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综述:探索graphdiyne、MXene、borophene和phosphorene作为下一代金属离子电池的先进二维材料
近年来,金属离子电池作为锂基能源存储技术的替代方案受到广泛关注。这类电池包括锂离子电池(LIBs)、钠离子电池(SIBs)、钾离子电池(KIBs)和镁离子电池(MIBs),其发展背景与挑战可归纳为以下三点:首先,锂资源稀缺性、高开采成本及地缘政治风险推动了对更可持续金属离子存储体系的探索;其次,钠、钾等金属元素在地壳中的丰度显著高于锂(钠和钾分别比锂多出1100倍和1300倍),且具有更低的成本优势;第三,多价金属离子(如Mg²⁺、Ca²⁺等)理论上可提供更高的电荷密度,但需解决离子迁移率低、库仑效率差等固有矛盾。在材料筛选方面,二维(2D)材料因其独特的物理化学特性成为研究热点。这类材料普遍
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-11-27
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综述:用于能量转换应用的拓扑缺陷碳材料
拓扑缺陷碳材料在可持续催化中的科学突破与应用前景一、研究背景与科学价值全球能源转型与碳中和战略的推进,对高效低成本催化剂的需求愈发迫切。传统贵金属催化剂虽性能优异,但面临资源稀缺性、成本高昂及稳定性不足等瓶颈问题。近年来,拓扑缺陷碳材料因其独特的结构特性引发学界高度关注。这类材料通过非六元环结构(如五元环、七元环、八元环)形成特殊晶格畸变,不仅重构了电子能带结构,还能作为金属单原子或簇的锚定位点,产生协同催化效应。2024年最新研究显示,经精确设计的拓扑缺陷碳材料在析氢反应(HER)中的活性已超越商业Pt催化剂,标志着碳基催化材料进入高性能化新阶段。二、合成策略与技术突破1. 原子级缺陷构建技
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-11-27
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综述:机器学习在原子间势能研究方面的进展及其在材料科学中的应用
机器学习间原子势在材料科学中的发展与应用综述1. 材料计算方法的范式转变传统材料计算面临精度与效率的二元悖论:基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算虽然能精确描述原子级相互作用,但计算成本随系统规模呈指数级增长,限制了其在复杂体系中的应用。分子动力学(MD)虽能高效模拟百万原子级系统,但其依赖的经验势函数难以准确捕捉电子相关效应和化学键重组等关键过程。这种计算瓶颈在多组分合金和纳米结构研究中尤为显著,传统方法难以兼顾系统规模与精度要求。2. 机器学习间原子势的突破性进展机器学习间原子势通过数据驱动范式实现了计算范式的革新。其核心在于利用海量计算数据构建原子间相互作用模型,这种数据融合能力使
来源:Progress in Materials Science
时间:2025-11-27
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综述:难熔高熵合金中的强度-延展性协同效应:综述
高熵耐热合金(Refractory High-Entropy Alloys, RHEAs)作为新型金属材料的代表,近年来在极端环境应用领域展现出巨大潜力。本文系统梳理了RHEAs从基础理论到工程应用的关键进展,重点探讨其强度与塑性协同优化机制。研究显示,这类合金通过多组元协同作用突破传统材料强度-塑性权衡的局限,在高温(>1200℃)强度保持率、抗蠕变性能、抗腐蚀氧化能力等方面显著优于镍基超合金。本文将从材料设计原理、制备技术革新、微观结构调控机制三个维度展开深度解析。一、材料设计原理与性能优势RHEAs采用高熔点稀有金属元素(如Nb、Ta、Mo、W)为主体的多组元设计,通过成分熵增效应形成均
来源:Progress in Materials Science
时间:2025-11-27
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嵌入钴纳米粒子的氮化硼空心球用于吸附加速的过硫酸盐驱动有机污染物降解
戴鹏城|赵永新|史琳|冯燕|王向健|李阳|孔德斌|张兴豪中国石油大学(华东)新能源学院先进电化学储能技术重点实验室,重油加工国家重点实验室,山东省青岛市,266580摘要难降解有机污染物,如药品和工业副产品,由于其持久性和毒性,对环境构成了严重威胁。虽然过氧单硫酸盐(PMS)驱动的先进氧化过程可以通过硫酸根自由基(SO4−·)实现降解,但这些自由基的半衰期较短,导致污染物与自由基之间的有效碰撞概率显著降低,严重限制了降解效率。为了解决这一问题,我们开发了一种嵌入氮化硼空心球中的钴纳米颗粒(Co/BN)作为吸附加速催化剂。这种催化剂是通过热解含钴的硼酸盐MOF空心球制备的,Co/BN由钴锚定的氮
来源:Progress in Materials Science
时间:2025-11-27
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性取向、犯罪受害情况与犯罪者之间的关系:来自新西兰警方记录(2014–2024年)的洞察
本研究基于新西兰2023年人口普查数据与警方犯罪记录,系统考察了性少数群体(SM)在遭遇不同类型犯罪时的受害风险差异,并首次揭示了犯罪者身份(陌生人或熟人)与性别、性取向的交互影响。研究团队通过整合全国性人口普查与十年期(2014-2024)警方犯罪数据库,构建了覆盖258万居民的庞大样本,为探讨性取向与犯罪受害化的关联提供了 unprecedented的实证依据。### 一、研究背景与核心发现新西兰作为全球性少数权益保障最完善的国家之一,其社会包容度连续多年位居全球前十。然而本研究的核心发现颠覆了传统认知——尽管该社会对性少数群体持较高包容态度,但SM成员遭遇各类犯罪的风险显著高于异性恋群体
来源:Public Health
时间:2025-11-27
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通过短信选择退出戒烟服务推荐:一项受控的间断时间序列分析
戒烟服务主动邀请模式的效果评估与启示一、研究背景与核心问题全球每年约800万人死于烟草相关疾病,英国每年因吸烟导致的医院入院数超过40万例。尽管英国国家医疗服务体系(NHS)已建立戒烟服务(Stop Smoking Services, SSS),但实际转化率长期低于预期。研究团队针对这一现状,重点考察两种不同邀请模式——主动默认邀请(opt-out)与自主选择邀请(opt-in)——在提升戒烟服务利用率方面的差异效果。二、研究设计与方法研究采用混合方法设计,包含两个主要分析模块:1. 控制型 interrupted time series analysis(ITSA):选取13个实践作为干预组
来源:Public Health
时间:2025-11-27
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中国男同性恋者中梅毒干预策略的成本效益:一项为期10年的马尔可夫模型研究
雷兰|齐宇|李雅春|应和|方凯文|季银辉|王梦欣|应美珂|叶康莉|李艳华|杨正中国传染病诊断与治疗国家重点实验室,国家传染病临床研究中心,传染病诊断与治疗协同创新中心,浙江大学医学院第一附属医院,杭州,310003摘要目的梅毒在中国再次成为主要的公共卫生挑战,尤其是在男同性恋者(MSM)中。尽管全球证据支持筛查和行为干预措施,但在中国MSM人群中综合策略的成本效益仍需进一步研究。研究设计本研究采用混合决策树-马尔可夫模型进行成本效益分析。方法我们建立了一个决策树-马尔可夫模型,以评估10年内10万名中国MSM人群中12种梅毒干预方案(S1-S12)的成本、健康影响和成本效益。这些方案在筛查频率
来源:Public Health
时间:2025-11-27
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使用Geldart C颗粒对低流量循环流化床(CFBs)中的非等速固体采样器进行统计验证
该研究聚焦于循环流化床(CFB)系统中低固相通量(<8 kg·m⁻²·s⁻¹)条件下固相通量测量的技术革新。针对传统等动量采样设备因尺寸限制难以适配中小型CFB系统,以及放射性粒子追踪、电容器体积成像(ECVT)等非侵入式技术受低固体体积分数和小颗粒特性制约的难题,研究团队提出并验证了一种机械非等动量采样方法,为干法与半干法脱硫工艺的工业应用提供了关键技术支撑。在实验设计方面,研究采用Geldart C类颗粒(10-20μm)构建半干法脱硫CFB模型系统,其平均表观气速为3.8 m·s⁻¹,系统直径300mm。通过对比不同吸速(2/3.8/5/8 m·s⁻¹)下采集的固相通量数据,结合流体力学
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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生物炭-微生物粉尘抑制剂协同作用下的铵吸附与粉尘抑制
微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)在煤尘控制领域的应用存在氨氮污染问题。研究者通过引入生物炭功能添加剂,构建了生物炭-微生物复合尘控体系(B-MDS),在氨氮吸附与防尘协同增效方面取得突破性进展。该研究系统考察了不同浓度生物炭对氨吸附性能、矿物沉淀特征及防尘效果的影响规律,揭示了生物炭介导的协同作用机制。煤尘污染作为全球性环境问题,传统控制技术存在成本高、效能有限等缺陷。化学抑尘剂虽具短期效果,但存在毒副作用和有效期短的问题。MICP技术因具有生物可降解、反应温和等优势备受关注,但其核心矛盾在于尿素水解产生的氨氮污染。现有研究多聚焦于微生物活性提升,而忽视污染物循环利用机制,导致技术落地存在
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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利用单组分水泥浆模型(Yodel模型)预测多组分水泥浆的静态屈服应力
李鸿文|刘建忠|周新文|秦晓川|杨玉杰|张家琛|余成中国江苏省南京市索伯特新材料有限公司(Sobute New Materials Co., Ltd.)重大基础设施工程材料国家重点实验室,邮编211103摘要Yodel模型被广泛用于预测水泥浆体的静态屈服应力。然而,目前的研究主要集中在单组分水泥浆体上,对多组分水泥浆体的Yodel模型及屈服应力预测的研究较为有限,因此本文对此进行了深入探讨。通过对水泥-粉煤灰二元水泥浆体的研究,提出了确定多组分Yodel模型中渗透阈值、粒径分布和颗粒间力参数的方法。在此基础上,建立了一个与颗粒表面积相关的多组分水泥浆体屈服应力预测模型。预测结果的平均绝对百分比
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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关于利用带正电的CO₂纳米气泡增强细粒钼矿浮选效果的实验研究
细粒钼矿浮选技术革新:基于二氧化碳纳米气泡的协同增强机制研究细粒矿物浮选效率的提升一直是资源回收领域的核心难题。传统浮选工艺受限于气泡与颗粒的物理相互作用机制,对粒径小于10微米的超细颗粒处理尤为困难。郑州大学研究团队通过创新性引入正电荷二氧化碳纳米气泡(CO₂ NBs),在2023年发表的突破性研究中构建了"静电驱动-桥接效应"协同增强体系,显著提升了-15微米级钼矿的浮选回收率。研究团队基于循环逆流与多重涡旋气液剪切技术的复合作用机制,成功制备出平均粒径210纳米、zeta电位9毫伏的正电荷CO₂纳米气泡体系。通过系统调控循环时间(2-5分钟)、气体流速(0.5-2.0 L/min)和溶液
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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在闭环原料策略下,气雾化AISI 316L粉末从生产到使用全过程碳排放的参数化建模
催化剂颗粒破碎对固定床反应器性能的影响及数值模拟方法研究1. 研究背景与意义工业化学过程中约90%的反应依赖固体催化剂,其中固定床反应器占据主导地位。这类反应器的设计需要精确控制颗粒堆积结构,但实际应用中催化剂颗粒的机械强度不足会导致破碎现象。破碎后的颗粒碎片会改变床层空隙率和流动特性,进而影响反应效率与能耗。尽管已有研究通过离散元法(FDEM)模拟单个颗粒破碎过程,但缺乏系统性的数值模型来预测不同破碎程度下的床层结构演变及其流体动力学特性。2. 方法创新与实现路径研究团队提出基于三维建模与粒子群优化的合成方法,突破传统实验方法的局限。其核心创新点包括:(1)建立数字颗粒碎片库:通过显微图像分
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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2005至2023年间含碳纳米管的纳米流体导热性能领域的综合综述:科学计量学分析
碳纳米管基纳米流体热导率研究的科学计量学分析(2005-2023)一、研究领域发展概况纳米流体技术自1995年Choi和Eastman提出概念以来,逐渐成为多学科交叉的前沿领域。特别是在碳纳米管(CNTs)添加体系的热导率优化方面,2005年后研究呈现指数级增长态势。截至2023年,全球学术界已累计发表相关研究论文642篇,其中2023年单年产出达101篇,占总量15.73%,显示该领域研究热度持续攀升。二、学术成果分布特征1. 区域研究格局 India(188篇)、Iran(126篇)、China(93篇)构成研究三强,呈现"南亚-中东-东亚"的学术创新集群。值得关注的是,尽管中国发文量位列
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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关于沉积岩和火成岩数字高程模型(DEM)模拟中的深度学习校准
离散元模型参数的深度学习校准方法及其在岩石力学中的应用研究摘要解读:本研究提出了一种基于深度学习的离散元(DEM)模型参数校准方法,用于模拟岩石材料的单轴压缩(UCT)和巴西(BT)测试。该方法通过构建多层感知机(MLP)回归模型,将微观参数与宏观力学性能建立映射关系,显著提高了岩石材料参数的校准效率。研究采用MUSEN软件进行GPU加速的DEM模拟,验证了该方法在花岗岩和石灰岩等不同岩石类型中的适用性。1. 研究背景与问题提出现代岩土工程中,钻孔、岩石爆破等工程活动需要精确的岩石力学参数。传统连续介质力学方法(如有限元法)难以模拟岩石材料中的复杂断裂行为。离散元方法通过模拟颗粒间的接触和运动
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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关于考虑沉积物级配的粘性沉积物沉降速度的实验研究
该研究系统探讨了海洋 cohesive sediment(粘性沉积物)沉降速度受颗粒级配、悬浮物浓度及盐度影响的机制,并提出了改进的沉降速度计算模型。研究团队通过自主设计的实验装置,首次实现了对絮凝体动态沉降过程的连续观测,突破传统方法对絮体结构破坏的局限。实验覆盖了0.3-20 kg/m³的浓度范围,包含三种典型颗粒级配(中值粒径分别为13.1、8.9、15.4微米),同时考察了0-30‰盐度梯度下的沉降特性。实验表明,粘性沉积物的代表性沉降速度呈现非线性变化特征。在低浓度阶段(<0.5 kg/m³),颗粒间碰撞概率较低,沉降速度随浓度增加呈指数增长,此时絮凝过程尚未形成主导效应。当浓度达到
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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新型改性黄原胶-氨基酸泡沫抑尘剂:合成、表征及性能研究
露天煤矿粉尘污染控制技术的研究进展与新型泡沫除尘剂开发一、研究背景与意义露天煤矿开采过程中产生的粉尘污染具有显著的危害性。其颗粒物径普遍小于50微米,具有高悬浮性、强迁移性和易燃易爆特性。此类粉尘不仅威胁矿区生态环境,更直接威胁作业人员健康——长期暴露可导致尘肺病等职业性病变。传统粉尘控制技术存在明显局限:水雾抑尘虽成本低但存在二次扬尘问题;化学抑尘剂存在残留污染风险;机械式除尘设备投资大且维护复杂。二、现有技术体系分析当前主流抑尘技术可分为三大类:1. 水基抑尘体系:通过增加粉尘表面亲水性实现沉降。然而煤矿粉尘多属疏水性颗粒,普通水雾接触角超过100度,导致抑尘效果不足30%。研究显示添加表
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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一种适用于高粒子浓度场的PIV/PTV混合算法
流体力学与粒子追踪技术交叉领域的创新研究在流体力学测量技术领域,粒子图像测速(PIV)与粒子追踪测速(PTV)作为两种主流技术体系,各自面临特定应用场景的局限性。PIV通过连续相场分析实现大范围速度场重构,但对高浓度颗粒流体的追踪精度显著下降;PTV基于离散颗粒轨迹推算速度场,虽在高浓度条件下保持稳定,但空间分辨率受限于单帧图像的颗粒密度。这种技术瓶颈催生了融合PIV与PTV优势的新型解决方案,即DF-DC双校正融合算法。传统混合算法多采用单向辅助模式,例如将PIV作为初始定位或速度预测模块。此类架构存在两大缺陷:首先,PIV预测速度与实际颗粒运动存在系统性偏差,尤其在湍流或非均匀浓度场中表现
来源:Powder Technology
时间:2025-11-27
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通过单步取代法合成的三维有机聚合物对碘的高效吸附及其作用机制研究
该研究团队成功开发了一种新型三维有机聚合物(DTTB3),通过一锅合成法利用dl-二硫代三醇和2,4,6-三溴甲基三甲苯基作为原料,实现了高效碘吸附材料的制备。该材料展现出显著的环境适应性和应用潜力,尤其在核废料处理领域具有重要价值。### 材料创新与制备工艺研究团队采用硫醇-卤代烃的取代反应机制,在无溶剂条件下实现了聚合物网络的高效构建。以2,4,6-三溴甲基三甲苯基的三个活性溴原子与dl-二硫代三醇的硫醇基团发生定向取代反应,形成三维交联结构。通过核磁共振(13C CP-MAS NMR)和红外光谱(FT-IR)的联合表征证实了分子间硫醚键的形成(C–S键特征峰1051 cm⁻¹)以及苯环骨
来源:Polymer Testing
时间:2025-11-27
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可持续城市发展与气候行动之间的协同效应:来自全球城市的证据
该研究聚焦于全球城市化进程与气候变化应对的协同路径,通过整合多维度数据构建了覆盖163个国家、2000-2023年的面板分析体系。研究揭示出能源结构转型与城市发展规划的深度关联性,为可持续发展目标11(SDG 11)和13(SDG 13)的协同推进提供了实证支撑。在数据构建方面,研究选取了五个核心指标:城市化率(反映空间结构转型)、清洁烹饪普及率(体现能源消费模式转变)、可再生能源占比(表征能源系统低碳化)、人均CO₂排放量(衡量碳排放强度)以及加权PM₂.₅暴露浓度(评估空气污染健康风险)。这种多维度指标体系的创新性在于首次将城市系统固有的空间特征(如人口集聚效应)与能源消费行为(如家庭燃料
来源:Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C
时间:2025-11-27