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Inaword一周回顾

  • 来源:本站原创
  • 时间:2021/9/14 8:30:57

化学与机械

一万本田又亮黑科技,全新发动机热效率高达50%

本田四年前吹过的牛,正在一步步的实现,当年在东京车展上大秀黑科技的本田可谓博人眼球,在当年市场环境下,本田就放出了10AT横置变速箱,热效率高达50%的发动机。去年十代雅阁上市,虽然进行了一定调整,但不可否认的是海外版已经上市的10AT横置变速箱让本田曾经吹下的牛迅速落地,按照本田发展计划,50%热效率的发动机将会在年初步推入市场。按照时间来推算,明年极有可能试机点火。

本田亮出的这套黑科技可以说摄人心魄,之所以热效率能达到50%,是因为本田对喷油系统以及点火系统进行了全面的革新,工程师称其为“均质稀薄电火花点火技术”,也就是此前所说的HLSI技术,这套技术通过利用空气燃烧比分层的客观事实,先行点燃火花塞附近的混合物,因为混合物均质的原因,燃烧效果将会更好,热效率也将会进一步提升。

那么热效率高达50%的发动机会有啥表现?简单来说热效率代表的是发动机做工的效率,能量在转化过程中都会浪费,这一数据越高代表转化过程中浪费,理论上老来说如果热效率达到%,那么燃料在做工过程中是没有浪费的,当然这仅仅是理论。等量的燃油在热效率更高的发动机内,将会爆发出更多的能量,进而动力更强,而且油耗也会降低,所以各大厂家针对热效率都在不断优化,目前全球车企在这一领域有不错突破的三大车企分别为:马自达、丰田、本田。

当然单单有发动机还不算啥,本田10AT变速箱的落地也将会更好的传导发动机输出的扭矩,这台已经在雅阁上装备的10AT变速箱不仅仅传动效率更高,而且体积更小,更适合适配前驱大马力车型。非常有意思的是年本田预计这台变速箱将会在年之前上市,但按照预期仍然提前了两年左右,目前在全新的讴歌SUV上已经出现了这台10AT变速箱。从目前的反馈上来看,这台变速箱不仅仅换挡速度更快,而且加速性能也有所提升,最为关键的是燃油经济性继续降低6%,如果后期适配全新发动机,那么整套动力系统的经济性能将会更好。

国外制氢技术获重要突破!国际能源署对氢能最新定调

这听起来很神奇:你把一个特殊装置和空气接触,将它暴露在阳光下,然后便开始生产氢气。据近期外媒报道,一个研究团队宣称已经将这一设想变成了现实。

氢能作为一种清洁高效的能源,并不是新鲜事物,能源行业已经对其开发利用了多年。但由于制氢技术的掣肘,其一直未能实现大规模应用。但近一段时期,越来越多的国际共识认为,氢能将在世界向可持续能源的过渡中发挥关键作用。6月14日,在G20峰会召开前夕,国际能源署(IEA)发布了一份特别的氢能发展报告,称“氢能拥有巨大的潜力,世界不应该错过这个使氢能成为我们清洁和安全的能源未来重要组成部分的独特机会。”

清洁制氢技术正不断取得突破

氢的燃烧效率大约是汽油的三倍。虽然氢能本身对环境不会造成什么影响,因为只有水和热量作为副产品释放出来。然而,生产氢气的过程目前还不太环保。

当前,约95%的氢气是通过一种称为蒸汽重整的过程产生的——将氢原子与甲烷中的碳原子分离。但是,这一过程会释放温室气体,导致全球变暖。

另一种生产方法,即电解法,将氢从水中分离出来。电解可以通过风能、水电和太阳能等可再生能源为原料实现,因此不会产生任何碳排放,缺点是价格昂贵。

为了充分发挥氢气作为替代化石能源主力的潜力,科学家们需要找到一种更加经济、环保且可行的方法来规模化生产氢气。据美国oilprice网站报道,利用空气和水制氢的技术在今年已经取得重要突破。

该网站刊文指出,近日,瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员表示,他们已经开发出一种新技术,依靠太阳能小型装置,从阳光和空气中生产液态碳氢化合物燃料。“这种装置证明了碳氢燃料可以在现实的条件下由阳光和空气制成。”

该装置直接从空气中提取二氧化碳和水,并使用太阳能对其进行分解,得到包括氢气和一氧化碳混合物在内的合成气,随后将其加工成煤油、甲醇或其他烃类。

利用太阳能制造碳氢化合物燃料的装置原理。今年早些时候,荷兰基础能源研究所(DIFFER)与丰田汽车欧洲公司合作,试图开发一种装置,吸收潮湿空气中的水蒸气,利用太阳能将其分解为氢气和氧气。目前,研究人员已经开发出一种新型固态光电化学电池,能够从空气中捕获水,然后在阳光照射下产生氢气。

能够生产氢气的光电化学电池近景。图片来源:DIFFER

在比利时,鲁汶大学(KULeuven)的生物科学工程师在2月份表示,他们已经制造出一种氢气面板,可以利用空气中的水分产生氢气。根据研究人员的说法,经过十年的发展,该小组现在每天可以生产升的氢气。其中,20个这样的氢气面板可以为一个家庭在整个冬天提供电力和热能。

鲁汶大学的生物科学工程师设计了一种氢气面板,能将15%的阳光直接转换成氢气。

氢能扩大利用关键:减少碳排放

减少现有氢气生产的碳排放是一项挑战,但也是增加全球清洁氢气利用规模的机会。一种方法是从化石燃料的氢生产中捕获和储存、利用二氧化碳。目前世界上使用这种工艺的工业设施还不太多,更多的工业设施正在筹备中。但若需要达到清洁生产的目标,还需要更大的规模。另一种方法是从电能中获得更多的氢供应。在过去二十年中,已有多个项目开始运营,将电能和水转化为氢气,以减少碳排放。在汽车、卡车、钢铁和供暖建筑等其他领域扩大清洁氢气的使用是另一项重要挑战。目前全球约有11辆氢燃料电池动力汽车在道路上行驶。到年,鼓励使用氢能源汽车的政府希望这一数字急剧增加到万。国际能源署分析,预计到年,用可再生电力生产氢气的成本可能会下降30%。由于可再生能源成本下降和氢气产量的增加,氢燃料电池、加氢设备都可以从大规模制造中受益。

抗癌天然产物首次高效合成

防风草内脂骨架的合成路线示意图(南开大学供图)

近日,南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院教授陈悦团队首次实现了抗癌天然产物防风草内酯骨架的高效化学合成,并实验确证了该类化合物可选择性杀灭肝癌干细胞,具有药物开发潜力。相关研究成果发表于《德国应用化学》。

癌症干细胞(CSC)是很多癌症复发和转移的根源,靶向CSC有望给癌症治疗带来革命性进步,因此,临床上对靶向癌症干细胞的药物具有迫切需求。然而,研究人员发现,抗CSC的化合物很难找到,相关的天然产物也极少,且大多成药性差。

防风草是我国南方常见的一种一至二年生直立草本植物,其重要活性组分为防风草内酯。近年来,围绕防风草内酯的药理研究越来越多,多篇研究论文报道防风草内酯对多种癌症干细胞具有选择性杀灭效果。

研究人员介绍,自年防风草内酯分离以来,至今未有其化学全合成研究报道,包括防风草内酯、异防风草内酯、4,5-环氧防风草内酯、防风草酸等天然产物的绝对立体构型也均未确认。这些大大限制了防风草内酯的进一步药物化学研究。

陈悦团队以文献报道中绝对立体构型的防风草内酯作为目标分子。利用两个关键串联策略,以最长线性6步,采用发散式合成,完成了防风草内酯对映异构体和异防风草内酯的首次全合成,合成路线高效简洁,合成规模可达克级,合成路线中未使用任何保护基团。

全合成也进一步确认和修正了包括防风草内酯、异防风草内酯、4,5-环氧防风草内酯的绝对立体构型,通过防风草内酯衍生物的合成,团队初步揭示了防风草内酯骨架的构效关系,并通过实验确证了防风草内酯能够杀灭肝癌干细胞。

论文共同通讯作者之一、南开大学博士王良介绍,实验确证,低浓度(5μM)异防风草内酯能够降低HepG2肝癌干细胞含量;在同等浓度下,异防风草内酯比防风草内酯有更好的降低肿瘤微球形成能力,且两者均比抗癌症干细胞候选药物ACT有更好的抑制活性。

有机硅单体主-助催化剂协同催化机理或进展

有机硅材料结合了硅的无机性能和有机材料的性能,使其广泛应用于社会生产生活的多个领域,比如航空航天、建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。二甲基二氯硅烷(M2)作为合成有机硅材料用量最大的单体原料,在工业上是通过氯甲烷和硅粉在铜基催化材料作用下生产得到的,即上世纪40年代由EugeneG.Rochow发明的罗乔反应。

然而,该反应在得到M2的同时,还会产生大量副产物(约占产物含量的15%~20%),因此,提高M2的选择性和收率一直以来都是工业界和学术界长期


本文编辑:佚名
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