(V_(oc))of 0.878 V compared to the PM6:BP4F-HU device with a V_(oc)of 0.863 ***,a new wide bandgap SMA named BTP-TA was designed and synthesized as the third component to the PM6:BP4F-UU host binary devices,which showed an ideal complementary absorption spectrum in PM6:BP4F-UU *** addition,BTP-TA can achieve efficient intermolecular energy transfer to BP4F-UU by fluorescence resonance energy transfer(FRET)pathway,due to the good overlap between the photoluminescence(PL)spectrum of BTP-TA and the absorption region of ***,ternary devices with 15wt%BTP-TA exhibits broader photon utilization,optimal blend morphology,and reduced charge recombination compared to the corresponding binary ***,PM6:BP4F-UU:BTP-TA ternary device achieved an optimal power conversion efficiency(PCE)of 17.83%with simultaneously increased V_(oc)of 0.905 V,short-circuit current density(J_(sc))of 26.14 mA/cm^(2),and fill factor(FF)of 75.38%.

摘要：由于析氧反应的内在动力学缓慢,开发高效的光催化析氧反应催化剂,以利用太阳能进行光催化分解水产氧,面临着巨大的挑战.本研究设计了一种新型的“主-客体”光催化系统,通过简单的预负载将单位点钌(Ru)分子催化剂引入共价三嗪框架(CTFs)的孔道内.其中,CTFs作为光敏剂和光催化载体,单核钌配合物Ru-bda-Isoq作为分子水氧化催化剂.在可见光照射下,Ru-bda-Isoq@CTF-Bph在5h内平均析氧速率达到2308μmol g^(-1)h^(-1),其性能超过了大多数有机光催化剂.同时,研究还发现多孔光敏剂与分子催化剂之间的结构匹配起着非常关键的作用.该体系具有广泛的适用性,这一策略有助于高效水氧化光催化系统的设计.

摘要：高活性MOF基催化剂的设计和合成为促进动力学不利的氧还原反应(ORR)过程开辟了新的途径.本研究通过在ZIF-8前驱体表面涂覆二茂铁甲酸,然后进行两步炭化工艺,设计和制备了一种具有新型结构的高效电催化剂,以提高ORR性能.两步炭化过程对于将热解Fe_(3)C纳米颗粒封装到碳纳米管(CNTs)中以及将Fe单原子隔离到N掺杂碳(NC)基体上至关重要.此外,Fe元素的相对含量对优化催化剂的ORR性能至关重要.所制得Fe_(3)C@CNTs/NC-M催化剂结构先进,在碱性溶液中表现出良好的长期稳定性和电催化ORR性能,其半波电位和极限电流分别达到0.941 V和6.31 mA cm^(-2).此外,该电催化剂在甲醇溶液中具有较强的耐受性和良好的稳定性.Fe_(3)C@CNTs/NC-M锌空气电池(ZAB)具有1.525 V的开路电位,420 mA cm^(-2)时的峰值功率密度为348 mW cm^(-2),10 mA cm^(-2)时的最大容量为843 mA h g_(Zn)^(-1).因此,这种合成策略为构建具有有效和稳定的ORR性能的MOF基电催化材料提供了一条有效途径.

摘要：电化学二氧化碳还原(ECO_(2)R)是一种将碳和可再生能源的能量储存在多碳产品(C_(2+))的化学键中的有效途径.然而,反应涉及的复杂步骤为CO_(2)直接转化为C_(2+)设置了巨大的障碍.一种利用CO作为“中转站”,通过串联ECO_(2)R和电化学CO还原(ECOR)以提高生产C_(2+)的选择性和反应速率的策略引起了人们的广泛关注.本文总结了铜基电催化剂在ECOR中催化特定C_(2+)生成的设计策略.其次,从各个方面总结了催化剂工程的代表性设计策略,并介绍了电解反应器改进方面的最新进展.最后,阐述了该研究领域面临的主要挑战和未来前景.这些见解和观点将为铜基电催化剂的设计提供有益指导.

摘要：甲烷化学链部分氧化(CL-POM)是一种有前景的合成气生产技术,具有高选择性和低爆炸风险的优势.然而,开发性能优异、可持续释氧的金属载氧体仍然面临挑战.为此,本研究设计了一种复合载氧体(LaFeO_(3-δ)/Ca_(1-η)Sr_(η)MnO_(3)),通过调控Ca_(1-η)Sr_(η)MnO_(3)的氧扩散来维持LaFeO_(3-δ)(121)缺陷表面的活性结构,从而提升了CL-POM的活性和选择性.理论计算结果表明,甲烷在LaFeO_(3-δ)(121)缺陷表面上的反应活性位点主要是Fe-O_(4)(O_(V))和Fe-O_(3)(O_(V))_(2),它们表现出相近的反应能垒(ΔG_(a)=1.44和1.40 eV).氧扩散系数和表面反应速率常数分别由体相氧迁移能垒和表面反应能垒确定,进而计算得到体相氧扩散和表面反应的速率,用以评估两者的匹配程度.最后,本研究证实了LaFeO_(3-δ)/Ca_(0.75)-Sr_(0.25)MnO_(3)是一种有潜力的CL-POM载氧体,其能够实现体相氧扩散速率与表面氧消耗速率的合理匹配,并有效地抑制不利的相变过程.

摘要：缺陷位点的引入可以通过增加对反应中间体的亲和力来提高催化剂的催化能力.纳米材料中存在多种缺陷类型,如阳离子缺陷和阴离子缺陷.不同的缺陷位点对电催化性能的贡献不同.因此,构筑缺陷必须精准、明确,以便于确定最优的缺陷类型,促进电化学反应.在这项工作中,我们以钴空位为例,分别成功合成了二价钴空位(Co3O 4-VCo(II))和三价钴空位(Co_(3)O_(4)-VCo(III))的Co_(3)O_(4).电化学结果表明,钴空位的引入可以显著提高Co_(3)O_(4)的电催化性能.Co_(3)O_(4)-VCo(II)表现出最突出的析氧反应(OER)性能,反应动力学速率最快.X射线光电子能谱分析表明,在OER过程中,VCo(II)的存在可以使CoOOH活性位点快速形成.密度泛函理论计算表明,钴空位的引入使Co_(3)O_(4)拥有类似金属的导电性.VCo(II)的存在使得O p带中心靠近费米能级,自由能势垒降低,电催化剂表面氧交换动力学速率加快,对反应中间体的吸附能最佳,从而表现出优异的电化学性能.本研究为设计高效的富缺陷电催化剂提供了重要指导.

摘要：局部电荷的强离域和强偶极矩是影响共价有机框架(COFs)基光催化剂催化析氢性能的两个关键因素.然而,基于精确的调控结构模型来系统研究这种构效关系的报告相对较少.本研究提出了一种新的策略,通过合理的设计,制备了三种三芴酮基COFs,通过在分子水平上调控单体的结构和偶极来提高局部电荷离域指数.我们重点研究这三种三芴酮基COF的局部电荷离域与光催化性能之间的构效关系.在不同三芴酮基COF中,1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯基COF(TeTpb-COF)展现出21.6 mmol g^(-1)h^(-1)的最高析氢速率,与2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪基COF(TeTt-COF,0.2mmol g^(-1)h^(-1))相比,光催化析氢性能提高了108倍.这种性能的增强可归因于其强大的分子内置电场提高了供体-受体嵌段单元中光生电荷的有效分离效率.这项工作证实了调整构建块可以极大增强三芴酮基COFs中的局部偶极矩,从而显著改善光催化析氢性能.构建模块的调控策略为创建高效的新型COF基光催化析氢平台提供了新机会.

摘要：Efficient catalysts enable MgH2 with superior hydrogen storage ***,we successfully synthesized a catalyst composed of Ce and Ni (***_(5) alloy) with splendid catalytic action for boosting the hydrogen storage property of magnesium hydride (MgH_(2))The MgH2–5wt%CeNi_(5) composite’s initial hydrogen release temperature was reduced to 174℃ and approximately 6.4wt%H_(2) was released at 275℃ within 10 ***,the dehydrogenation enthalpy of MgH_(2) was slightly decreased by adding CeNi_(5).For hydrogenation,the fully dehydrogenated sample absorbed 4.8wt%H_(2) at a low temperature of 175℃.The hydrogenation apparent activation energy was decreased from(73.60±1.79) to (46.12±7.33) kJ/*** analysis revealed that Mg_(2)Ni/Mg_(2)NiH_(4) and CeH_(2.73) were formed during the process of hydrogen absorption and desorption,exerted combined“Gateway”and“Spillover”effects to reduce the operating temperature and improve the hydrogen storage kinetics of MgH_(2).Our work provides an example of merging“Gateway”and“Spillover”effects in one catalyst and may shed light on designing novel highly-effective catalysts for MgH_(2) in near future.

摘要：液晶弹性体(LCEs)是一种刺激响应性材料,具有较大且可逆变形的能力,在软致动器、人造肌肉、光子器件和生物医学工程等领域引起了广泛的关注.与具有永久交联网络的传统液晶弹性体不同,具有共价自适应网络的液晶弹性体(CAN-LCEs)可以通过键交换反应引起的网络重排将多畴液晶弹性体编程为单畴液晶弹性体.此外,CAN-LCEs还具有焊接、自修复、回收、再加工或重新编程的能力.本文综述了CAN-LCEs的最新研究成果,详细讨论了基于各种类型的键交换反应的CAN-LCEs及其设计策略.同时,本文还介绍了共价自适应网络给LCEs带来的新功能,包括焊接、自愈、重塑、回收、重新编程等,并探讨了CAN-LCEs在各种领域的应用前景.最后,本文总结了这一新兴研究领域面临的挑战和潜在的未来发展方向.

摘要：直接乙醇燃料电池的效率与阳极乙醇氧化反应(EOR)C1路径选择性密切相关,然而C-C键断裂的能垒较高,使得C1路径产物选择性低,从而限制了直接乙醇燃料电池效率的提升.设计具有高C-C裂解效率的电催化剂,对于构建高效直接乙醇燃料电池具有重要意义.本文报道了一种Mott-Schottky异质结调节催化活性中心电子状态从而促进EOR过程中C-C裂解的新策略.我们以PdAu合金纳米颗粒(NPs)为模型催化剂,制备了PdAu@N_(x)C金属-碳Mott-Schottky异质结构.PdAu NPs(15.9±1.9 nm)均匀地分散在N掺杂的碳载体上.我们通过在宽范围内调节N掺杂量,调控异质结界面电势,形成了不同程度的电荷分离.通过催化剂结构与性能研究,建立了反应活性与催化剂功函数之间的线性关系,表明金属/碳界面电子转移可以有效促进EOR.优化的催化剂PdAu@N10.69C,显示出高C1产物选择性(FE=51.1%),质量活性(MA=9.7 A mg Pd^(-1))和比活性(SA=13.2 mA cm^(-2)),优于PdAu@C和大多数报道的Pd基EOR催化剂.实验结果和理论计算表明,N的引入促进了电子由碳层向PdAu转移,加强了对*CH_(3)CO的吸附,从而提高了C-C键的断裂效率.这项工作为整流策略提高EOR性能提供了一种新的研究思路.