学科: 化学工程与技术

镁-二氧化碳电池因能利用温室气体而成为有前景的电池技术，但CO₂转化动力学缓慢限制其发展。本研究使用TEMPO均相催化剂，通过量子隧穿效应改变CO₂还原路径，生成花状MgC₂O₄而非致密MgCO₃，实现1.1V放电、1.3V充电及450小时以上稳定循环，性能达当前最佳。

标签: 均相催化剂 放电产物 量子隧穿效应 镁-二氧化碳电池

酶因选择性高、效率强、反应条件温和而广泛用于工业和医药领域。但现有设计方法需大量测试，且从头设计的酶催化活性低。本研究提出Riff-Diff策略，结合机器学习和原子建模，能高效设计催化阵列，所设计的酶对两种化学反应展现出与体外进化酶相当的活性和立体选择性，为从头设计蛋白质催化剂的实际应用奠定基础。

标签: Riff-Diff 从头设计蛋白质 催化活性 立体选择性 酶设计

从头设计酶旨在构建含理想活性位点的蛋白质。新方法RFdiffusion2无需指定催化残基位置和构象，直接从量子化学活性位点设计锌金属水解酶。实验中最活跃的酶催化效率达53,000 M⁻¹s⁻¹，远超以往设计，晶体结构与设计模型高度一致，无需实验优化即可生成高效催化剂。

标签: RFdiffusion2 人工智能设计 从头酶设计 催化效率 金属水解酶

鉴于食品中多环芳烃(PAHs)的风险，首尔科技大学团队将QuEChERS方法应用于8种PAHs检测，该方法快速、准确且环保，可提升食品安全性检测效率，助力保障公众健康。

标签: QuEChERS方法 多环芳烃 食品安全 食品检测

一氧化碳电还原是实现碳中和的有效方法，但全电池层面局部碱度调节不足限制其性能。本研究提出二氧化硅限域电催化剂策略，通过硅与氢氧根的路易斯酸碱作用，设计铜/二氧化硅阴极和钴/二氧化硅阳极，在900毫安/平方厘米高电流密度下，多碳产物选择性和能量效率仍超80%和30%，强调调节氢氧根动态传输的重要性。

标签: 一氧化碳电还原 二氧化硅限域策略 多碳产物 局部碱度

研究人员开发出新型碳基材料，使超级电容器储能水平堪比传统铅酸电池，且放电速度远超传统电池，目前已启动商业化进程。

标签: 储能 商业化 石墨烯 碳基材料 超级电容器

研究开发出含银单原子和纳米团簇协同作用的催化剂，能直接从生物质高效转化出光学纯甘油酸，产率达59%-96%，对映体过量值97%以上，解决了生物质化学催化中产量低和选择性差的难题。

标签: 光学纯甘油酸 单原子-团簇协同 生物质转化 碳-碳键断裂 银催化剂

为实现埃尺度水相分离，本文提出双调控界面聚合策略，用布朗斯特酸和有机碱分别控制聚合与自修复，制备出孔径接近理论值的共价有机框架(COF)膜。该膜对K+/Mg2+单盐选择性达267，二元体系实际选择性234，较单调控膜提高三倍，为水净化和资源回收提供新方法。

标签: 共价有机框架膜 双调控界面聚合 埃尺度离子分离 水净化 资源回收

准固态锂金属电池因正极界面不稳定和锂枝晶生长受限，研究人员开发含甲基硫醇化阳离子片段的哌啶基离子液体添加剂，可稳定正负极界面，抑制枝晶，实现4.5 V高电压、407 Wh/kg能量密度及-20°至60°C宽温运行，推动实用化。

标签: 准固态锂金属电池 正极-电解质界面 甲基硫醇化 离子液体添加剂 锂枝晶

数百万年来地球碳循环稳定，但人类排放引发严重空气污染和气候变化。碳催化剂作为创新脱碳方案，可替代关键矿物，由二氧化碳合成，将原料转化为高价值化学品和燃料，减少能耗与排放。本文探讨其原子尺度催化机制，提出碳-碳、碳-氮耦合活性位点设计框架，助力生产高价值多碳烃和含氮化学品，强调其对能源化工的变革潜力及可持续发展挑战与方向。

标签: 二氧化碳转化 可持续解决方案 含氮化学品 多碳烃 碳催化剂