Поскольку мировой спрос на энергию продолжает расти, разработка более эффективных и устойчивых технологий производства и хранения энергии приобретает все большее значение. По словам доктора Уэйда Адамса из Университета Райса, энергия будет самой насущной проблемой, с которой столкнется человечество в следующие 50 лет, и нанотехнологии могут решить эту проблему. [1] Нанотехнологии , относительно новая область науки и техники , обещают оказать значительное влияние на энергетику. Нанотехнология определяется как любая технология, которая содержит частицы размером менее 100 нанометров. В масштабе единичная вирусная частица имеет ширину около 100 нанометров.
Люди в области науки и техники уже начали разрабатывать способы использования нанотехнологий для разработки потребительских товаров. Выгоды, уже отмеченные при разработке этих продуктов, заключаются в повышении эффективности освещения и обогрева , увеличении емкости накопления электроэнергии и уменьшении количества загрязнения в результате использования энергии. Такие выгоды делают вложение капитала в исследования и разработки нанотехнологий главным приоритетом.
Наноматериалы, обычно используемые в энергетике
Важной областью нанотехнологий, связанной с энергетикой, является нанопроизводство , процесс проектирования и создания устройств на наноуровне. Возможность создавать устройства размером менее 100 нанометров открывает множество возможностей для разработки новых способов захвата, хранения и передачи энергии. Повышение точности технологий нанопроизводства имеет решающее значение для решения многих энергетических проблем, с которыми в настоящее время сталкивается мир. [2]
Материалы на основе графена
Огромный интерес вызывает использование материалов на основе графена для хранения энергии. Исследования по использованию графена для хранения энергии начались совсем недавно, но темпы относительных исследований стремительны. [3]
Графен недавно стал перспективным материалом для хранения энергии благодаря нескольким свойствам, таким как малый вес, химическая инертность и низкая цена. Графен представляет собой аллотроп из углерода , который существует в виде двумерного листа атомов углерода , организованных в виде гексагональной решетки. Семейство материалов, связанных с графеном, называемых научным сообществом «графенами», состоит из структурных или химических производных графена. [3] Наиболее важным химически полученным графеном является оксид графена (определяется как однослойный оксид графита. [4] Оксид графита может быть получен путем взаимодействия графита с сильными окислителями, например, смесью серной кислоты, нитрата натрия и калия. перманганат [5] ), который обычно получают из графита окислением до оксида графита и последующим расслаиванием. Свойства графена сильно зависят от метода изготовления. Например, восстановление оксида графена до графена приводит к структуре графена, которая также имеет толщину в один атом, но содержит высокую концентрацию дефектов, таких как наноотверстия и дефекты Стоуна – Уэльса . [6] Кроме того, углеродные материалы, которые имеют относительно высокую электропроводность и переменную структуру, широко используются для модификации серы. Были синтезированы серо-углеродные композиты с разнообразной структурой, которые показали значительно улучшенные электрохимические характеристики, чем чистая сера, что имеет решающее значение для конструкции батарей. [7] [8] [9] [10] Графен имеет большой потенциал для модификации серного катода для высокоэффективных Li-S батарей, который широко исследовался в последние годы. [3]
Нано-полупроводники на основе кремния
Кремний -нано полупроводники имеют наиболее полезное применение в солнечной энергии , и она также была тщательно изучены во многих местах, такие как Университет Киото . Они используют наночастицы кремния для поглощения большего диапазона длин волн из электромагнитного спектра . Это можно сделать, поместив на поверхность множество одинаковых кремниевых стержней, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Кроме того, для достижения наилучших результатов необходимо оптимизировать высоту и длину промежутков. Такое расположение кремниевых частиц позволяет повторно поглощать солнечную энергию множеством различных частиц, возбуждая электроны и приводя к преобразованию большей части энергии в тепло. Затем тепло можно преобразовать в электричество. Исследователи из Киотского университета показали, что эти наноразмерные полупроводники могут повысить эффективность как минимум на 40% по сравнению с обычными солнечными элементами. [11]
Материалы на основе наноцеллюлозы
Целлюлоза - самый распространенный природный полимер на Земле. В настоящее время мезопористые структуры на основе наноцеллюлозы , гибкие тонкие пленки, волокна и сети разрабатываются и используются в фотоэлектрических (ФЭ) устройствах, системах накопления энергии , сборщиках механической энергии и компонентах катализаторов. Включение наноцеллюлозы в эти устройства, связанные с энергией, в значительной степени увеличивает долю экологически чистых материалов и является очень многообещающим для решения соответствующих экологических проблем. Кроме того, целлюлоза демонстрирует низкую стоимость и большие перспективы. [12]
Наноструктуры в энергетике
Одномерные наноматериалы
Одномерные наноструктуры показали себя многообещающими для увеличения плотности энергии , безопасности и долговечности систем хранения энергии - области, в которой литий-ионные батареи нуждаются в улучшении . Эти наноструктуры в основном используются в электродах батарей из-за их более коротких би-непрерывных путей переноса ионов и электронов, что приводит к более высоким характеристикам батареи. [13]
Кроме того, одномерные наноструктуры способны увеличивать накопление заряда за счет двойного слоя, а также могут использоваться в суперконденсаторах из-за их быстрых псевдоконцентрированных окислительно-восстановительных процессов на поверхности. В будущем новый дизайн и управляемый синтез этих материалов будут разрабатываться гораздо глубже. Одномерные наноматериалы также являются экологически чистыми и экономичными . [14]
Двумерные наноматериалы
Наиболее важной особенностью двумерных наноматериалов является возможность точного управления их свойствами. Это означает, что 2D-наноматериалы можно легко модифицировать и создавать на основе наноструктур . Межслойным пространством также можно управлять для неслоистых материалов, называемых двумерными наножидкостными каналами. Из двумерных наноматериалов также можно создавать пористые структуры, чтобы их можно было использовать для хранения энергии и каталитических применений, применяя простой перенос заряда и массы. [15]
У 2D-наноматериалов также есть несколько проблем. Есть некоторые побочные эффекты изменения свойств материалов, таких как активность и структурная стабильность , которые могут быть нарушены при их разработке. Например, создание некоторых дефектов может увеличить количество активных центров для более высоких каталитических характеристик, но также могут произойти побочные реакции, которые могут повредить структуру катализатора. Другим примером является то, что расширение межслоев может снизить барьер диффузии ионов в каталитической реакции, но также потенциально может снизить ее структурную стабильность. Из-за этого возникает компромисс между производительностью и стабильностью. Вторая проблема - последовательность в методах проектирования. Например, гетероструктуры являются основными структурами катализатора в межслоевом пространстве и устройствах накопления энергии, но этим структурам может не хватать понимания механизма каталитической реакции или механизмов накопления заряда. Требуется более глубокое понимание дизайна 2D наноматериалов, потому что фундаментальные знания приведут к последовательным и эффективным методам проектирования этих структур. Третья проблема - практическое применение этих технологий. Существует огромная разница между применением 2D-наноматериалов в лабораторных и промышленных масштабах из-за их внутренней нестабильности во время хранения и обработки. Например, пористые структуры из 2D наноматериалов имеют низкую плотность упаковки, что затрудняет их упаковку в плотные пленки. Новые способы применения этих материалов в промышленных масштабах все еще разрабатываются. [15]
Приложения
Литий-серные высокоэффективные батареи
Литий-ионный аккумулятор в настоящее время является одной из самых популярных электрохимических систем хранения энергии и широко используется в различных областях, от портативной электроники до электромобилей. [16] [17] Однако гравиметрическая плотность энергии литий-ионных аккумуляторов ограничена и меньше, чем у ископаемых видов топлива. Литий-серный (Li-S) аккумулятор, который имеет гораздо более высокую плотность энергии, чем литий-ионный аккумулятор, в последние годы привлекает внимание всего мира. [18] [19] Группа исследователей из Национального фонда естественных наук Китая (гранты № 21371176 и 21201173) и группы научно-технических инноваций Нинбо (грант № 2012B82001) разработали литий-серную батарею на основе наноструктур. состоящий из многослойных нанокомпозитных структур графен / сера / углерод. Наномодификация серы может увеличить электрическую проводимость батареи и улучшить перенос электронов в серном катоде. Может быть разработан и успешно изготовлен нанокомпозит графен / сера / углерод с многослойной структурой (G / S / C), в котором наноразмерная сера нанесена на обе стороны химически восстановленных листов графена и покрыта слоями аморфного углерода. Эта структура одновременно обеспечивает высокую проводимость и защиту поверхности от серы, что обеспечивает отличные характеристики заряда / разряда. Композит G / S / C демонстрирует многообещающие характеристики как высокоэффективный катодный материал для Li-S батарей. [20]
Наноматериалы в солнечных элементах
Спроектированные наноматериалы являются ключевыми строительными блоками солнечных элементов нынешнего поколения. [21] Лучшие современные солнечные элементы состоят из слоев нескольких различных полупроводников, уложенных вместе, чтобы поглощать свет с разной энергией, но при этом им удается использовать только примерно 40% энергии Солнца. Имеющиеся в продаже солнечные элементы имеют гораздо более низкий КПД (15-20%). Наноструктурирование использовалось для повышения эффективности установленных фотоэлектрических (ФЭ) технологий, например, путем улучшения токосъема в устройствах из аморфного кремния , [22] повышения плазмонности в сенсибилизированных красителями солнечных элементах [23] и улучшенного захвата света в кристаллическом кремнии. . [24] Кроме того, нанотехнологии могут помочь повысить эффективность преобразования света за счет использования гибких запрещенных зон наноматериалов [25] или управления направленностью и вероятностью выхода фотонов фотоэлектрических устройств. [26] Диоксид титана (TiO 2 ) является одним из наиболее широко исследованных оксидов металлов для использования в фотоэлектрических элементах за последние несколько десятилетий из-за его низкой стоимости, безвредности для окружающей среды, большого количества полиморфов , хорошей стабильности и отличных электронных и оптических свойств. [27] [28] [29] [30] [31] Однако их характеристики сильно ограничены свойствами самих материалов TiO 2 . Одним из ограничений является широкая запрещенная зона, что делает TiO 2 чувствительным только к ультрафиолетовому (УФ) свету, который занимает менее 5% солнечного спектра. [32] В последнее время наноматериалы со структурой ядро-оболочка привлекли большое внимание, поскольку они представляют собой интеграцию отдельных компонентов в функциональную систему, демонстрируя улучшенные физические и химические свойства (например, стабильность, нетоксичность, диспергируемость, многофункциональность. ), недоступные для изолированных компонентов. [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] Для наноматериалов TiO 2 эта конструкция со структурой ядро-оболочка могла бы обеспечить многообещающий способ преодоления их недостатков, в результате чего в улучшенных характеристиках. [42] [43] [44] По сравнению с единственным TiO 2 материала, ядро-оболочка структурированные TiO 2 композиты показывают перестраиваемых оптические и электрические свойства, даже новые функции, которые происходят из уникальных ядро-оболочка структур. [32]
Топливные добавки на основе наночастиц
Наноматериалы можно использовать по-разному для снижения энергопотребления. Топливные добавки на основе наночастиц также могут быть очень полезны для снижения выбросов углерода и повышения эффективности сжигания топлива. Было показано, что наночастицы оксида церия очень хорошо катализируют разложение несгоревших углеводородов и другие выбросы мелких частиц из-за их большого отношения площади поверхности к объему, а также снижения давления в камере сгорания двигателей для повышения эффективности двигателя и ограничения выбросов. Выбросы NO x . [45] Добавление углеродных наночастиц также успешно увеличило скорость горения и задержку воспламенения в авиационном топливе. [46] Добавки наночастиц железа к биодизельному и дизельному топливу также показали снижение расхода топлива и объемных выбросов углеводородов на 3-6%, оксида углерода на 6-12% и оксидов азота на 4-11% в одном исследовании. [47]
Воздействие топливных присадок на окружающую среду и здоровье человека
Хотя наноматериалы могут повысить энергоэффективность топлива несколькими способами, недостаток их использования заключается в воздействии наночастиц на окружающую среду. При добавлении в топливо наночастиц оксида церия следовые количества этих токсичных частиц могут выделяться в выхлопных газах. Было показано, что добавки оксида церия к дизельному топливу вызывают воспаление легких и повышают уровень жидкости в бронхиальном лаваже у крыс. [45] Это вызывает беспокойство, особенно в районах с интенсивным дорожным движением, где эти частицы могут накапливаться и вызывать неблагоприятные последствия для здоровья. Встречающиеся в природе наночастицы, образующиеся в результате неполного сгорания дизельного топлива, также вносят большой вклад в токсичность паров дизельного топлива. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, снижает ли добавление искусственных наночастиц к топливу чистое количество выбросов токсичных частиц в результате сгорания. [45]
Экономическая выгода
Относительно недавний переход к использованию нанотехнологий в отношении захвата, передачи и хранения энергии имел и будет иметь множество положительных экономических последствий для общества. Контроль материалов, который нанотехнология предлагает ученым и инженерам потребительских товаров, является одним из наиболее важных аспектов нанотехнологии и позволяет повысить эффективность различных продуктов. Более эффективный улавливание и хранение энергии с помощью нанотехнологий может привести к снижению затрат на энергию в будущем, поскольку затраты на подготовку наноматериалов становятся менее дорогостоящими по мере развития.
Основной проблемой нынешнего производства энергии является выработка отработанного тепла в качестве побочного продукта сгорания. Типичный пример этого - двигатель внутреннего сгорания . Двигатель внутреннего сгорания теряет около 64% энергии из бензина в виде тепла, и улучшение только этого может иметь значительные экономические последствия. [48] Однако улучшение двигателя внутреннего сгорания в этом отношении оказалось чрезвычайно трудным без ущерба для производительности. Повышение эффективности топливных элементов за счет использования нанотехнологий представляется более вероятным за счет использования катализаторов с молекулярной структурой , полимерных мембран и улучшенного хранения топлива.
Чтобы топливный элемент работал, особенно вариант с водородом , необходим катализатор на основе благородного металла (обычно платина , которая очень дорога) для отделения электронов от протонов атомов водорода. [49] Однако катализаторы этого типа чрезвычайно чувствительны к реакциям с оксидом углерода . Для борьбы с этим используются спирты или углеводородные соединения для снижения концентрации монооксида углерода в системе. Используя нанотехнологии, можно разработать катализаторы с помощью нанотехнологий, которые ограничивают неполное сгорание и, таким образом, уменьшают количество монооксида углерода, повышая эффективность процесса.
Смотрите также
- Нанотехнологии
- Энергия
- Топливная ячейка
Рекомендации
- ^ TEDxHouston 2011 - Уэйд Адамс - Нанотехнологии и энергия , получено 2020-04-28
- ^ Маршалл, Хейзелл (21.11.2018). Экологические нанотехнологии . Электронные научные ресурсы. п. 70. ISBN 978-1-83947-357-9.
- ^ а б в Пумера, Мартин (01.03.2011). «Наноматериалы на основе графена для хранения энергии» . Энергетика и экология . 4 (3): 668–674. DOI : 10.1039 / C0EE00295J . ISSN 1754-5706 .
- ^ Чжу, Янву; Мурали, Шанти; Цай, Вэйвэй; Ли, Сюэсон; Сок, Джи Вон; Поттс, Джеффри Р .; Руофф, Родни С. (2010). «Графен и оксид графена: синтез, свойства и применение». Современные материалы . 22 (35): 3906–3924. DOI : 10.1002 / adma.201001068 . ISSN 1521-4095 . PMID 20706983 .
- ^ Тьонг, Си Чин (01.01.2014). «Синтез и структурно-механические характеристики свойств графен-полимерных нанокомпозитов» . Ин Чонг, Си-Чин (ред.). 10 - Синтез и структурно-механические характеристики графен-полимерных нанокомпозитов . Нанокристаллические материалы (второе издание) . Эльзевир. С. 335–375. DOI : 10.1016 / B978-0-12-407796-6.00010-5 . ISBN 978-0-12-407796-6. Проверено 4 мая 2020 .
- ^ Гомес-Наварро, Кристина; Мейер, Янник С .; Sundaram, Ravi S .; Чувилин Андрей; Кураш, Саймон; Бургхард, Марко; Керн, Клаус; Кайзер, Юте (14 апреля 2010 г.). «Атомная структура восстановленного оксида графена». Нано-буквы . 10 (4): 1144–1148. Bibcode : 2010NanoL..10.1144G . DOI : 10.1021 / nl9031617 . ISSN 1530-6984 . PMID 20199057 .
- ^ Jayaprakash, N .; Shen, J .; Moganty, Surya S .; Corona, A .; Арчер, Линден А. (2011). «Пористые полые углеродные @ серные композиты для мощных литий-серных батарей». Angewandte Chemie International Edition . 50 (26): 5904–5908. DOI : 10.1002 / anie.201100637 . ISSN 1521-3773 . PMID 21591036 .
- ^ Шустер, Йорг; Он, Гуан; Мандлмайер, Бенджамин; Йим, Тэын; Ли, Кю Тэ; Бейн, Томас; Назар, Линда Ф. (2012). «Сферические упорядоченные мезопористые углеродные наночастицы с высокой пористостью для литий-серных аккумуляторов». Angewandte Chemie International Edition . 51 (15): 3591–3595. DOI : 10.1002 / anie.201107817 . ISSN 1521-3773 . PMID 22383067 .
- ^ Чжэн, Гуанъюань; Ян, Юань; Ча, Джуди Дж .; Хонг, Сын Сэ; Цуй, И (2011-10-12). "Серные катоды с полыми углеродными нанофибрами для литиевых аккумуляторных батарей большой удельной емкости". Нано-буквы . 11 (10): 4462–4467. Bibcode : 2011NanoL..11.4462Z . DOI : 10.1021 / nl2027684 . ISSN 1530-6984 . PMID 21916442 .
- ^ Цзи, Сюлей; Ли, Кю Тэ; Назар, Линда Ф. (июнь 2009 г.). «Высокоупорядоченный наноструктурированный углерод-серный катод для литий-серных батарей» . Материалы природы . 8 (6): 500–506. Bibcode : 2009NatMa ... 8..500J . DOI : 10.1038 / nmat2460 . ISSN 1476-4660 . PMID 19448613 .
- ^ Как нанотехнологии развивают солнечную энергию , получено 29 апреля 2020 г.
- ^ Ван, Сюйдун; Яо, Чуньхуа; Ван, Фэй; Ли, Чжаодун (2017). «Наноматериалы на основе целлюлозы для энергетики» . Маленький . 13 (42): 1702240. DOI : 10.1002 / smll.201702240 . ISSN 1613-6829 . PMC 5837049 . PMID 28902985 .
- ^ Вэй, Цюлун; Сюн, Фанюй; Тан, Шуаншуан; Хуанг, Лэй; Lan, Esther H .; Данн, Брюс; Май, Лицян (2017). «Пористые одномерные наноматериалы: проектирование, изготовление и применение в электрохимическом накоплении энергии» . Современные материалы . 29 (20): 1602300. DOI : 10.1002 / adma.201602300 . ISSN 1521-4095 . PMID 28106303 .
- ^ Чен, Ченг; Fan, Yuqi; Гу, Цзяньхан; Ву, Лиминг; Пассерини, Стефано; Май, Лицян (21.03.2018). «Одномерные наноматериалы для хранения энергии». Журнал физики D: Прикладная физика . 51 (11): 113002. Bibcode : 2018JPhD ... 51k3002C . DOI : 10.1088 / 1361-6463 / aaa98d . ISSN 0022-3727 .
- ^ а б Чжу, Юэ; Пэн, Леле; Фанг, Чживэй; Ян, Чуньшуан; Чжан, Сяо; Ю, Гуйхуа (2018). «Структурная инженерия 2D наноматериалов для хранения энергии и катализа». Современные материалы . 30 (15): 1706347. DOI : 10.1002 / adma.201706347 . PMID 29430788 .
- ^ Гуденаф, Джон Б.; Ким, Янгсик (09.02.2010). «Проблемы перезаряжаемых литиевых батарей †». Химия материалов . 22 (3): 587–603. DOI : 10.1021 / cm901452z . ISSN 0897-4756 .
- ^ Брюс, Питер Дж .; Скросати, Бруно; Тараскон, Жан-Мари (2007-04-07). «Наноматериалы для литиевых аккумуляторных батарей». Angewandte Chemie International Edition . 47 (16): 2930–2946. DOI : 10.1002 / anie.200702505 . ISSN 1433-7851 . PMID 18338357 .
- ^ Брюс, Питер Дж .; Freunberger, Stefan A .; Hardwick, Laurence J .; Тараскон, Жан-Мари (2011-12-15). «Li – O2 и Li – S аккумуляторы с большим накоплением энергии». Материалы природы . 11 (1): 19–29. DOI : 10.1038 / nmat3191 . ISSN 1476-1122 . PMID 22169914 .
- ^ Бархамади, Марзи; Капур, Аджай; Вен, Цуйе (2013). «Обзор Li-S батарей как высокоэффективной перезаряжаемой литиевой батареи». Журнал Электрохимического общества . 160 (8): A1256 – A1263. DOI : 10.1149 / 2.096308jes . ЛВП : 1959,3 / 351310 . ISSN 0013-4651 .
- ^ Джин, Кангке; Чжоу, Сюйфэн; Лю, Чжаопин (01.09.2015). «Нанокомпозит графен / сера / углерод для высокоэффективных литий-серных батарей» . Наноматериалы . 5 (3): 1481–1492. DOI : 10,3390 / nano5031481 . ISSN 2079-4991 . PMC 5304645 . PMID 28347077 .
- ^ Ли, Вэй; Эльзатахри, Ахмед; Алдхаян, Дхайфаллах; Чжао, Дунъюань (12.11.2018). «Структурированные наноматериалы диоксида титана со структурой ядро – оболочка для использования в солнечной энергии» . Обзоры химического общества . 47 (22): 8203–8237. DOI : 10.1039 / C8CS00443A . ISSN 1460-4744 . PMID 30137079 .
- ^ Джолин, Эрик; Аль-Обейди, Ахмед; Nogay, Gizem; Штукельбергер, Майкл; Буонассиси, Тонио; Гроссман, Джеффри С. (2016). «Структурирование Nanohole для улучшения характеристик фотоэлектрических систем на основе гидрированного аморфного кремния» (PDF) . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 8 (24): 15169–15176. DOI : 10.1021 / acsami.6b00033 . ЛВП : 1721,1 / 111823 . ISSN 1944-8244 . PMID 27227369 .
- ^ Sheehan, Stafford W .; Но, Хисо; Brudvig, Gary W .; Цао, Хуэй; Шмуттенмаер, Чарльз А. (2013). «Плазмонное усиление сенсибилизированных красителем солнечных элементов с использованием наноструктур ядро-оболочка-оболочка». Журнал физической химии C . 117 (2): 927–934. DOI : 10.1021 / jp311881k . ISSN 1932-7447 .
- ^ Бранхам, Мэтью С .; Сюй, Вэй-Чун; Йерчи, Сельчук; Лумис, Джеймс; Борискина, Светлана В .; Hoard, Brittany R .; Хан, Санг Эон; Чен, Ганг (2015). «Солнечные элементы из кристаллического кремния толщиной 10 мкм с эффективностью 15,7% с использованием периодических наноструктур» (PDF) . Современные материалы . 27 (13): 2182–2188. DOI : 10.1002 / adma.201405511 . hdl : 1721,1 / 96917 . ISSN 0935-9648 . PMID 25692399 .
- ^ Асим, Нилофар; Мохаммад, Масита; Badiei, Marzieh (1 января 2018 г.), Bhanvase, Bharat A .; Pawade, Vijay B .; Дхобл, Санджай Дж .; Сонаван, Шириш Х. (ред.), «Глава 8 - Новые наноматериалы для устройств солнечных батарей» , Наноматериалы для зеленой энергии , микро- и нанотехнологий, Elsevier, стр. 227–277, ISBN 978-0-12-813731-4, дата обращения 29.04.2020
- ^ Mann, Sander A .; Гроте, Ричард Р .; Осгуд, Ричард М .; Алё, Андреа; Гарнетт, Эрик К. (2016). «Возможности и ограничения для нанофотонных структур, чтобы превысить предел Шокли – Кайссера». САУ Нано . 10 (9): 8620–8631. DOI : 10.1021 / acsnano.6b03950 . ISSN 1936-0851 . PMID 27580421 .
- ^ Hoffmann, Michael R .; Мартин, Скот Т .; Чой, Воньонг .; Банеманн, Детлеф В. (1995). "Экологические приложения фотокатализа полупроводников". Химические обзоры . 95 (1): 69–96. DOI : 10.1021 / cr00033a004 . ISSN 0009-2665 .
- ^ Чен, Сяобо; Мао, Самуэль С. (2007). «Наноматериалы диоксида титана: синтез, свойства, модификации и применение». Химические обзоры . 107 (7): 2891–2959. DOI : 10.1021 / cr0500535 . ISSN 0009-2665 . PMID 17590053 .
- ^ Лю, Лэй; Чен, Сяобо (23.06.2014). «Наноматериалы диоксида титана: самоструктурные модификации». Химические обзоры . 114 (19): 9890–9918. DOI : 10.1021 / cr400624r . ISSN 0009-2665 . PMID 24956359 .
- ^ Де Анжелис, Филиппо; Ди Валентин, Кристиана; Фантаччи, Симона; Виттадини, Андреа; Селлони, Аннабелла (13.06.2014). «Теоретические исследования анатаза и менее распространенных фаз TiO2: объем, поверхности и наноматериалы». Химические обзоры . 114 (19): 9708–9753. DOI : 10.1021 / cr500055q . ISSN 0009-2665 . PMID 24926899 .
- ^ Даль, Майкл; Лю, Идинь; Инь, Ядун (11.07.2014). «Композиционные наноматериалы диоксида титана» . Химические обзоры . 114 (19): 9853–9889. DOI : 10.1021 / cr400634p . ISSN 0009-2665 . PMID 25011918 .
- ^ а б Ли, Вэй; Эльзатахри, Ахмед; Алдхаян, Дхайфаллах; Чжао, Дунъюань (12.11.2018). «Структурированные наноматериалы диоксида титана со структурой ядро – оболочка для использования в солнечной энергии» . Обзоры химического общества . 47 (22): 8203–8237. DOI : 10.1039 / C8CS00443A . ISSN 1460-4744 . PMID 30137079 .
- ^ Джу, Сан Хун; Пак, Чон Ён; Цунг, Чиа-Куанг; Ямада, Юске; Ян, Пейдун; Соморжай, Габор А. (23 ноября 2008 г.). «Термически стабильные нанокатализаторы ядро – оболочка Pt / мезопористый диоксид кремния для высокотемпературных реакций». Материалы природы . 8 (2): 126–131. DOI : 10.1038 / nmat2329 . ISSN 1476-1122 . PMID 19029893 .
- ^ Гош Чаудхури, Раджиб; Пария, Сантану (28 декабря 2011 г.). «Ядро / наночастицы оболочки: классы, свойства, механизмы синтеза, характеристика и приложения». Химические обзоры . 112 (4): 2373–2433. DOI : 10.1021 / cr100449n . ISSN 0009-2665 . PMID 22204603 .
- ^ Вэй, Суйин; Ван, Цян; Чжу, Джиахуа; Солнце, Луи; Линь, Хунфэй; Го, Чжаньху (2011). «Многофункциональные композитные наночастицы ядро – оболочка». Наноразмер . 3 (11): 4474–502. Bibcode : 2011Nanos ... 3.4474W . DOI : 10.1039 / c1nr11000d . ISSN 2040-3364 . PMID 21984390 .
- ^ Ли, Вэй; Чжао, Дунъюань (2012-10-15). «Расширение метода Штёбера для создания мезопористых SiO2 и TiO2-оболочек для однородных многофункциональных структур ядро-оболочка». Современные материалы . 25 (1): 142–149. DOI : 10.1002 / adma.201203547 . ISSN 0935-9648 . PMID 23397611 .
- ^ Герреро-Мартинес, Андрес; Перес-Хусте, Хорхе; Лиз-Марзан, Луис М. (19 марта 2010 г.). «Недавний прогресс в покрытии наночастиц диоксидом кремния и родственных наноматериалов». Современные материалы . 22 (11): 1182–1195. DOI : 10.1002 / adma.200901263 . ISSN 0935-9648 . PMID 20437506 .
- ^ Gawande, Manoj B .; Госвами, Анандаруп; Асефа, Теодрос; Го, Хуэйчжан; Бирадар, Анкуш В .; Пэн, Дун-Лян; Зборил, Радек; Варма, Раджендер С. (2015). «Наночастицы ядро – оболочка: синтез и применение в катализе и электрокатализе». Обзоры химического общества . 44 (21): 7540–7590. DOI : 10.1039 / c5cs00343a . ISSN 0306-0012 . PMID 26288197 .
- ^ Чжан, Фань; Че, Ренчао; Ли, Сяоминь; Яо, Чи; Ян, Цзяньпин; Шен, Дэнке; Ху, Пан; Ли, Вэй; Чжао, Дунъюань (03.05.2012). «Прямое отображение структуры ядра / оболочки нанокристалла с повышением частоты преобразования на субнанометровом уровне: зависимость толщины оболочки при преобразовании оптических свойств с повышением частоты». Нано-буквы . 12 (6): 2852–2858. Bibcode : 2012NanoL..12.2852Z . DOI : 10.1021 / nl300421n . ISSN 1530-6984 . PMID 22545710 .
- ^ Цянь, Сюйфан; Ур, Иньин; Ли, Вэй; Ся Юнъяо; Чжао, Дунъюань (2011). «Многослойные углеродные нанотрубки @ мезопористый углерод с конфигурацией ядро-оболочка: хорошо продуманная композитная структура для применения в электрохимических конденсаторах». Журнал химии материалов . 21 (34): 13025. DOI : 10.1039 / c1jm12082d . ISSN 0959-9428 .
- ^ Чжан, Цяо; Ли, Илкеун; Джу, Джи Бонг; Заера, Франсиско; Инь, Ядун (26 декабря 2012 г.). «Наноструктурированные катализаторы ядро – оболочка». Счета химических исследований . 46 (8): 1816–1824. DOI : 10.1021 / ar300230s . ISSN 0001-4842 . PMID 23268644 .
- ^ Лю, Сики; Чжан, Нан; Сюй, И-Цзюнь (2013-12-04). «Структурированные нанокомпозиты ядро-оболочка для фотокаталитических селективных органических превращений». Характеристика частиц и систем частиц . 31 (5): 540–556. DOI : 10.1002 / ppsc.201300235 . ISSN 0934-0866 .
- ^ Рай, Прабхакар; Маджи, Санджит Манохар; Ю, Ён-Тэ; Ли, Чон-Хын (2015). «Наноархитектуры из благородных металлов @ полупроводникового оксида металла @ в виде оболочки как новая платформа для приложений газовых датчиков». RSC Advances . 5 (93): 76229–76248. DOI : 10.1039 / c5ra14322e . ISSN 2046-2069 .
- ^ Ли, Годун; Тан, Чжиюн (2014). "Наночастицы благородных металлов @ наноструктуры ядра оксида металла / желтка-оболочки в качестве катализаторов: недавний прогресс и перспективы". Наноразмер . 6 (8): 3995–4011. Bibcode : 2014Nanos ... 6.3995L . DOI : 10.1039 / c3nr06787d . ISSN 2040-3364 . PMID 24622876 .
- ^ а б в «Наночастицы как топливные добавки» . AZoNano.com . 2012-09-03 . Проверено 29 апреля 2020 .
- ^ Гамари, Мохсен; Ратнер, Альберт (2017-01-15). «Характеристики горения коллоидных капель авиакеросина и наночастиц на основе углерода» . Топливо . 188 : 182–189. DOI : 10.1016 / j.fuel.2016.10.040 . ISSN 0016-2361 .
- ^ Деббарма, Сумита; Мисра, Рахул Дев (2018-08-01). «Влияние топливной добавки с наночастицами железа на производительность и выбросы выхлопных газов двигателя с воспламенением от сжатия, работающего на дизельном и биодизельном топливе» . Журнал терминологии и инженерных приложений . 10 (4). DOI : 10.1115 / 1.4038708 . ISSN 1948-5085 .
- ^ «Основы двигателя внутреннего сгорания» . Energy.gov . Проверено 29 апреля 2020 .
- ^ Ван, Шуанъинь (2008-12-09). «Управляемый синтез дендритных наноматериалов ядро-оболочка Au @ Pt для использования в качестве эффективного электрокатализатора топливных элементов». Нанотехнологии . 20 (2): 025605. DOI : 10,1088 / 0957-4484 / 20/2/025605 . PMID 19417274 .