Water-alkaline electrolysis holds a great promise for industry-scale hydrogen production but is hindered by the lack of enabling hydrogen evolution reaction electrocatalysts to operate at ampere-level current densities under low overpotentials. Here, we report the use of hydrogen spillover-bridged water dissociation/hydrogen formation processes occurring at the synergistically hybridized Ni3S2/Cr2S3 sites to incapacitate the inhibition effect of high-current-density-induced high hydrogen coverage at the water dissociation site and concurrently promote Volmer/Tafel processes. The mechanistic insights critically important to enable ampere-level current density operation are depicted from the experimental and theoretical studies. The Volmer process is drastically boosted by the strong H2O adsorption at Cr5c sites of Cr2S3, the efficient H2O* dissociation via a heterolytic cleavage process (Cr5c-H2O* + S3c(#) → Cr5c-OH* + S3c-H#) on the Cr5c/S3c sites in Cr2S3, and the rapid desorption of OH* from Cr5c sites of Cr2S3via a new water-assisted desorption mechanism (Cr5c-OH* + H2O(aq) → Cr5c-H2O* + OH-(aq)), while the efficient Tafel process is achieved through hydrogen spillover to rapidly transfer H# from the synergistically located H-rich site (Cr2S3) to the H-deficient site (Ni3S2) with excellent hydrogen formation activity. As a result, the hybridized Ni3S2/Cr2S3 electrocatalyst can readily achieve a current density of 3.5 A cm-2 under an overpotential of 251 ± 3 mV in 1.0 M KOH electrolyte. The concept exemplified in this work provides a useful means to address the shortfalls of ampere-level current-density-tolerant Hydrogen evolution reaction (HER) electrocatalysts.

In shaft mining, monitoring the deformation of the roadway due to mining pressure is of great significance to the safe production of coal mines. For this reason, a distributed high-density anchor (cable) support force monitoring system was designed by developing a low-cost anchor (cable) stress monitoring device, which consists of an anchor (cable) stress sensor and a data acquisition device. The whole system consists of an anchor bar (cable) stress monitoring device and a mine roadway deformation monitoring substation. The signals collected by the anchor force sensors are processed by the data acquisition device and sent to the self-developed mine roadway deformation monitoring substation through Long Range Radio (LoRa) wireless communication. All data from the monitoring substation are transmitted to the ground control center in real time via the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) network transmission protocol. The distributed high-density arrangement of monitoring nodes reflects the deformation trend of the whole section of the roadway by monitoring the anchor bar (cable) support force data of multiple sections, which effectively ensures the safety of the roadway.

Abstract The crimping technique is widely used in the manufacturing process of large-diameter longitudinal welded pipe. In the bending process, the springback is the critical problem affecting the shape, which is the key index of forming quality. So, crimping faces more challenges in accurate springback prediction for difficult-to-form metals such as pipeline steels and non-circular nature of the punch. This paper has established an analytical model of crimping springback for the longitudinal welded pipe. Firstly, the crimping process mathematical model which considered the impact of elastic modulus attenuation on springback calculation during plastic deformation is established, and the cross-section bending moment is calculated based on Hill’s bending theory. Secondly, a semi-analytical and semi-numerical method for calculating the crimping shape is presented. Finally, the comparison of the crimping shape of the real product shows that the calculation accuracy and efficiency of this method can meet the requirements of engineering applications. The relative error of the springback angle calculated by the analytical model is −5.84%, and the absolute error is 0.3°. This method can accurately predict the springback of longitudinal welded pipe after crimping and provide a reference for crimping process optimization.

CaO captures CO 2 from pyrolysis, forming CaCO 3 that activates biochar via decomposition.

The electrochemical two‐electron oxygen reduction reaction (2e‐ ORR) offers a potentially cost‐effective and eco‐friendly route for the production of hydrogen peroxide (H2O2). However, the competing 4e‐ ORR that converts oxygen to water limits the selectivity towards hydrogen peroxide. Accordingly, achieving highly selective H2O2 production under low voltage conditions remains challenging. Herein, guided by first‐principles density functional theory (DFT) calculations, we show that modulation the first coordination sphere in Co single atom catalysts (Co‐N‐C catalysts with Co‐NxO4‐x sites), specifically the replacement of Co‐N bonds with Co‐O bonds, can weaken the *OOH adsorption strength to boost the selectivity towards H2O2 (albeit with a slight decrease in ORR activity). Further, by synthesizing a series of N‐doped carbon‐supported catalysts with Co‐NxO4‐x active sites, we were able to validate the DFT findings and explore the trade‐off between catalytic activity and selectivity for 2e‐ ORR. A catalyst with trans‐Co‐N2O2 sites exhibited excellent catalytic activity and H2O2 selectivity, affording a H2O2 production rate of 12.86 [[EQUATION]]and an half‐cell energy‐efficiency of 0.07 [[EQUATION]] during a 100‐h H2O2 production test in a flow‐cell.

The electrochemical two‐electron oxygen reduction reaction (2e‐ ORR) offers a potentially cost‐effective and eco‐friendly route for the production of hydrogen peroxide (H2O2). However, the competing 4e‐ ORR that converts oxygen to water limits the selectivity towards hydrogen peroxide. Accordingly, achieving highly selective H2O2 production under low voltage conditions remains challenging. Herein, guided by first‐principles density functional theory (DFT) calculations, we show that modulation the first coordination sphere in Co single atom catalysts (Co‐N‐C catalysts with Co‐NxO4‐x sites), specifically the replacement of Co‐N bonds with Co‐O bonds, can weaken the *OOH adsorption strength to boost the selectivity towards H2O2 (albeit with a slight decrease in ORR activity). Further, by synthesizing a series of N‐doped carbon‐supported catalysts with Co‐NxO4‐x active sites, we were able to validate the DFT findings and explore the trade‐off between catalytic activity and selectivity for 2e‐ ORR. A catalyst with trans‐Co‐N2O2 sites exhibited excellent catalytic activity and H2O2 selectivity, affording a H2O2 production rate of 12.86 [[EQUATION]]and an half‐cell energy‐efficiency of 0.07 [[EQUATION]] during a 100‐h H2O2 production test in a flow‐cell.