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ICM第3期图文目录 | Volume 1 Issue 3

已有 809 次阅读 2023-9-1 12:52 |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 3文章正式出版啦!本期共收录文章13篇,7篇论文通讯作者来自海外,包括5篇Research paper6篇Review1篇Perspective1篇Editorial,其中8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向中华教授团队的展望文章:Ammonia as a carbon-free hydrogen carrier for fuel cells: A perspective。本图围绕以氨作为高效氢载体的新型氢能利用模式,生动展示了“氨-氢”耦合供能新方案。视觉焦点为构造精细的氨裂解器,展现了氨分解为H2和N2的高效催化反应。重卡装载的液氨储罐经裂解器可原位产氢,供给燃料电池,相对氢储罐具有更高的能量密度与便利性。未来,随着可再生能源的发展,将形成以氨为中心的绿电-绿氢-绿氨-绿氢的能源新循环,诠释了文章表达的氨作为零碳氢载体的能量转换理念。该展望以“氨-氢”耦合供能系统的关键问题为切入点,系统介绍了由基础催化材料到器件组装的核心过程,对示范应用、催化剂进展、裂解器设计等进行了全面描述,并揭示了这一新兴领域所面临的机遇和挑战。

See Zhonghua Xiang et al., https://doi.org/10.1039/D3IM00036B 

  Back cover  

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本期封底文章来自中国科学院长春应用化学研究所邢巍研究员团队的综述文章:Non-noble metal as activity site for ORR catalysts in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs)。本图以燃料电池汽车为出发点,解析了其核心部件燃料电池的内部构造,引出了决定燃料电池性能的阴极催化剂结构。突出了阴极非贵金属催化剂其微观尺度下的活性位点结构,体现出从原子尺度下调控催化剂性能的可行性。因此,该综述以调控活性位点结构为中心,系统介绍了不同非贵金属所形成的碳化物,氮化物、氧化物等作为活性位点所形成的催化剂以及其相应的电化学性能。同时也提出了一些针对非贵金属氧还原催化剂活性与稳定性所面临的困境,并概述了相应的解决措施。

See Wei Xing et al., https://doi.org/10.1039/d3im00002h

  • 本期内容

  01 Editorial Page 280-281  

专刊社论:氢能与燃料电池前沿

Introduction to the themed issue on frontiers of hydrogen energy and fuel cells

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 280-281

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https://doi.org/10.1039/D3IM90010


  02 Review Page 282-298  

上海交通大学邹建新教授团队 | 核壳结构纳米镁基复合储氢材料研究进展

Core–shell nanostructured magnesium-based hydrogen storage materials: a critical review

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 282-298

1. 系统阐述了核壳结构纳米镁基储氢材料的合成方法及种类;分析了其在吸放氢过程中微观结构的物相变化,以及对吸放氢热力学、动力学的影响;并对未来发展方向进行了展望。

2. 探讨了核壳纳米结构对Mg/MgH2体系独特的催化机理。

3. 讨论了核壳结构纳米镁基储氢材料的未来应用场景及发展方向。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00061C


  03 Review Page 299-311  

华中科技大学李箐教授团队 | 综述:用于酸性OER反应的活性稳定Ir基催化剂设计

Designing active and stable Ir-based catalysts for the acidic oxygen evolution reaction

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 299-311

Highlight: 

Various strategies for optimization of Ir-based OER catalysts are summarized, including elemental doping, surface engineering, atomic utilization and support engineering.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00070B


  04 Review | Page 312-331 

海南大学田新龙教授团队 | 基于二氧化锰的析氧电催化剂研究进展

Recent progress of manganese dioxide based electrocatalysts for the oxygen evolution reaction

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 312-331

1. 系统总结了OER反应机制,包括传统的吸附形成机制和新兴的晶格氧介导机制。

2. 总结了不同晶形和形貌MnO2对催化性能及稳定性的影响。

3. 讨论了MnO2基催化剂在OER领域的最新进展以及在PEMWEs的应用实例。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00034F


  05 Perspective | Page 332-342  

北京化工大学向中华教授团队 | 氨作为无碳氢载体用于燃料电池的机遇与挑战

Ammonia as a carbon-free hydrogen carrier for fuel cells: A perspective

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 332-342

1. 系统介绍了氨的化学性质、国内外相关示范项目、氨裂解催化剂和反应器研究进展

2. 讨论了实现氨载氢技术推广应用需要解决的安全、低温催化剂、高效反应器和配套政策等方面的问题。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00036B


  06 Paper | Page 343-359 

University of Milano-Bicocca, Carlo Santoro教授团队 | 用于HER反应的单、双和三金属(非贵金属)电催化剂的简单合成路线

Mono-, bi- and tri-metallic platinum group metal-free electrocatalyst for hydrogen evolution reaction following a facile synthetic route

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 343-359

Highlight: 

HER electrocatalysts were synthetized starting from metal-phthalocyanine. Higher pyrolysis temperature is beneficial and associated with formation of nanoparticles. The addition of second and third metal is also beneficial for HER.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00058C


  07 Paper | Page 360-375  

New Jersey Institute of Technology, Eon Soo Lee教授团队 | N掺杂石墨烯-MOF纳米催化剂在模拟电化学环境中的电催化性能及材料降解研究

Investigation on electrocatalytic performance and material degradation of an N-doped graphene-MOF nanocatalyst in emulated electrochemical environments

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 360-375

Highlight: 

This study presents electrochemical performance loss and correlated material degradation of an electrocatalyst, nitrogen-doped graphene integrated with a metal–organic framework (N-G/MOF), by the effect of H2O2-derived oxidative species.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00044C


  08 Review | Page 376-387  

University of Notre Dame, Ruilan Guo教授,中国科学院过程工程研究所张锁江院士团队 | 用于高能效气体分离的多级微孔膜最新进展

Hierarchically microporous membranes for highly energy-efficient gas separations

Citation: Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 376-387

1. 系统总结了聚合物气体分离膜多级孔结构的构筑及检测方法。 

2. 讨论了聚合物膜材料多级孔结构与气体分离性能间的构效关系。 

3. 总结了多级微孔膜在典型能源气体分离中的应用。

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https://doi.org/10.1039/D2IM00049K 


  09 Review | Page 388-409  

中国科学院长春应用化学研究所邢巍、葛君杰研究员团队 | 质子交换膜燃料电池(PEMFC)非贵金属ORR催化剂研究进展

Non-noble metals as activity sites for ORR catalysts in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs)

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 388-409

1. 系统介绍了ORR非贵金属催化剂的活性位点类型的发展。

2. 讨论了不同活性位点结构对于提升ORR催化活性的影响。

3. 总结了提升ORR非贵金属催化剂活性与稳定性的系列策略与方法。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00002H


  10 Review | Page 410-43  

Luleå University of Technology吉晓燕教授团队 | 基于离子液体的二氧化碳电化学还原:综述与评价

Electrochemical CO2 reduction with ionic liquids: review and evaluation

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 410-430

1. 综述了近年来基于ILs电解质的CO2R转化为C1产物的研究进展。

2. 全面评估了通过基于ILs电解质的CO2R转化为C1产物的经济效益和环境影响,并预测了其未来发展趋势和潜力。

3. 系统分析对比了传统离子液体和ILs电解质对CO2R的经济和环境影响。

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https://doi.org/10.1039/D2IM00055E


  11 Paper | Page 431-442 

University of Victoria, J. Scott McIndoe教授团队 | 基于TiO2纳米材料的高效环境光催化系统

A highly efficient photocatalytic system for environmental applications based on TiO2 nanomaterials

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 431-442

Highlight: 

We present a durable, scalable, and highly energy-efficient photocatalytic system that incorporates water scrubbing, thin water film, and UVA LEDs to boost the photocatalysis of TiO2 nanomaterials.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00053B


  12 Paper | Page 443-457 

Shahid Beheshti University, S. S. Hosseiny Davarani教授团队 | 混合超级电容器材料—可调谐CuS纳米片@花状ZnCo层状双氢氧化物纳米结构

Tunable construction of CuS nanosheets@flower-like ZnCo-layered double hydroxide nanostructures for hybrid supercapacitors

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 443-457

Highlight: 

CuS nanosheets@ZnCo-LDH nanoflower nanostructures are synthesized for hybrid supercapacitors, which perform excellent supercapacitive properties with a capacity of 1270.5 C g−1 and excellent cyclability.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00027C


  13 Paper | Page 458-464  

中国科学院赣江创新研究院陈庆军研究员、挪威科技大学陈德院士团队 |长寿命ORR催化剂:高石墨化碳载体&PtNi有序合金

Polyaniline-derived carbon nanofibers with a high graphitization degree loading ordered PtNi intermetallic nanoparticles for oxygen reduction reaction

Citation:Ind. Chem. Mater., 2023, 1, 458-464

1. 在酸性介质中,高石墨化度的CNF-1200负载PtNi后表现出优异的催化稳定性,经过高电位循环5000次后,其半波电位和质量活性仅分别损失5 mV和15%,远低于商业Pt/C。

2. 通过对ADTs前后样品的微观形貌和元素信息的对比分析,推断出PtNi/CNF-1200具有优异的耐腐蚀性归因于CNF-1200的高石墨化度。此外,氮掺杂进一步增强了载体对PtNi纳米粒子的锚定作用,进一步提高了催化剂的稳定性。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00056G

  • 期刊特色

    国际一流编委团队

    严格快速评审,支持透明评审

    接收即在线,并分配DOI号

   目前对作者读者双向免费

    国际传播平台,全球高显示度

    优秀审稿人与作者奖励

  • 期刊简介

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 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,致力于打造国际学术交流平台,成为具有重大国际影响力、引领工业化学与材料学科发展的国际一流期刊。ICM 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

Twitter & Facebook:@IndChemMater

LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/industial-chemistry-materials/

Editor-in-Chief

Suojiang Zhang(张锁江)

中国科学院过程工程研究所/河南大学

Associate Editors

Maohong Fan                                           Chao Lu(吕超)

University of Wyoming, US                         郑州大学

Anja V. Mudring                                       Rong Sun(孙蓉)

Aarhus University, DK                                 深圳先进电子材料国际创新研究院 

Quanhong Yang(杨全红)                          Shouliang Yi

天津大学                                                     National Energy Technology Laboratory, US

Tierui Zhang(张铁锐)                                Xiangping Zhang(张香平)  

中国科学院理化技术研究所                          中国科学院过程工程研究所

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