Chemical Synthesis圣诞特辑 | 院士领航,精彩文章合集分享

文摘   2024-12-25 19:06   陕西  

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圣诞特辑

在这个充满温馨与喜悦的圣诞节,本期特辑精心汇集了2023-2024年CO2电化学还原锌空气电池肼燃料电池纤维电池低碳能源材料方向各院士在 Chemical SynthesisCS,ISSN: 2769-5247)期刊发表的前沿研究成果,分享领域内的最新发现与权威综述。我们希望借助化学CS这一平台,为年轻学者搭建学术交流的桥梁,助力掌握最新科研动态,激发更多创新灵感(注:按照出版时间排序,无先后顺序)。

Research Article

题目:Luminescent alkynylplatinum(II) terpyridine-containing conjugated polymers: synthesis, characterization and photophysical studies

作者:Heung-Kiu Cheng,Vivian Wing-Wah Yam*

导读:本研究聚焦于炔基铂(II)吡啶类配合物及其共轭聚合物的合成、光谱性质和弗斯特共振能量转移(FRET)过程的研究。研究发现,这些铂(II)含量的聚合物具有双重发光特性:高能1IL发光源自聚合物主链,低能3MMLCT发光则源于铂(II)侧基。此外,聚合物还展现了独特的热响应发光行为,随着温度升高,高能1IL发光增强,而低能3MMLCT发光减弱。通过“点击化学”方法合成的这些聚合物,不仅具有独特的光物理和光谱特性,还在温度敏感性和比率发光调控方面展现出显著优势。研究为金属聚合物系统的制备及其在热变色传感器等实际应用中的潜力提供了重要的设计思路和实践参考。

DOI:10.20517/cs.2022.43

How to Cite:

Cheng, H. K.; Yam, V. W. Luminescent alkynylplatinum(II) terpyridine-containing conjugated polymers: synthesis, characterization and photophysical studies. Chem. Synth. 2023, 3, 13. http://dx.doi.org/10.20517/cs.2022.43


Research Article

题目:Trapezohedral platinum nanocrystals with high-index facets for high-performance hydrazine electrooxidation

作者:Sheng-Nan Hu,Na Tian*, Meng-Ying Li, Chi Xiao, Yao-Yin Lou*,Zhi-You Zhou, Shi-Gang Sun

导读:直接肼燃料电池作为一种具有高能量密度且不排放碳的便携式能源转化装置,具有广阔的应用前景。为了实现其实际应用,设计高效的电催化剂用于肼氧化反应(HzOR)至关重要。本研究制备了由{311}高指数面封闭的梯形铂纳米晶(TPH Pt NCs),并研究了其在肼氧化反应中的催化性能。实验结果表明,TPH Pt NCs在0.20 V时的比活性为39.1 mA·cm^-2,远高于{111}面八面体(13.9 mA·cm^-2)和{100}面立方铂纳米晶(9.11 mA·cm^-2)。同时,TPH Pt NCs还表现出了优异的稳定性。通过密度泛函理论(DFT)计算,发现Pt(311)能促进N2H4到N2H3的去质子化反应(速率决定步骤),从而提高肼氧化反应的活性。该研究为肼氧化反应的电催化剂设计,特别是高指数面铂纳米催化剂的开发提供了重要的理论和实践依据。

DOI:10.20517/cs.2022.32

How to Cite:

Hu, S. N.; Tian, N.; Li, M. Y.; Xiao, C.; Lou, Y. Y.; Zhou, Z. Y.; Sun, S. G. Trapezohedral platinum nanocrystals with high-index facets for high-performance hydrazine electrooxidation. Chem. Synth. 2023, 3, 4. http://dx.doi.org/10.20517/cs.2022.32


Review

题目:Electrochemical conversion of CO2 via C−X bond formation: recent progress and perspective

作者:Shuaiqiang Jia, Mengke Dong, Qinggong Zhu*, Xinchen Kang, Haihong Wu*, Buxing Han*

导读:随着传统能源的枯竭和环境问题日益严重,开发绿色、低排放的可再生能源技术已迫在眉睫,旨在取代排放二氧化碳(CO2)的化石燃料方法。目前,通过电化学手段将CO2转化为高附加值化学品和燃料已成为科学家们关注的研究热点。然而,要充分利用CO2制备化学品,必须扩展电合成方法的应用范围,尤其是通过CO2与不同底物的反应,拓宽反应路径。CO2可通过与底物分子形成C−X键(如C−H、C−C、C−N、C−O和C−S键)来生成新的共价键,从而扩展可能的产物种类和反应路径。本综述集中讨论了通过C−X键形成实现CO2电化学转化的最新研究进展。首先,我们回顾了相关反应的基本原理,并总结了反应模式。随后,讨论了利用CO2与不同底物分子合成C−X键(包括C−H、C−C、C−N、C−O、C−S)的电合成方法。最后,我们探讨了(i)催化剂材料的设计与活性优化策略,以及(ii)CO2与小分子形成五种类型的键的未来发展前景,并展望了这一领域未来的研究方向。

DOI:10.20517/cs.2024.32

How to Cite:

Jia, S.; Dong, M.; Zhu, Q.; Kang, X.; Wu, H.; Han, B. Electrochemical conversion of CO2 via C−X bond formation: recent progress and perspective. Chem. Synth. 2024, 4, 60.http://dx.doi.org/10.20517/cs.2024.32


Review

题目:Recent progress of in-situ/operando characterization approaches of zinc-air batteries

作者:Jian-Feng Xiong, Meng-Yin Wang, Ruo-Bei Huang, Jing-Hua Tian*, Jian-Feng Li*, Zhong-Qun Tian

导读:锌空气电池(ZABs)属于金属-空气电池类别,具有较高的理论能量密度、安全性和低成本等优势。然而,ZABs的实际应用仍面临许多挑战,包括高过电位、较差的循环寿命等问题。本文首先简要介绍了锌空气电池的基本原理,涵盖了关键组件、各元件的功能及系统所面临的挑战。接着,文章介绍了七种研究ZABs原位或操作中表征的方法,包括X射线计算机断层扫描(XCT)、光学显微成像(OMI)、透射电子显微镜(TEM)、核磁共振成像(MRI)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和X射线吸收光谱(XAS),并结合具体的研究实例进行了详细阐述。最后,文章还讨论了锌空气电池表征方法的未来发展方向。

DOI:10.20517/cs.2023.46

How to Cite:

Xiong, J. F.; Wang, M. Y.; Huang, R. B.; Tian, J. H.; Li, J. F.; Tian, Z. Q. Recent progress of in-situ/operando characterization approaches of zinc-air batteries. Chem. Synth. 2024, 4, 7. http://dx.doi.org/10.20517/cs.2023.46


Research Highlight

题目:Revolutionizing fiber batteries with polymer gel electrolyte: a groundbreaking innovation in wearable energy

作者:Hailiang Wang, Wei Yan*, Meifang Zhu*

导读:随着可穿戴电子设备的兴起,灵活且高效的能源存储系统需求日益增长,尤其是在智能纺织品领域。纤维锂离子电池(FLBs)凭借其优异的适应性、良好的空气透过性和小型化潜力,成为了智能纺织品和可穿戴技术中的理想能源解决方案。然而,传统液态电解液在FLBs中的应用面临挑战,尤其是在动态变形条件下,电解液与电极之间的接触不稳定,严重影响了电池的性能。为了解决这一问题,Lu等人提出了一种创新设计,通过在电极内引入网络状通道结构,促进了聚合物凝胶电解液的渗透和电极间的良好接触,从而显著提高了电池的能量密度和循环稳定性。经过这一设计优化的FLBs在极端条件下仍表现出优异的性能,具有较高的能量密度(约128 Wh·kg^-1)和良好的柔性(经受了10万次弯曲循环)。此外,该电池在0到80°C的温度范围内,以及在水下、紫外线照射和真空环境中均能稳定工作。这一突破性的研究不仅推动了可穿戴电池技术的进步,还为柔性电子、医疗设备、航天等领域提供了新的能源解决方案。

DOI:10.20517/cs.2024.67

How to Cite:

Wang, H.; Yan, W.; Zhu, M. Revolutionizing fiber batteries with polymer gel electrolyte: a groundbreaking innovation in wearable energy. Chem. Synth. 2024, 4, 57. http://dx.doi.org/10.20517/cs.2024.67


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Chemical Synthesis(CS, Online ISSN: 2769-5247) 是一本在线出版,严格同行评议,金色开放获取的国际学术期刊,旨在为所有化学领域研究人员提供展示和获取具有开创性的研究成果、深刻见解的评论和热点研究方向的学术交流平台。本刊由OAE Publishing Inc.主办,比利时那慕尔大学、武汉理工大学苏宝连院士担任主编,于2021年11月正式上线。截至目前,CS 编委团队共141人,期刊已出版161篇高质量文章,四卷四期文章正在陆续出版中。期刊文章范围横跨整个化学科学领域的研究成果,涵盖合成方法、理论计算或仪器方法在分子/纳米水平上获得的产品(材料)的性质研究、催化、能量转换和存储、生物医学、医药、环境保护和修复等。目前已被Scopus、CAS、 J-Gate、CNKI、Dimensions、Lens等数据库收录。所有文章均为开放获取出版,一经发布可立即阅读、下载、分享和引用!真诚欢迎您的投稿!

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