Search

The production of hydrogen fuels, via water splitting, is of practical relevance for meeting global energy needs and mitigating the environmental consequences of fossil-fuel-based transportation. Water photoelectrolysis has been proposed as a viable approach for generating hydrogen, provided that stable and inexpensive photocatalysts with conversion efficiencies over 10% can be discovered, synthesized at scale, and successfully deployed (Pinaud et al., Energy Environ. Sci., 2013, 6, 1983). While a number of first-principles studies have focused on the data-driven discovery of photocatalysts, in the absence of systematic experimental validation, the success rate of these predictions may be limited. We address this problem by developing a screening procedure with co-validation between experiment and theory to expedite the synthesis, characterization, and testing of the computationally predicted, most desirable materials. Starting with 70 150 compounds in the Materials Project database, the proposed protocol yielded 71 candidate photocatalysts, 11 of which were synthesized as single-phase materials. Experiments confirmed hydrogen generation and favorable band alignment for 6 of the 11 compounds, with the most promising ones belonging to the families of alkali and alkaline-earth indates and orthoplumbates. This study shows the accuracy of a nonempirical, Hubbard-corrected density-functional theory method to predict band gaps and band offsets at a fraction of the computational cost of hybrid functionals, and outlines an effective strategy to identify photocatalysts for solar hydrogen generation.

Gambusia holbrooki es un pequeño pez Poecílido, de origen norteamericano que fue introducido a principios del siglo XX en humedales de la Península Ibérica para el control biológico de los mosquitos. Actualmente presenta poblaciones en muchos humedales y está considerada como una de las principales especies invasoras en la península. Estos peces se alimentan principalmente de invertebrados, pero son también susceptibles de ingerir y acumular residuos de microplásticos que presentan tamaños similares al tamaño de algunas de sus presas habituales. En el presente estudio analizamos los contenidos del tracto gastrointestinal de ejemplares adultos de esta especie, procedentes de dos lagunas costeras restauradas, con el objetivo de caracterizar la ingesta de microplásticos. Los restos de microplásticos encontrados fueron clasificados por tamaños, por categorías (fibras y fragmentos) y por colores. Se analizaron 156 ejemplares de Gambusia holbrooki: 92 hembras (59%) y 64 machos (41%). Las hembras presentaron un mayor peso (0.43 ± 0.31g) y longitud (3.42 ± 0.63 cm) que los machos (0.11 ± 0.03 g y 2.60 ± 0.26 cm). Un 44% de los peces presentó algún resto de microplástico (fibras o fragmentos) en el tracto gastrointestinal. La mayor parte de los microplásticos (48%) tenían un tamaño comprendido entre 100 y 400 µm. Las fibras azules fueron las más frecuentes (más del 60%), mientras que los fragmentos marrones fueron más abundantes (36%). En relación con el número medio de los microplásticos por individuo en los contenidos gastrointestinales, este fue ligeramente superior en machos respecto a las hembras, en muestras de primavera respecto a las de verano, y en la laguna G02 respecto a la L04, aunque únicamente se encontraron diferencias significativas entre las lagunas. Al analizar el número de microplásticos ingeridos en función del peso de los ejemplares de G. holbrooki, una ligera tendencia pone de manifiesto que los individuos con pesos inferiores presentaron mayor cantidad de microplásticos. En este sentido, la presencia de microplásticos en los contenidos gastrointestinales de peces puede ser un indicador del incremento de residuos de plásticos en ecosistemas costeros mediterráneos, pudiendo llegar a alterar las dinámicas tróficas de los organismos acuáticos.

Correction for ‘Optimizing accuracy and efficacy in data-driven materials discovery for the solar production of hydrogen’ by Yihuang Xiong et al., Energy Environ. Sci., 2021, 14, 2335–2348; DOI: 10.1039/D0EE02984J.

Halide perovskites, such as methylammonium lead halide perovskites ( MAPbX 3 , X = I , Br, and Cl), are emerging as promising candidates for a wide range of optoelectronic applications, including solar cells, light-emitting diodes, and photodetectors, due to their superior optoelectronic properties. All-inorganic lead halide perovskites CsPbX 3 are attracting a lot of attention because replacing the organic cations with Cs + enhances the stability, and its halide-mixing derivatives offer broad bandgap tunability covering nearly the entire visible spectrum. However, there is evidence suggesting that the optical properties of mixed-halide perovskites are influenced by phase segregation under external stimuli, especially illumination, which may negatively impact the performance of optoelectronic devices. It is reported that the mixed-halide perovskites in forms of thin films and nanocrystals are segregated into a low-bandgap I-rich phase and a high-bandgap Br-rich phase. Herein, we present a critical review on the synthesis and basic properties of all-inorganic perovskites, phase-segregation phenomena, plausible mechanisms, and methods to mitigate phase segregation, providing insights on advancing mixed-halide perovskite optoelectronics with reliable performance.

This work was supported by the Ministerio de Ciencia e Innovacion (CGL2011-23907)

Phantom midges are characteristic inhabitants of standing waters and are well known for their diel migrations. Despite the extensive body of literature covering their ecology, there are still knowledge gaps with regards to the factors that determine their distribution. Furthermore, although spatial and temporal segregation patterns among chaoborids have long been reported, the prevalence of such patterns in shallow waters remains unclear. We investigated the distribution of Chaoborus species, as well as their spatial and temporal segregation and diel mesohabitat migration, in the NE Iberian Peninsula. We detected three Chaoborus species (C. crystallinus, C. pallidus and C. flavicans), with the latter being the most dominant, and co-occurrences among these species being very low. C. flavicans did not perform diel horizontal migrations, although in one of the ponds it showed high affinities to vegetated areas during both day- and night-time, similar to its potential predators. Therefore, although we did not observe the role of diel horizontal migrations as an antipredator mechanism in shallow water bodies, aquatic vegetation could confer refuge to the chaoborid larvae., Las larvas del género Chaoborus son unos habitantes típicos de aguas estancadas con unos patrones muy marcados de migración vertical diaria. Aunque existe una extensa bibliografía de su papel ecológico y biológico, existen aún algunos interrogantes en relación a su distribución. Además, aunque los patrones de segregación espacial y temporal en los caobóridos están bien documentados, en aguas someras siguen sin estar claros. Nuestro estudio se centra en la distribución de las especies del género Chaoborus en el NE de la Península Ibérica, su segregación espacial y temporal y las migraciones diarias entre mesohábitats. Se detectaron tres especies del género Chaoborus (C. crystallinus, C. pallidus y C. flavicans), siendo la última la más abundante, y unas coocurrencias entre estas especies muy bajas. C. flavicans no mostró ninguna migración diaria horizontal, aunque en una de las charcas presentó una afinidad mayor por las zonas vegetadas tanto de día como de noche, al igual que sus predadores potenciales. Por lo que, aunque no se observaron patrones de migración horizontal diaria como mecanismo antipredador en masas de agua someras, la vegetación acuática podría suponer un refugio para las larvas de Chaoborus.