ICM—以应用为导向的创新研究

★ Volume 2 Issue 4 ★

Industrial Chemistry & Materials Volume 2，Issue 4文章正式出版啦！本期共收录文章11篇，包括7篇Research paper、4篇Review。本期文章作者来自中国、美国、加拿大、西班牙、德国、澳大利亚，欢迎广大读者阅读、下载和分享！

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• 本期封面

Front cover

本期封面文章来自华东理工大学李春忠教授、李宇航教授团队的文章：Recent progress in nickel single-atom catalysts for the electroreduction of CO₂ to CO。由清洁能源产生的电能驱动二氧化碳还原为解决能源危机和温室效应提供了一种前景广阔的策略。金属镍因为具有特殊的电子结构，当与基底碳材料和配位杂原子构成稳定的单原子位点时，不仅能提高原子利用率、丰富活性位点，更能够有效促进二氧化碳还原制备一氧化碳。调节基底碳材料的结构、调控配位杂原子的种类和数量，或者修饰催化剂表面都能进一步提升镍单原子还原二氧化碳制备一氧化碳的性能。这篇综述为研究镍单原子催化剂在二氧化碳电催化还原中的应用提供了理论基础和实践指导。

See Yuhang Li, Chunzhong Li et al., Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 533-555.

Back cover

本期封底文章来自华南理工大学张正国教授、凌子夜研究员团队的文章：Preparation of inorganic molten salt composite phase change materials and study on their electrothermal conversion properties。电热转换是消纳和存储新能源的重要途径。本文通过构筑气相二氧化硅-膨胀石墨-熔融盐复合结构，提出了一种可实现电热直接转化的高效储能熔盐复合相变材料。该材料的潜热段储能密度达181 kJ/kg，电热转换效率相比传统间接方式提升了93.8%。其转化的热能可用于供暖或热发电，为可再生能源的高效储存与利用提供了创新解决方案。

See Ziye Ling, Zhengguo Zhang et al., Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 571-586.

• 本期内容

 01  Review | Page 489-513

Strategies to enable microsized alloy anodes for high-energy and long-life alkali-ion batteries

美国阿贡实验室Khalil Amine院士综述：开创未来Li/Na/K电池中微米合金负极的新时代

Highlight:

1. 详细分析了电解质、粘结剂和电极结构对 SEI 层形成和稳定的影响机制，重点讨论了不同类型电解质和粘结剂的优缺点及改进策略；

2. 系统阐述了微米合金负极材料的结构和形态对体积膨胀的缓解作用；

3. 展望并指出了发展高比能锂电、钠电等面临的挑战和机遇。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00126A

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 489-513.

 02  Review | Page 514-532

Aqueous Zn–CO₂ batteries: a route towards sustainable energy storage

江南大学刘天西教授团队：CO₂也能发电？锌-二氧化碳电池：通往可持续能源存储的途径

Highlight:

1. 系统介绍了Zn-CO₂电池中目前主要阴极催化剂及器件的相关研究进展；

2. 归纳总结了提升Zn-CO₂电池电化学性能的有效策略；

3. 展望了Zn-CO₂电池发展面临的机遇和挑战，提出了亟需探索和解决的问题，并对未来的研究方向提出建议。

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https://doi.org/10.1039/D4IM00014E

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 514-532.

 03  Review | Page 533-555

Recent progress in nickel single-atom catalysts for the electroreduction of CO₂ to CO

华东理工大学李春忠教授、李宇航教授团队：镍单原子催化剂在电催化CO₂还原中的最新进展

Highlight:

1. 介绍了Ni SACs电催化还原CO₂生成CO的基本原理；

2. 总结了CO₂RR 中Ni SACs的三种催化性能优化策略；

3. 展望了未来Ni SACs的应用前景和研究方向。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00109A

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 533-555.

 04  Review | Page 556-570

Coordination bond cleavage of metal–organic frameworks and application to flame-retardant polymeric materials

北京理工大学潘也唐教授团队：通过配位键断裂构建MOFs基阻燃聚合物的潜力与挑战

Highlight:

1. 首次全面综述了基于配位键断裂的MOFs基阻燃剂的制备方法及其阻燃应用；

2. 系统地论证了基于配位键断裂的MOFs的阻燃效果，并提出了其在阻燃领域的独特优势和发展前景。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00110 

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 556-570.

 05  Paper | Page 571-586

Preparation of inorganic molten salt composite phase change materials and study on their electrothermal conversion properties

华南理工大学张正国教授团队：电场操控温度，能量转换再升级！无机熔盐复合相变材料的电热进化之路

Highlight:

1. 制备了一种可用于直接电加热进行电热转换的导电且形状稳定的无机熔盐CPCM；

2. EThCM中EG的加入量超过3 wt%时，模块的导电网络形成；

3. 研究了影响EThCM温度均匀性的关键因素；

4. 使用DEH，储能率比IEH提高93.8%。

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https://doi.org/10.1039/D4IM00009A

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 571-586.

 06  Paper | Page 587-599

Theoretical investigation of carbon dioxide adsorption on MgH₂ with a cobalt catalyst

西班牙University of Burgos，Santiago Aparicio教授团队：钴催化剂作用下MgH₂对二氧化碳吸附的理论研究

Highlight:

CO₂ adsorption mechanisms were investigated on an MgH₂ substrate using CO₂ activation. Cobalt catalyst enhanced CO₂ chemical adsorption on top of Co SAC, while non-catalysed MgH₂ induced CO₂ physisorption on top of MgH₂ interatomic cavities.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00096F

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 587-599.

 07  Paper | Page 600-612

Cross-polymerization between bio-oil and polyaniline: synergistic effects on pore development in subsequent activation and adsorption of phenol

济南大学胡勋教授团队：生物油再利用: 掺杂制备活性炭

Highlight:

1. 将生物质衍生生物油进行了有效升级利用，证明了聚苯胺与生物油之间可发生交叉聚合反应；

2. 发现聚苯胺与生物油之间会产生协同效应来促进活性炭孔隙结构的发展；

3. 发现生物油掺杂可在活性炭中产生更多的含氧官能团，从而增加苯酚吸附活性。

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https://doi.org/10.1039/D4IM00001C

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 600-612.

 08  Paper | Page 613-621

Improvement of octane number in FCC gasoline through the extraction with urea/thiourea complex based on property analysis

中国科学院山西煤化所温晓东研究员团队：基于性质分析的尿素/硫脲络合物萃取法提高FCC汽油的辛烷值

Highlight:

By adding thiourea, the solution of urea in alcohol is improved, which facilitates the formation of a urea complex and benefits the increase in the octane number of FCC gasoline.

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https://doi.org/10.1039/D4IM00005F

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 613-621.

 09  Paper | Page 622-633

Development of a double-side ordered membrane electrode assembly based on titanium nitride nanoarrays

浙江大学汪延成教授团队：探索高效绿色氢能：基于氮化钛纳米阵列的双面有序化膜电极

Highlight:

1. 提出了一种基于TiN纳米棒阵列的双面有序MEA制造方法；

2. 双面有序MEA表现出良好的输出性能和催化剂利用率，同时还表现出优秀的耐腐蚀性。

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https://doi.org/10.1039/D4IM00008K

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 622-633.

 10  Paper | Page 634-643

Elongated Fe–N–C containing trace atomic Co dopants for high power density PEMFCs

中国科学院过程所刘艳荣研究员团队：用于高功率密度质子交换膜燃料电池的微量钴掺杂长链Fe–N–C材料

Highlight:

A superior Fe(tCo)–N–C ORR catalyst with elongated Fe₂N₈ active sites is developed, showing significant ORR performance in half-cells and a high power density in PEMFCs.

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https://doi.org/10.1039/D4IM00043A

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 634-643.

 11  Paper | Page 644-650

Photo-polymerization using quantum dots for stable epoxy coatings

加拿大University of Northern British Columbia，Paula M. Wood-Adams教授：利用量子点进行光聚合以制备高稳定性环氧涂层

Highlight:

Flame-made titania quantum dots can initiate epoxy photo-polymerization when UVC light is applied, while remaining insensitive to UVA light, producing films that are mechanically stable.

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https://doi.org/10.1039/D4IM00026A

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 644-650.

• ICM整期浏览

1. ICM 图文目录 | Volume 2 Issue 3

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5.  ICM第2期图文目录 | Volume 1，Issue 2

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6.  ICM第1期图文目录 | Volume 1，Issue 1

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• 期刊简介

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 目前已被EI、美国化学文摘（CA）、DOAJ、Google Scholar检索，入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，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

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