今日科技話題:我國成功發射第三十二顆北斗導航衛星、高效光催化劑、光催化水裂解新材料、新型除砷材料、低劑量維C或可把癌細胞「變好」

今日科技话题:我国成功发射第三十二颗北斗导航卫星、高效光催化剂、光催化水裂解新材料、新型除砷材料、低剂量维C或可把癌细胞“变好”

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我國成功發射第三十二顆北斗導航衛星

今日科技话题:我国成功发射第三十二颗北斗导航卫星、高效光催化剂、光催化水裂解新材料、新型除砷材料、低剂量维C或可把癌细胞“变好”

衛星發射場面

7月10日4時58分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號甲運載火箭,成功發射了第三十二顆北斗導航衛星。

該衛星屬傾斜地球同步軌道衛星,衛星入軌並完成在軌測試後,將接入北斗衛星導航系統,為用戶提供更可靠服務。

此次發射的北斗導航衛星及其運載火箭,分別由中國航天科技集團有限公司所屬的中國空間技術研究院、中國運載火箭技術研究院抓總研製。這是長征系列運載火箭的第280次飛行。

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固氮合成氨有了高效光催化劑

近日,中國科學技術大學熊宇傑教授團隊,通過金屬氧化物光催化劑的缺陷工程調控,發現通過摻雜的方式來精修催化劑的缺陷態,可以促進缺陷位點對氮分子的高效活化,有效地提高光催化固氮合成氨的效率。該成果日前在線發表於國際化學重要期刊《美國化學會志》上。

科研人員將鉬原子摻雜在催化劑的缺陷位點處,實現了光催化體系中氮分子的高效活化。研究人員結合同步輻射技術表徵、原位紅外光譜檢測和理論計算模擬,揭示了摻雜鉬原子對缺陷狀態的精修作用。一方面,鉬摻雜提升了催化劑缺陷能級,減少了電子能量馳豫過程帶來的能量損耗;另一方面,鉬摻雜形成的鉬—鎢異質位點調控了吸附氮分子的電荷狀態,增大了氮原子之間的電荷差,同時提高了金屬—氧鍵的共價性,促進了光生電子轉移過程。這些鉬摻雜帶來的不同效應之間的協同作用,有效地促進了催化位點對氮分子的活化,實現了催化劑光驅動固氮合成氨效率的大幅提升。

該成果為開發高效的固氮光催化劑以及調控催化劑缺陷提供了一種新的思路,並展示了催化位點電子結構的調控對催化反應的重要性。

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科學家發明光催化水裂解新材料

太陽能清潔且豐富。不過,當沒有日光照射時,必須將其儲存在電池中,或者通過一個被稱為光催化的過程,將太陽能用於燃料生產。在光催化水裂解中,太陽能將水分解成氫和氧。隨後,氫和氧在燃料電池中被重新組合,以釋放能量。

日前發表於美國物理學會出版集團旗下期刊《應用物理學快報》的一篇論文顯示,如今,一類新材料——鹵化物雙鈣鈦礦可能剛好擁有裂解水的屬性。

來自英國牛津大學的George Volonakis和Giustino利用超級計算機計算了4種鹵化物雙鈣鈦礦的量子能量狀態。他們發現,Cs2BiAgCl6和Cs2BiAgBr6是最有前景的光催化材料,因為它們能比TiO2更好地吸收可見光。同時,兩者能產生擁有充足能量從而將水分解成氫和氧的電子和空穴。

Giustino表示,極少有材料同時具備所有這些特徵。“我們不能說這肯定行得通,但這些化合物似乎擁有全部合適的屬性。”

Giustino及其團隊最初在尋找製造太陽能電池的材料時發現了這種鈣鈦礦。過去幾年間,鈣鈦礦引發廣泛關注,因為它可提高串聯設計硅基太陽能電池的效率。串聯設計可將鈣鈦礦電池直接集成到高效硅電池上,但它們含有少量鉛。如果被用於太陽能電站的能量收集,鉛可能造成潛在的環境危害。


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