06

《自然》评出2012年五大挑战性科学实验

写在前面:按照科学网上的留言说明,本文翻译的不是很好,但是对于很多人而言,想要有简单的了解,本文还是很不错的,至少能够将问题讲清楚,至于是否完全准确,大家可以看下Nature上的原文,全部IP地址都可以访问,或者在本文后留言,我发送原文也可。

很多科学家认为,2012年将是“上帝粒子”现身之年;媒体也大都将焦点聚集在位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC)之上,人们迫切期望LHC能在今年搜寻到被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的“芳踪”,为人类了解宇宙进而了解人类自身提供更多的线索。与此同时,也有一些科学家正在潜心从事一些同搜寻希格斯粒子一样具有挑战性的实验,虽然这些科学家以及他们的实验并非那么广为人知,但其作用同寻找“上帝粒子”一样,都是为了解开盘旋在人类心中很久的一些谜团。英国《自然》杂志网站近日为我们列举出了如下5大颇具挑战性的实验。

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03

纳米金报道两篇

贵金属在化学,特别是催化化学中一直都是关注的热点。他们拥有良好的催化能力和稳定性,是众多研究的重点。在为数不多的贵金属中Pt和Ru最早被人们所重视,也研究的比较多,相对的Au和Ag则是最近一段时间才引起广泛目光,最近科学网上接连两篇关于Au催化的文章。

第一篇:

纳米金催化研究取得系列进展

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十二 26

Mott-Schottky测试及数据处理

发现很多虫友对Mott-schottky技术提问的很多,但基本上没有明确的答复。我对此技术了解得也很少,本质上来说,Mott-schottky属于固体物理学的知识。由于本人才疏学浅,接触它也仅仅几天的时间,因此无法对Mott-schottky曲线的分析以及更加高深的部分进行解答,万望谅解。今就如何在上海辰华CHI660B电化学工作站测试Mott-schottky曲线,以及如何进行数据处理,说一下自己的经验。不当之处祈盼大牛指正,大家共同学习提高。

1、Mott-schottky测试 测试技术采用Impedance-Potential,如图所示: 接着设置参数: 我的理解是,Mott-schottky属于固定频率测试阻抗随电位的变化关系。

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新催化剂可提高人工光合作用效率

原文来源:中国科学院

使二氧化碳转化为燃料的过程更节能

美国每日科学网站报道,美国科学家研制出了一种新的液体离子催化剂,大大改进了人工光合作用进行的效率,能更高效更节能地将二氧化碳转变为燃料。相关研究发表在近日出版的《科学》杂志上。

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02

2011年诺贝尔奖

从2002年,Thomson Reuters公司开始预测诺贝尔奖。据说已经有21名诺贝尔奖的主被他们预测准了。也就是每年预测对了2-3名。 今年Thomson集团的预测如下,不知道又会猜中多少呢?

2011年诺贝尔奖宣告(2011 Nobel Prize Announcements)日期:

2011 Nobel Prize in Physiology or Medicine

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21

更高效的薄膜太阳能电池

理解制备工艺对薄膜材料的结构及进一步光电性能的影响,有助于加速薄膜太阳能电池研究的发展。

可以直接将太阳能转化为电能的光电器件,正日益成为最重要的清洁能源的来源之一。薄膜太阳能电池的优化以及新的电池材料的研究目前仍然主要依靠试误法。如果能够对材料性能-缺陷数量-电学性能之间的关系有一个深入的理解,将会对这方面的研究具有非常大的帮助。最近IBM研究中心的David B. Mitzi等在Adv. Energ. Mater.上发表了一篇文章,介绍了他们对銅銦鎵硒(CIGS)材料的性能与电流、电压特征,缺陷数量以及光电性能所进行的系统研究。CIGS作为一个很好的吸收层,使用它的太阳能电池目前获得了最高的能量转化效率。它的另外一个特点是可以低成本、大量的合成,而且避免了目前太阳能电池中有毒的镉的使用。

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科学家研发出新型氢存储和提取方法

原文来源:中国科学网

美国科研人员在新一期《美国化学会志》(JACS)上称,他们已研发出一种安全、有效提取和存储氢的方法,为推广使用氢燃料电池扫除障碍。

负责研发这项技术的美国南加州大学助理教授特拉维斯·威廉姆斯8月31日在接受新华社记者电话采访时说:“我们已经找到一种提取和存储氢的化学方法。这种方法可以完成从硼烷氨中提取气态氢,再将气态氢转化为硼烷氨进行存储的完整过程。这是在氢能存储领域取得的突破性进展,具有实用意义。”

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29

写在新生开学第一天—-努力做到三个转变

原文作者:吴飞鹏   原文来源:科学网博客

又开学了,新生完成一年的专业课学习进入了实验室。作为一名普普通通的研究生导师,在开学之际总想婆婆妈妈的对学生们说点什么,不是因为别的,而是因为这个社会太乱,锦标主义和个人英雄主义的噪杂,已经让年轻人没有了方向,也不知道为何做科研。因此,考虑再三,陈芝麻烂谷子的废话还是要说。

   新生在进入实验室后,我想是先做到三个转变:

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为纳米设备充电的装置在美问世

PS:两篇都是关于碳材料的超级电容器,Nature Nanotechnology上的文章是关于石墨烯的,这个很正常,当然他们发现离子传导膜,我还是第一次听说这种机理。第二篇是导电高分子PANI,在Nano Letter上,也是蛮不错的进步。

虽然在正文中提到了两种充电方式,但实际上从正文中来看,其实就是一种通过超级电容器的充电费方式,不过对于第二种方式而言,其已经集约化成纳米级别的(纳米技术)的电容器/电池。我个人更看好第二种,虽然是对于已有方法材料的重新组装,但是这毕竟是实验室走向工厂的一大步。

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DMol3 基本原理和参数设置

DMol3 基本原理和参数设置(内容来自emcuh.net上下载的一份ppt文件,我只是从其中摘录出部分计算方法的相关的内容,文后附 下载/点击地址 )。正文中也含有CASTEP的原理和参数,但是明显没有Dmol3详细,如若另有教程,也会在之后的日志中单独提到。

正文部分内容:

DMol3计算几组的来源和选择的条件:

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03

辛卯杂谈三·上海行纪

虽然我还没有正式的读研究生,但是导师却希望我好好的打好基础,所以在这个暑假便向我推荐创腾公司的Materials Studio软件培训,后来我选择了位于上海交通大学闵行校区的初级班。

七月三十一号,从广州出发了。不过话说回来,乘坐的T100A,一路上貌似只停靠株洲,金华西两站,从华南到华东这么遥远了路程,很难得。另外也不知道是不是因为T100B是从香港九龙出发的缘故,T100A的硬件设施不错,和上一次去西安所坐的进藏列车配置相同,感觉挺舒服的。当然对于向我这样的人,肯定是一路睡过来的,此话不表。

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科学家研发新型热光伏电池 转换效率大幅提高

原文来源:Cnbeta

First Solar公司今天表示,其碲化镉太阳能技术测试单元创造下了新的世界纪录:17.3%的太阳能可被转换成电能,美国能源部下属的国家再生能源实验室部证实了这一消息,之前的纪录是16.7%。

不过将这些单元打包成太阳能电池模块会大大降低整体效率,First Solar目前最高能够达到11.7%的平均效率,预计到2014年底将可以达到13.5-14.5。

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01

喷墨打印技术造出廉价太阳能电池

原文来源:中国科学院

据美国物理学家组织网6月28日报道,美国俄勒冈州立大学的工程师们首次找到了一种方法:使用喷墨打印技术成功地制造出了CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池,新方法使原材料浪费减少了90%,并通过使用一些富有潜力的化合物,显著降低了太阳能电池的制造成本。有关专家表示,借助该项技术,科学家最终能制造出性能极佳、能被快速制造、成本超低的薄膜太阳能电子设备。

该研究发表在专业杂志《太阳能材料和太阳能电池》上,科学家们也为这项技术申请了专利。尽管现在研制出的太阳能电池的转化率仅为5%,需要近一步的研究来加以提高,但科学家们相信,该研究最终将引出新一代的太阳能技术。

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直接甲醇燃料电池技术获多项突破 已通过验收

来源:cnbeta

中科院长春应化所承担的国家863计划课题——直接甲醇燃料电池技术,日前通过科技部组织的专家验收。直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源,具有能量转化效率高、运行安全方便、发电时间持久等优点,特别适合作为笔记本电脑、电动自行车等便携式中小型化电源或充电电源使用。

自20世纪60年代初问世以来,迅速发展成为国际高新技术竞争中的重要热点之一。 中科院长春应化所早在20世纪90年代初就在国内率先开展了直接醇类燃料电池的研究,在电催化剂、电极反应过程、质子交换膜材料基础及改性、催化电极和催化电极/质子交换膜复合体、整机集成等方面进行了系统探索,并在“十五”初期研制出国内首台百瓦级DMFC电池堆,研制成功中国首台DMFC电动自行车。 2007年5月,长春应化所与中科院大连化物所、南京师范大学获得国家863计划课题“直接甲醇燃料电池技术”的支持。经过3年的攻关,研究改进了催化剂的制备方法,优化了电极和制备工艺,研究了不同流场及电池结构对电池性能的影响,突破了催化剂制备及性能、电极及膜电极集合体制备工艺、电池结构改进等技术关键,组装了小型自呼吸式和中型主动式DMFC样机,进行了电动自行车、手机及笔记本电脑电源的演示应用;与“十五”期间相比,有如下主要突破:采用空气替代纯氧气做氧化剂,实现纯甲醇进料,大幅提高系统比能量,电堆体积比功率增大5倍,尾气得到有效处理。 课题实施期间共申报国家发明专利11项,发表SCI论文41篇。该成果为直接甲醇燃料电池应用和产业化奠定了重要基础。

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07

一种寻常矿物质可将水裂解为氢和氧

来源:中国科学院   科技日报 王小龙

据美国物理学家组织网近日报道,由澳大利亚莫纳什大学的科学家领导的一个国际研究小组日前发现一种常见的化合物,可在通过阳光将水裂解成氢气和氧气的过程中起到催化作用。该技术有望使现有制氢工艺获得突破,使利用阳光大规模生产氢气成为可能。相关论文发表在最新一期《自然·化学》杂志上。

莫纳什大学化学系教授利昂·斯皮西亚说,这项研究的最终目的是找到一种廉价高效的方式,以阳光为动力对水进行分解,获取氢燃料,从根本上解决人类目前所面临的能源危机。为了达到这个目标,他们一直试图通过复制植物光合作用方法,利用阳光将水分解成氢和氧,并在三年前获得了成功。但新的研究表明,或许还有更简单的方法同样能够奏效。

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混合型太阳能电池

原文来源:Materials Views中国 原文作者:丁卫峰

研究人员制备了氧化锌纳米棒阵列/聚合物高效混合型太阳能电池。

在工业全球化的今天,地球上的石油、煤炭等不可再生资源正日渐枯竭,能源危机变得日益突出,新能源的开发已被世界各国列入重要议程。太阳能作为一种新能源,不仅清洁无污染,而且取之不尽、用之不竭,因而备受瞩目。当前,太阳能电池已经成为科研人员关注的焦点。

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