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Electron Delocalization Realizes Speedy Fenton‐Like Catalysis over a High‐Loading and Low‐Valence Zinc Single‐Atom Catalyst
Authors: Xin Shaosong , Ni Luning , Zhang Peng , Tan Haobin , Song Mingyang , Li Tong , Gao Yaowen , Hu Chun 
Published: October 2023

AbstractA zinc (Zn)‐based single‐atom catalyst (SAC) is recently reported as an active Fenton‐like catalyst; however, the low Zn loading greatly restricts its catalytic activity. Herein, a molecule‐confined pyrolysis method is demonstrated to evidently increase the Zn loading to 11.54 wt.% for a Zn SAC (ZnSA‐N‐C) containing a mixture of Zn−N4 and Zn−N3 coordination structures. The latter unsaturated Zn−N3 sites promote electron delocalization to lower the average valence state of Zn in the mix‐coordinated Zn−Nx moiety conducive to interaction of ZnSA‐N‐C with peroxydisulfate (PDS). A speedy Fenton‐like catalysis is thus realized by the high‐loading and low‐valence ZnSA‐N‐C for PDS activation with a specific activity up to 0.11 min L−1 m−2, outstripping most Fenton‐like SACs. Experimental results reveal that the formation of ZnSA‐N‐C−PDS* complex owing to the strong affinity of ZnSA‐N‐C to PDS empowers intense direct electron transfer from the electron‐rich pollutant toward this complex, dominating the rapid bisphenol A (BPA) elimination. The electron transfer pathway benefits the desirable environmental robustness of the ZnSA‐N‐C/PDS system for actual water decontamination. This work represents a new class of efficient and durable Fenton‐like SACs for potential practical environmental applications.
Extraordinarily Large Contribution Ratio of Ferroelastic Domain Switching to Piezoresponse in Monoclinic (K, Na)NbO3 Films
Authors: Yuan Xueyou , Okamoto Kazuki , Kawano Mitsuki , Yoshino Masahito , Nagasaki Takanori , Imai Yasuhiko , Sakata Osami , Yamada Tomoaki 
Published: October 2023

AbstractFerroelectric monoclinic phases have attracted exceptional attention as the origin of giant piezoelectricity, whilst the detailed contributions of ferroelastic domain switching and electric‐field induced lattice strain to the piezoelectric response remain still challenging to clarify. In this work, these contributions to the piezoelectric response are deconvoluted in a (K0.4Na0.6)NbO3 (KNN) film epitaxially grown in monoclinic phase on Nb‐doped SrTiO3, where the as‐deposited film feature (111) and () non‐180° domains. By time‐resolved synchrotron X‐ray diffraction, the ferroelastic domain switching and electric‐field induced lattice strain subjected to an ultrafast electric‐field pulse are quantitatively probed. The switching of ≈4% volume fraction of (111) domains into () ones by a moderate electric field and its response within 30 µs as well are unambiguously unveiled. Interestingly, the contribution of domain switching to the strain is larger than the total strain of the film, which is enabled because of the negative electric‐field‐induced lattice strain. The present study connects macroscopic piezoelectric response in KNN films with the underlying microscopic origins unveiled by separating two contributions, which may provide a knowledge platform that allows for significant achievement of practical lead‐free piezoelectric microelectromechanical and nanoelectromechanical systems in the future.
Integrating process and power grid models for optimal design and demand response operation of giga‐scale green hydrogen
Authors: Tsay Calvin , Qvist Staffan 
Published: October 2023

AbstractElectrolysis‐based hydrogen production can play a significant role in industrial decarbonization, and its economic competitiveness can be promoted by designing demand response operating schemes. Nevertheless, the scale of industrial supply plants may be significantly large (on the order of gigawatts), meaning that electricity prices cannot be treated as an input for scheduling problems, that is, the “price taker” approach. This article presents a framework for the optimization of a large‐scale, electricity‐powered hydrogen production facility considering its integration with the power grid. Using a computational case study, we present an iterative scheme for integrating the process model with a model for power grid optimization and capacity expansion, taking the popular GenX model as an example.
Combustion behavior, mechanical performance and application for vinyl acetate–ethylene copolymer emulsion containing melamine amino trimethyl phosphate and sodium lignosulfonate
Authors: Lu Jinhan , Sun Xuan , Fontaine Gaëlle , Bourbigot Serge , Chen Zhilin , Wang Maohai , Jiang Peng 
Published: October 2023

AbstractAn intumescent‐flame‐retardant vinyl acetate–ethylene copolymer (IFR/VAE) compound has been prepared by blending with a complex of melamine amino trimethyl phosphate (M‐AT) and sodium lignosulfonate (SL). Then, this obtained IFR/VAE polymer was applied as adhesives for producing the flame‐retardant plywood. The IFR VAE sample (VAE/M‐AT3/SL1) with a mass ratio 3:1 (M‐AT to SL) showed an enhanced amount of char residue, limiting oxygen index (LOI) value and tensile strength value to 20.6 wt%, 32 vol% and 19.3 MPa, which have been increased by 796%, 600%, and 56% compared to that of neat VAE. The cone calorimeter result showed that the peak of heat release rate (pHRR) of VAE/M‐AT3/SL1 sample was reduced by 48% compared to the control one. Additionally, the second peak of HRR of sample IFRPW/15 L/15 (containing 15 wt% M‐AT3/SL1 in the plywood adhesive layer) presented a reduction of 29% compared to that of the sample PW/15 L (neat plywood). It is assigned to the formation of phospho‐carbonaceous structure during combustion, thus the flame‐retardancy of plywood has been greatly enhanced. Thus, this work provides an economical and applicable fire‐retardant VAE adhesive formula for producing plywood materials with good performances.
Preparation and construction mechanism of thermal conductive epoxy‐based composite via magnetic field induced orientation
Authors: Luo Yue , Shan Yuzhuo , Xiong Suya , Wang Yuhao , Xiao Xiangwu , He Xiaoxiang , Zhou Houming 
Published: October 2023

AbstractBN was modified with Fe3O4 to confer it with paramagnetic responsivity. The scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometer (EDS) results demonstrated that with the assistance of an external magnetic field, the paramagnetic BN particles within an epoxy matrix are effectively aligned along the direction of the magnetic field during the curing process of epoxy resin, hence forming continuous thermal conduction pathways. Therefore, the thermal conductivity of the epoxy‐based composite filled with 30 wt% of BN and externally applied with a 50 mT magnetic flux density was 0.7417 (W/m·K), an improvement of 207.89% relative to the pure epoxy resin. The establishment of continuous thermal pathways facilitates effective phonon conduction, thereby further enhancing the thermal conductivity of the material. Meanwhile, this study investigates the chain formation mechanism of Fe3O4‐modified BN under the influence of a magnetic field. When subjected to an applied magnetic field, the magnetic BN embedded in an epoxy resin matrix undergoes magnetization, rotation, and contact. Subsequently, multiple particles initially form short chains, then aggregate into longer chains aligned with the direction of the magnetic field. The findings indicate that the magnetic field induced particle alignment method holds significant potential in the fabrication of high thermal conductivity polymer composites with low filler loading.
Determinants of Achieving Serum Urate Goal with Treat‐to‐Target Urate‐Lowering Therapy in Gout
Authors: Helget Lindsay N. , O'Dell James R. , Newcomb Jeff A. , Androsenko Maria , Brophy Mary T. , Davis‐Karim Anne , England Bryant R. , Ferguson Ryan , Pillinger Michael H. , Neogi Tuhina , Palevsky Paul M. , Wu Hongsheng , Kramer Bridget , Mikuls Ted R. 
Published: October 2023

ObjectiveUsing trial data comparing treat‐to‐target allopurinol and febuxostat in gout, we examined participant characteristics associated with serum urate (SU) goal achievement.MethodsParticipants with gout and SU ≥6.8 mg/dL were randomized to allopurinol or febuxostat, titrated during weeks 0 to 24, and maintained weeks 25 to 48. Participants were considered to achieve SU goal if the mean SU from weeks 36, 42, and 48 was <6.0 mg/dL or <5 mg/dL if tophi were present. Possible determinants of treatment response were preselected and included sociodemographics, comorbidities, diuretic use, health‐related quality of life (HRQoL), body mass index, and gout measures. Determinants of SU response were assessed using multivariable logistic regression with additional analyses to account for treatment adherence.ResultsOf 764 study participants completing week 48, 618 (81%) achieved SU goal. After multivariable adjustment, factors associated with a greater likelihood of SU goal achievement included older age (adjusted odds ratio [aOR] 1.40 per 10 years), higher education (aOR 2.02), and better HRQoL (aOR 1.17 per 0.1 unit). Factors associated with a lower odds of SU goal achievement included non‐White race (aORs 0.32–0.47), higher baseline SU (aOR 0.83 per 1 mg/dL), presence of tophi (aOR 0.29), and the use of diuretics (aOR 0.52). Comorbidities including chronic kidney disease, hypertension, diabetes, and cardiovascular disease were not associated with SU goal achievement. Results were not meaningfully changed in analyses accounting for adherence.ConclusionsSeveral patient‐level factors were predictive of SU goal achievement among patients with gout who received treat‐to‐target urate‐lowering therapy (ULT). Approaches that accurately predict individual responses to treat‐to‐target ULT hold promise in facilitating personalized management and improving outcomes in patients with gout.
Zur Anwendung der rotierenden Scheibenelektrode beim Studium nachgelagerter chemischer Reaktionen
Authors: Haberland D. , Landsberg R. 
Published: October 2023

AbstractEs wird der Einfluß einer nachgelagerten, den Depolarisator regenerierenden chemischen Reaktion erster Ordnung auf die Rührabhängigkeit des Grenzstromes an der rotierenden Scheibenelektrode untersucht. Die Differentialgleichung wird näherungsweise gelost, wobei die Annahme, daß die Reaktionsschichtdicke sehr klein ist gegenüber der Diffusionsschichtdicke, fallengelassen wird.Experimentell wird die Gültigkeit der entwickelten analytischen Näherungsbeziehung am System Fe3+/Fe2+/H2O2 gezeigt. Die aus der Rührabhängigkeit des Grenzstromes ermittelte Geschwindigkeitskonstante dieser Reaktion stimmt gut mit Literaturwerten überein.
Reflexionsspektren von Fluoriden des zweiwertigen Chroms
Authors: Oelkrug D. 
Published: October 2023

AbstractDie Lichtabsorption der Verbindungen CrF2, CrF2 · 2H2O, KCrF3, NaCrF3 und Na2CrF4 wird im Spektral‐bereich zwischen 1600 und 35000 cm−1 untersucht, außerdem wird das Spektrum von KCrF3 bei 78°K zwischen 15000 und 27000 cm−1 angegeben. Neben der Deutung von spinerlaubten Übergangen werden auch Quintett‐Triplett‐Übergange zugeordnet und ihre Intensitätsanomalien diskutiert. Durch einen Vergleich mit den Spektren einiger Mn3+‐Fluoride können die Ergebnisse gesichert werden.
Pulsradiolytische Versuche zur elektrolytischen Dissoziation von aliphatischen Alkoholradikalen
Authors: Asmus K.‐D. , Henglein A. , Wigger A. , Beck G. 
Published: October 2023

AbstractAlkoholradikale dissoziieren in alkalischen Losungen gemäß folgendem Gleichgewichtmagnified imageDie optischen Absorptionsspektren der sauren und basischen Form wurden für einige Radikale aufgenommen und die Dissoziationskonstanten des entsprechenden Gleichgewichts bestimmt. Der pK‐Wert eines Alkohol‐radikals ist um so grösser, je negativer der Taftsche ø‐Wert für den induktiven Effekt der Gruppeist. OH‐Radikale aus der Radiolyse des Wassers reagieren mit gelosten Alkoholen unter Bildung der undissoziierten Form. Hydratisierte Elektronen reagieren mit gelosten Aldehyden (bzw. Ketonen) zur Anionform. Die Gleichgewichtseinstellung erfolgt von beiden Seiten her sehr schnell, was auf die Beteiligung von OH−‐Ionen bzw. Wassermolekeln gemäß R1R2ĊOH+OH− ⟷ R1R2ĊO− + H2O zurückgeführt wird.
The Study of Elementary Gas Reactions in Flow Systems
Authors: Thrush B. A. 
Published: October 2023

AbstractVarious methods for measuring the concentrations of atoms and free radicals in discharge‐flow systems are discussed. It is shown that, with these techniques, accurate and reproducible rate constants for elementary reactions can be obtained over wide ranges in T−1. The reaction O + H2 = OH + H is cited as an example.Recent work by P. N. Clough and B. A. Thrush in which infrared chemiluminescence is used to elucidate the mechanism of atom reactions in discharge‐flow systems is also reported.
Bestimmung der Wechselwirkung zwischen zwei Alkaliatomen aus Streuexperimenten mit Atomstrahlen
Authors: Neumann W. 
Published: October 2023

AbstractMit einer Atomstrahlapparatur wurde die Geschwindigkeitsabhängigkeit des totalen elastischen Streuquerschnitts von Na‐Cs untersucht. Hieraus konnten Informationen über die beiden spinabhängigen Wechselwirkungspotentiale VS und VT gewonnen werden.
Die Reaktion von atomarem Sauerstoff mit Hydrazin
Authors: Gehring M. , Hoyermann K. , Wagner H. Gg. , Wolfrum J. 
Published: October 2023

AbstractDie Reaktionen von O, H, D und N‐Atomen mit Hydrazin wurden zwischen 243 und 463 °K in einem isothermen Strömungssystem mit hoher Zeitauflösung untersucht. Stabile und instabile Reaktanden konnten durch gleichzeitige Anwendung von ESR und Massenspektroskopie mit hoher Empfindlichkeit nachgewiesen werden.Ein modifizierter Einlaß (gekreuzte Freistrahlen) für das Massenspektrometer ermöglichte eine unmittelbare Bestimmung der Produkte der Primärreaktionen.Für die Geschwindigkeit des Elementarschrittesmagnified imageIst [O]o/[N2H4]o > 4 so werden in Folgereaktionen im wesentlichen H‐Atome, N2, NO und O2 gebildet. Ist [O]O/N2H4[O] < 2, so kommt es daneben zur Bildung von NH3, N3H und N4H4.Für die Reaktionenmagnified imageFür die Geschwindigkeit der Reaktion von Stickstoffatomen mit N2 H4 erhält man bei 293 °K einen Wert von 7,5.1010 [cm3/ mol· sec].
Über die Wechselwirkung von Ionenflüssen in einer neutralen Porenmembran
Authors: Strathmann H. 
Published: October 2023

AbstractDer Einfluß eines stationären Kohlensäurestromes durch eine grobporige Zellulosemembran auf die Ionenverteilung in zwei wäßrigen durch die Membran getrennten Phasen wurde untersucht. Die sich im stationären Zustand einstellenden Konzentrationsgradienten wurden experimentell bestimmt und berechneten Werten gegenübergestellt. Bei der theoretischen Behandlung wurde angenommen, daß sich die Teilchen in der Membran wie in freier Lösung bewegen und die treibende Kraft für den Aufbau eines Konzentrationsgradienten in der Hauptsache aus den elektrischen Wechselwirkungen der Ionen untereinander resultiert. Über einen weiten Konzentrationsbereich ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen gemessenen und berechneten Werten.
Reaktions‐ und Aktivierungsvolumina der Wasserstoffelektrode
Authors: Heusler K. E. , Gaiser L. 
Published: October 2023

AbstractDie Spannung der reversiblen Zelle Pt, H2(l bar)| HCl(m), NaCl(m') | AgCl, Ag wurde in Abhängigkeit vom Druck im Bereich bis 2500 bar gemessen. Das partielle Molvolumen und die partielle molale Kompressibilität des Wasserstoffs wurden berechnet. Mit den bekannten partiellen Molvolumina der Wasserstoffionen in der Lösung und der Elektronen im Metall ließ sich das Reaktionsvolumen der Wasserstoffelektrode zuverlässig abschätzen.Die Geschwindigkeit der Wasserstoffabscheidung an Kupfer, Silber und Gold nahm bei konstanter Überspannung mit dem Druck zu. Die Aktivierungsvolumina hingen im allgemeinen von der Lösungszusammensetzung und vom Druck ab, waren jedoch in sauren Lösungen und in Abwesenheit spezifisch adsorbierbarer Ionen bei hohen Drucken unabhängig von Druck, pH‐Wert, Ionenstärke, Elektrodenmaterial und von Meßmethoden, bei denen die Teilreaktionen, die Volmer‐Reaktion und die Heyrovsky‐Reaktion, mit verschiedenen Gewichten zum Aktivierungsvolumen beitrugen.Es wird gezeigt, daß die Erhöhung der Abscheidungsgeschwindigkeit von Wasserstoff mit dem Druck bei konstanter Potentialdifferenz zwischen Elektrode und Lösung darauf zurückzuführen ist, daß das adsorbierte, solvatisierte Proton im Übergangszustand ein negativeres Volumen als das solvatisierte Proton im Lösungsinneren besitzt. Die Konsequenzen für den Mechanismus der Wasserstoffabscheidung werden diskutiert.
Entstehung und Gestalt von Korrosionslöchern bei Lochfraß an Eisen und theoretische Folgerungen zur Lochfraßkorrosion
Authors: Vetter K. J. , Strehblow H.‐H. 
Published: October 2023

AbstractEs werden Untersuchungen über die Bildung kleiner Korrosionslöcher von etwa 1 bis 50 μ Durchmesser an Eisen unter der Wirkung von Chlorid‐ und Sulfationen im Phthalatpuffer (pH = 5) durchgeführt. Eine erhöhte Lochkeimbildung wird an mechanisch und durch Potentialänderung elektrisch gestörten Passivschichten beobachtet. Die Lochkeimbildung wird durch ein mechanisches Aufreißen der Passivschicht unter Bildung von porenfreien Salzdeckschichten (auch Chemisorptionsschichten) in den Löchern gedeutet. Ein Transport der aggressiven Ionen durch die Schicht kann ausgeschlossen werden. Die Gestalt auch sehr kleiner Korrosionslöcher (2 μ Durchmesser) wird mit dem Elektronenrastermikroskop ermittelt. Es werden polygonale globulistische Lochformen gefunden, die nur im Falle von Sulfat bei größeren Löchern (>3 μ Durchmesser) eine Halbkugelform annehmen. Es werden gut ausgebildete (100)‐ und (110)‐Flächen beobachtet. Die Schärfe des Lochrandes wird elektronenmikroskopisch zu besser als 100 Å ermittelt. Das bedeutet, daß die beobachteten Korrosionsstromdichten von einigen A/cm2 im Loch auf Bruchteile von μA/cm2 auf der passiven Eisenoberfläche im Bereich eines Oberflächenabstandes von weniger als 100 Å abfallen. Ohmsche Spannungsabfälle bzw. Konzentrationsänderungen über diese Entfernungen können nicht größer als 2 μ V bzw. 5 · 10−4 mol/1 sein.Der Konzentrations‐ und Spannungsabfall im Elektrolyten kleiner Löcher (2 μ Durchmesser) werden auf Grund der experimentellen Korrosionsstromdichten abgeschätzt. Es ergibt sich eine Anreicherung von 0,9 m Fe2+ und eine pH‐Verschiebung von + 0,8. Beides kann nicht zu einer Konzentrationsfällung führen. Der Potentialabfall im Lochelektrolyten ergibt sich unabhängig vom Lochdurchmesser und der Korrosionsstromdichte zu etwa 18 mV, zusätzlich 30 mV außerhalb des Loches. In sulfathaltigen Lösungen sind die angeführten Effekte noch wesentlich kleiner. Eine Mitwirkung von Diffusionseffekten und Potentialverschiebungen bei der Lochfraßkorrosion, wie es in den meisten bestehenden Theorien zur Lochfraßkorrosion angenommen wird, ist deshalb abzulehnen. Diese Effekte kommen als Ursache der Lochfraßkorrosion nicht in Frage und wirken sich nur als Komplikation erst bei größeren Löchern (> 50 μ Durchmesser) aus.
Gleichgewichtsbestimmung bei Kationenaustauschern über Verteilungs‐ und Aktivitätskoeffizienten
Authors: Bobleter O. , Dinçler G. , Sabâu Carmen 
Published: October 2023

AbstractDie Gleichgewichtskoeffizienten des Ionenaustausches (Na+/Li+ an Kationenaustauschern verschiedener Vernetzung in LiCl‐Lösung) wurden zuerst experimentell über die Verteilungskoeffizienten bestimmt. Unter Berücksichtigung der in der Austauscherphase vorherrschenden Konzentrationsverhältnisse, der Elektrolytinvasion (korrigierte Donnan‐Gleichung) und der Aktivitäten von Verbindungen, die den Austauschern chemisch verwandt sind (Toluolsulfonate), konnten die Gleichgewichtskoeffizienten auch über die Aktivitätskoeffizienten berechnet werden, wobei eine gute Übereinstimmung der beiden Bestimmungsmethoden erhalten wurde.Die Austauscherphase kann beim Übergang von niederen zu hohen Elektrolytkonzentrationen als übersättigte Lösung aufgefaßt werden. Mit Hilfe der beschriebenen Methode können Aktivitätskoeffizienten von Spurenkonzentrationen in der Austauscherphase bestimmt werden.
Stakeholder governance to facilitate collaboration for a systemic circular economy transition: A qualitative study in the European chemicals and plastics industry
Authors: Schultz Felix Carl , Valentinov Vladislav , Kirchherr Julian , Reinhardt Robert Jaroslav , Pies Ingo 
Published: October 2023

AbstractImplementing the circular economy (CE) requires novel forms of stakeholder collaboration. While the contemporary literature on stakeholder theory is commonly characterized as “pro‐business‐oriented,” it remains ambiguous on how precisely stakeholder collaborations may pave the way for a systemic CE transition. By applying a qualitative‐empirical research approach utilizing semi‐structured interviews, this paper identifies three types of stakeholder governance for CE collaborations—(i) company‐centric governance, (ii) industry‐oriented governance, and (iii) cross‐industry‐oriented governance. Our contribution to stakeholder theory lies in examining how a systemic CE transition may bridge “the stakeholder‐system divide.” We emphasize the unique role of innovative governance in ensuring the success of stakeholder relationships while highlighting how systemic changes of the business environment may give an impetus to stakeholder collaborations. We contribute to the CE literature by gaining the following insights into stakeholder collaborations in the European chemicals and plastics industry: (a) successful collaborations typically feature a variety of different stakeholders maintaining close mutual interactions; (b) a systemic CE transition calls for managerial strategies that are collectively governance‐oriented rather than company‐centric. This article thus sheds light on the criticality of stakeholder collaborations and collective‐oriented governance strategies in fostering CE practices within the European chemicals and plastics industry highlighting that stakeholder collaborations for a CE need to be extended beyond immediate industrial and sectoral boundaries.
iSchools and Africa: Trends and Developments
Authors: Nalumaga Ruth 
Published: October 2023

EDITOR'S SUMMARYThe movement from traditional library schools to iSchools reflects a revised approach toward librarianship and information technologies. For some institutions, embracing a more modern identity and disciplinary approach may be a matter of survival. An examination of library and information schools across Africa indicates that only one has formally adopted the iSchool perspective. Closer scrutiny of 10 other schools shows some shifts in curricular focus and positioning within institutions. Programs tend to be placed under departments of education, social sciences or computer science. The terms library and librarianship are giving way to knowledge and information management, especially at the graduate level. The variety of terminology and placement reflects ongoing philosophical and pedagogical shifts, though the iSchool emphasis on interdisciplinarity remains scarce.
Staying on Top of Your Skills
Authors: Creekmore Laura 
Published: October 2023

EDITOR'S SUMMARYSummer brings two exciting opportunities for information architects to gather, share information and update personal knowledge. The annual IA Summit, set for May 4–8, 2016, in Atlanta, Georgia, will feature outstanding keynote speakers, 19 workshops and three days of conference sessions. The June issue of the Bulletin will recap its highlights. The Euro IA Summit will run September 22–24 in Amsterdam. Its theme, Connected Things Among Us, stresses the pervasiveness and complexity of connections across devices, sensors and real world applications. ASIS&T special interest groups and Slack groups pick up the conversations and promote exploration and learning. The ongoing evolution of information architecture is evident through updated editions of fundamental publications, and IA professionals must strive to stay current with knowledge developments in the field.