نشرت جامعة Yonsei مؤخرًا مقالة بحثية "استشعار مع Mxenes

نشرت جامعة Yonsei مؤخرًا مقالة بحثية "Sensing with Mxenes:" في المجلة المتقدمة في المجلة المشهورة دوليًا. التقدم والآفاق "، بنية MXENE ثنائية الأبعاد تسهل التحسين مع مجموعات نهائية مختلفة ، مما يوفر عددًا كبيرًا من المواقع النشطة السطحية. يمكن أن تكون هذه الأجزاء منصات حسية حساسة للغاية لمختلف المحفزات الخارجية. مثالي لتحقيق الاستجابات الحسية للضوضاء المنخفضة. وبالتالي ، تشير هذه الخصائص إلى أن mxenes هي مادة مستشعر بديلة واعدة للغاية تتيح الحساسية العالية ، وحدود الكشف المنخفض للغاية (LOD) والحد الأدنى من الكميات القابلة للاكتشاف في مجموعة متنوعة من تطبيقات المستشعر. من mxenes يفضي إلى العلاج الصديق للبيئة وتعديله ، وبالتالي ، فهي أكثر فائدة من حيث المعالجة. تنقسم هذه الورقة إلى ثلاثة أجزاء ، الجزء الأول: مقدمة mxene وتطوير المستشعر ؛ الجزء الثاني: توليف وخصائص mxen ؛ الجزء الثالث: تطبيقات استشعار mxene (3.1 مستشعرات كيميائية ؛ 3.2 مستشعر حيوي ؛ 3.3 أجهزة استشعار الفيزيائية).

21 September-2023

نظرة عامة على أجهزة استشعار mxene

يعتبر MXENE من قبل العديد من مجالات الأبحاث أن تكون مادة ثنائية ثنائية ثنائية. لا سيما في مجال المستشعرات ، تعد الموصلية الكهربائية العالية ومساحة السطح الكبيرة للمعادن التي تشبه mxenes خصائص مثالية كمواد مستشعر بديلة يمكن أن تتجاوز حدود تكنولوجيا المستشعرات الموجودة. توفر هذه المراجعة الموضوعية نظرة عامة شاملة على أحدث التطورات في تقنية المستشعرات المستندة إلى MXENE ، بالإضافة إلى خريطة طريق لتسويق أجهزة الاستشعار المستندة إلى MXENE. يتم تقسيم أجهزة الاستشعار الحالية بشكل منهجي إلى أجهزة استشعار كيميائية وأجهزة استشعار بيولوجية وأجهزة استشعار جسدية. تنقسم كل فئة إلى فئات فرعية مختلفة وفقًا لآليات العمل الأساسية الأربعة للمستشعر ، وهي آليات الاستشعار الكهربائية أو الكهروكيميائية أو الهيكلية أو البصرية. يتم تقديم الطرق الهيكلية والكهربائية التمثيلية لتحسين الأداء في كل فئة. أخيرًا ، تتم مناقشة العوامل التي تعيق تسويق مستشعرات mxene ، ويقترح العديد من الاختراقات لتحقيق تسويق مستشعرات mxene. توفر هذه المراجعة رؤى واسعة حول تقنيات المستشعرات السابقة والقائمة المستندة إلى MXENE ، بالإضافة إلى رؤية للجيل المستقبلي من مستشعرات منخفضة التكلفة وعالية الأداء ومتعددة الوسائط لتطبيقات البرامج.

21 September-2023

كيف تم أداء الأنابيب النانوية الكربونية في العدد الأعلى لعام 2023

تمت دراسة الأنابيب النانوية الكربونية ، باعتبارها واحدة من أكثر المواد التمثيلية في المواد النانوية الكربونية ، بشكل مكثف لأكثر من 30 عامًا ، وقد تم تحقيق نتائج لا حصر لها ، وظهر عدد من الأعمال الممتازة في المجلة العليا لعام 2023. في 26 يناير 2023 ، أبلغت Nature Energy عن تطبيق خيوط CNT في جامعي الطاقة الميكانيكية. يستخدم الجهاز التمدد لجعل سعة تغيير المكثف ، مما يسبب تيارًا في الدائرة ، والذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. أعد الباحثون الغزل الملتوي لـ CNT عن طريق تعديل وضع التواء للدوران المخروطي إلى وضع التواء. قام جامع الطاقة الميكانيكية هذا القائم على خيوط CNT بتحسين كفاءة تحويل الطاقة من 7.6 ٪ إلى 17.4 ٪ (تمتد) و 22.4 ٪ (التواء). بالنسبة لحصاد الطاقة الميكانيكية بين 2 و 120 هرتز ، فإن هذا السلك الزوج الملتوي له قوة ذروة الجاذبية أعلى ومتوسط ​​الطاقة من حصاد الطاقة الميكانيكية غير المقيدة التي تم الإبلاغ عنها. في 9 فبراير ، 2023 ، ذكرت مواد الطاقة المتقدمة أن الباحثين استخدموا استراتيجية التجميع الذاتي لأغشية السقالات العضوية التساهمية لإعطاء الأغشية (HB/CNT@COF) وظائف متعددة (نقل أيون الصوديوم ، والمواد المقلدة ، وتحويل polysulfide) للحفاظ استقرار أنظمة بطارية RT/NA-S. نظرًا للعمل التآزري للهيدروكسينافثول الأزرق (HB) وأنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (CNT) ، فإن بطارية HB/CNT@COF تبلغ 733.4 مللي أمبير في الساعة مع توهين محدودة بعد 400 دورة في 4 ج ، وهو ما هو ما يقرب من 4 أضعاف أغشية الألياف الزجاجية التجارية. بالإضافة إلى التقارير المذكورة أعلاه ، الحفز التطبيقي B: أبلغت البيئة عن تطبيق أنابيب الكربون النانوية في حفز الأكسجين ، وحفز الحد من الأكسجين في بطاريات الزنك في الهواء ، وتحويل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي الفعال في عدد من المواد المتتالية في فبراير ، والأنابيب النانوية الكربونية تحتوي في المجلات العليا المختلفة ، والتي تظهر موقعها في مجال المواد النانوية. كيف تم أداء الأنابيب النانوية الكربونية في العدد الأعلى لعام 2023

21 September-2023

تشمل المحفزات المعدنية الانتقالية الانتقال

تشمل المحفزات المعدنية الانتقالية هيدروكسيدات المعادن الانتقالية والأكاسيد والكبريتيدات والفوسفات والسبائك. Molybdenum هو معدن انتقالي لـ NRR ، وتم تطوير العديد من المجمعات الجزيئية القائمة على الموليبدينوم لتوليف الأمونيا التحفيزي ، مثل أكسيد الموليبدينوم ، ونيتريد الموليبدينوم ، وموليبدينوم الكاربيد وكبريتيد الموليبدينوم ، والذي يمكن استخدامه لتفاعلات NRR ، مع MOS2. درس على نطاق واسع. حافة MOS2 هي الموقع النشط لتفاعل التحفيز الكهربائي ويمكن استخدامه للتحليل الكهربائي NRR. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مواد Mxenes لها خصائص ميكانيكية جيدة ومساحة سطح محددة كبيرة ، وتلعب الموصلية الكهربائية والمواقع النشطة الوفيرة على سطح القاعدة دورًا مهمًا في تطور التحفيز الكهربائي. وقد تبين أن مواد mxene مفيدة للتحفيز الكهربائي لتفاعلاتها/OER/ORR. تشمل المحفزات المعدنية الانتقالية هيدروكسيدات المعادن الانتقالية والأكاسيد والكبريتيدات والفوسفات والسبائك. Molybdenum هو معدن انتقالي لـ NRR ، وتم تطوير العديد من المجمعات الجزيئية القائمة على الموليبدينوم لتوليف الأمونيا التحفيزي ، مثل أكسيد الموليبدينوم ، ونيتريد الموليبدينوم ، وموليبدينوم الكاربيد وكبريتيد الموليبدينوم ، والذي يمكن استخدامه لتفاعلات NRR ، مع MOS2 . درس على نطاق واسع. حافة MOS2 هي الموقع النشط لتفاعل التحفيز الكهربائي ويمكن استخدامه للتحليل الكهربائي NRR. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مواد Mxenes لها خصائص ميكانيكية جيدة ومساحة سطح محددة كبيرة ، وتلعب الموصلية الكهربائية والمواقع النشطة الوفيرة على سطح القاعدة دورًا مهمًا في تطور التحفيز الكهربائي. وقد تبين أن مواد mxene مفيدة للتحفيز الكهربائي لتفاعلاتها/OER/ORR.

21 September-2023

تشمل المحفزات غير المعدنية بشكل أساسي قائم على الكربون

تشمل المحفزات غير المعدنية بشكل أساسي المحفزات القائمة على الكربون وبعض المحفزات القائمة على البورون والفوسفور. عادةً ما يكون للمحفزات القائمة على الكربون بنية مسامية ومساحة كبيرة ، مما يسهل تعرض مواقع أكثر نشاطًا ويوفر قناة غنية لنقل البروتون والإلكترون. مجموعات وظيفية مختلفة تحتوي على الأكسجين وبعض العيوب على سطح وحافة أكسيد الجرافين تجعلها لها خصائص كهربائية مختلفة وأنشطة الحفازة. يستخدم الباحثون مختلف التعديلات الكيميائية وطرق الترابط الكيميائي لتعديل المكونات المفيدة الأخرى على مجموعات Surface Functional Functional من GO لإعداد نوع جديد من المحفز الكهربائي. باستخدام Graphithinyne كركيزة ، وجد الباحثون أن منشطات البورون والنيتروجين المفردة يمكن أن تقلل من ثاني أكسيد الكربون إلى الإيثيلين. تحتوي طبقات عدد أقل من أوراق الفوسفور السوداء على نشاط أفضل وانتقائية إلى NRR بسبب مواقع أكثر نشاطًا وأضعفها. من بين الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من المحفزات الكهربائية ، يتم استخدام المواد الهيكلية النانوية ثنائية الأبعاد فائقة الأبعاد على نطاق واسع في مجال الحفز. إن خصائص مساحة السطح العالية المحددة ، وعدد كبير من المواقع النشطة المكشوفة ، والهيكل غير المكشوف تجعلها تتمتع بمزايا تحفيزية طبيعية. أصبحت المحفزات أحادية الأبعاد ثنائية الأبعاد استنادًا إلى مواد ثنائية الأبعاد نقطة ساخنة للبحث في التحفيز الكهربائي.

21 September-2023