Current industrial use of methane depends mainly on high-temperature conversion, resulting in high energy consumption and catalyst sintering inactivation. In this paper, metal oxide catalysts with different Ni/Cr ratios were obtained by the sol-gel method for the methane activation reaction. The structure-property relationships of the catalysts were investigated by XRD, XPS, H2-TPR, TG, N2 adsorption-desorption, and CV, focusing on the interaction between Ni–Cr in the composite oxide catalysts. The results showed that Ni0–NiCrO3/Cr2O3 structure was formed after the Ni–Cr oxides underwent the reduction and calcination process, which provided a structural support for electron transfer between the two metals. The least prone to sintering nickel metal particles and the highest content of high-valent chromium ions were present in Ni1Cr2. XPS confirmed that this counterpart acts as the donor and acceptor for electron transfer in the catalysts, accelerating oxidation-reduction reaction over the catalyst. The catalyst exhibited the most excellent conversion and product selectivity in the methane activation reaction.

Originating from the notorious shuttle effect and intrinsically sluggish redox kinetics of polysulfides (especially under the conditions of high sulfur loadings and low electrolytes), the low capacity and sulfur utilization efficiency, unsatisfactory rate performance, and unremarkable cycle performance severely hinder the practical commercialization of lithium-sulfur batteries (LSBs). Furnishing rapid electron transfer and mass diffusion in virtue of interface modulation and nanostructure design is an effective strategy to enhance the activity of catalysts. Herein, a Mott-Schottky heterojunction composed of porous carbon (PC)-supported nickel (Ni) nanoparticles was fabricated on a functionalized carbon nanotube sponge (Ni/PC/FCNTS) via adjusting the geometric structure such as the particle size, aggregation state and pore volume (based on the different solvothermal reaction temperature of the Ni-MOF precursor and the high-temperature pyrolysis process). Transmission electron microscope (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) demonstrated the charge redistribution and a self-generated built-in electric field accelerated electron transfer at the heterogeneous interface between Ni and PC. Meanwhile, the high pore volume of Ni/PC/FCNTS-170 provided a reaction space for rapid ion diffusion and sulfur redox process. Benefiting from the synergistic effect, the derived S@Ni/PC/FCNTS-170 cells manifested excellent rate performance with a capacity of 784.2 mAh g-1 at 2 C and a high areal capacity of 8.09 mAh cm-2 with a high sulfur loading of 17.6 mg cm-2 and low electrolyte/sulfur of 11.3 µL mg-1.

Realizing topological transformation through supramolecular fusion is particularly challenging, as the self-assembly of disparate components often results in the orthogonal assembly of building blocks into distinct structures rather than the formation of a heteroleptic architecture. This study introduces a topological transformation, transitioning from a figure-eight knot (4

Although research on nitrosyl (NO) heme complexes and their one-electron reduced form, nitroxyl (or nitroxyl anion, NO