北京大學陸克定團隊綜述了全球分子氯(Cl2)觀測實驗, 從Cl2的測量方法、時空分布、二次生成機制和不同空間尺度下的環境影響四方面進行了系統探討, 并在此基礎上梳理了大氣中Cl2源匯機制研究中亟待解決的關鍵問題. 封面圖片展示了Cl自由基和活性氯前體物構成大氣中的氯化學循環, 并在不同大氣物化條件下產生不同的環境效應. 詳見藏琪等人文(p2023).

悅讀科學

非常規4H相金納米線穩定單層1T′相TMD實現超靈敏SERS檢測
李子健, 翟偉, 翟傈, 張華

環境催化專題

編者按
環境催化: 綠色破局之鑰

邢明陽

進展

氯氣的大氣化學

藏琪, 譚照峰, 陸克定, 張遠航

本文聚焦于關鍵活性氯物種之一的氯氣, 總結了大氣中氯氣的測量方法, 系統探討了不同環境中氯氣的時空分布、二次生成機制以及不同空間尺度下的環境影響, 梳理了當前該領域內亟待解決的關鍵問題, 并對未來的研究方向進行展望.

柴油車尾氣后處理關鍵材料研究進展

李佳幸, 高傳, 隆云鵬, 李一凡, 王厚林, 彭悅, 李俊華

本文綜述了柴油車尾氣后處理關鍵材料的最新進展, 聚焦于柴油氧化催化劑、顆粒物捕集器、選擇性催化還原催化劑和氨逃逸催化劑的應用. 通過分析相關材料的結構設計和反應機制, 評估其實際應用潛力, 并展望未來發展方向以應對更嚴格的排放標準.

接觸電致催化技術及其應用: 現狀、發展和挑戰

袁艾, 程晨, 石瑩璽, 秦俊豪, 李晶, 銀仁莉, 朱明山

基于接觸電致催化(contact-electro-catalysis, CEC)技術的興起和廣泛應用前景, 詳細闡述了CEC技術的工作機制、應用領域和強化策略, 并分析了該技術發展的潛能和挑戰, 旨在為CEC技術在碳中和、新能源和水資源等領域的綠色發展提供理論和技術支撐.

評述

何傳書, 孫鷥, 董玉丹, 楊樹潤, 謝智慧, 周鵬, 張恒, 劉楊, 熊兆錕, 賴波

根據分子結構特征采用不同種類的活性氧物種(ROS)可強化新污染物的精確氧化, 而ROS的定向調控是實現這一目標的關鍵. 本文梳理了現階段高級氧化體系中自由基、單線態氧和高價金屬的調控策略及機制, 并對未來相關研究提出建議與展望, 以期為強化新污染物的精確氧化提供參考.

釩基催化劑協同控制氮氧化物和含氯有機物研究進展與展望

魯爽, 李仁娜, 翁小樂

本文以商用釩基脫硝催化劑為對象, 系統梳理了NOx和含氯有機物(COCs)協同控制材料、過程與技術的研究進展, 總結了協同控制反應中多污染物相互作用機理, 匯總了釩基催化劑多效性能提升策略, 為提升釩基催化劑抗多雜質中毒性能提供科學基礎.

論文

單原子鐵選擇性電催化活化過硫酸鹽實現苯酚的資源化轉化

宋炎鍇, 陳敏, 韋宇韜, 馮智淵, 趙紅穎

本文報道了一種電化學策略, 利用單原子鐵負載氧摻雜石墨相氮化碳(Fe-OCN)陰極材料, 實現苯酚高效選擇性轉化為高價值對苯醌. 優化鐵摻雜量、電流強度等條件后, 苯酚轉化率達91.93%, 對苯醌選擇性和收率分別為69.21%和63.63%, 該工作為酚類廢水資源化利用提供了新思路.

孔徑匹配的胺基功能化金屬有機骨架捕集煙氣CO2

沈遙, 魯恒霞, 楊雄威, 葉杰旭, 趙景開, 張士漢, 高翔

開發兼具高CO2捕集性能與低再生能耗的吸附材料對于減少化石能源碳排放至關重要. 本研究提出了一種將胺分子與金屬有機框架(MOF)孔徑匹配的新型胺基功能化策略, 通過調控MOF孔內的范德華作用調節CO2分子與吸附材料間的相互作用, 在保證低再生能耗的同時顯著提升材料的CO2捕集性能.

洞庭湖流域典型農藥污染特征、來源及生態風險

郭新影, 羅瑩, 杜昶, 李久贏, 賈世琪, 徐建, 王業耀, 金小偉

洞庭湖濕地作為重要的糧食基地, 頻繁的農業活動對濕地生態系統平衡造成諸多影響. 本研究選擇目前廣泛使用的3類農藥, 基于農藥濃度空間分布差異, 解析其來源并進行生態風險評估, 為保護洞庭湖濕地生態系統提供一定科學支持.

非金屬碳基催化劑氨選擇性催化氧化反應性能研究

段汝丞, 符瑜, 何廣智, 余運波, 賀泓

碳基催化劑表面官能團為催化反應提供活性位點, 但其在氨選擇性催化氧化反應(NH3-SCO)中的應用還鮮有報道. 本文探究了碳基催化劑的NH3-SCO性能, 發現C–OH和C–O–C官能團在NH3-SCO反應中發揮關鍵作用, 為發展非金屬碳基NH3-SCO催化劑提供了新思路.

酸蝕改性活性炭載錳催化劑常溫降解甲醛

肖丹, 鄒巍巍, 李良, 劉蓓蓓, 畢軍

為解決低濃度甲醛污染問題, 本文采用氨基磺酸修飾活性炭原位還原高錳酸鉀的方法, 優選1% MnOx/AC通過不同濃度鹽酸處理制得系列酸蝕催化劑并進行室溫下HCHO降解性能評測. 研究表明, 適當濃度酸蝕改性能夠增加MnOx/AC催化劑表面吸附氧物種含量, 促進HCHO催化氧化.

2024年度中國科協重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題解讀

進展/ 醫學科學

基于眼底影像的人工智能技術在系統性疾病管理中的研究進展及展望

楊婧研, 魏文斌

眼底影像作為觀察心血管疾病、神經退行性疾病和糖尿病等疾病的窗口, 近年來受到了廣泛關注. 隨著人工智能技術, 特別是深度學習模型的進步, 利用眼底圖像進行疾病檢測的精確度大幅提升. 人工智能技術不僅能通過無創的方式檢測疾病, 還能預測未來的發病風險. 本文綜述了人工智能在通過眼底影像預測帕金森病、阿爾茨海默病、心血管疾病及糖尿病等領域的研究成果及問題和挑戰. 未來, 人工智能與眼底影像技術的結合將在疾病早期篩查與健康管理中發揮重要作用.

評述

化學與能源科學

銅交換分子篩催化甲烷選擇性氧化制甲醇的研究進展

蔣晗, 魏晨雨, 房啟源, 高巖, 徐樂

本文聚焦于銅交換分子篩催化甲烷選擇性氧化制甲醇的研究進展, 探討了甲烷選擇性氧化制甲醇催化劑的理性設計, 分析了不同催化劑的特點與優化策略, 討論了催化反應中的主要催化方式及其優勢, 剖析了催化反應機理, 特別是銅活性中心及其在反應中的作用.

地球與環境科學

俯沖帶板片混雜巖底辟作用

劉匯川, 王岳軍, 皇甫鵬鵬

俯沖大洋板片與地幔如何相互作用及形成弧巖漿巖的過程, 是當今地球科學的關鍵科學問題. 本文通過綜述近年有關板片混雜巖底辟作用的研究資料, 發現板片混雜巖底辟體與不同類型地幔可形成鈮鉭虧損和富集型弧巖漿巖, 提出多同位素聯合可示蹤弧巖漿源區是否有大洋沉積物和蝕變洋殼底辟體參與.

材料科學與工程

低溫高壓儲氫氣瓶研究進展

李可欣, 董學強, 王昊成, 公茂瓊

低溫高壓儲氫技術在儲氫密度、能耗及成本方面具有顯著優勢, 但由于面對低溫、高壓工況, 穩定可靠的儲氫氣瓶成為高密度安全儲氫的關鍵. 本文介紹了復合材料改性及低溫力學性能、氣瓶損傷特性、纏繞結構優化、絕熱技術以及提升儲氫密度的相關研究進展.

快訊

物理學與天文學

小行星2024 RW1撞擊分析: 從軌道確定到隕落預報

趙潔凝, 耿淑娟, 王楷鐸, 李明濤

北京時間2024年9月5日0時39分, 小行星2024 RW1在菲律賓上空約25 km處空爆. 本文利用自主研發的危地小行星撞擊風險預報系統的短臨預報場景子系統SHARP-IIS對其進行軌道確定、軌道遞推和隕落預報, 最終預測空爆時刻誤差小于0.5 s, 空爆位置誤差小于20 km, 驗證了SHARP-IIS的正確性和精度, 可為未來我國開展近地小行星短臨預報相關工作提供參考.

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