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一种无偏见的光电化学系统,采用工程化的硅基光阳极实现高效5-羟甲基呋喃氧化
刘泽华|刘彩艺|司胜和|刘英澳|邵旭辉|刘东中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽合肥230026摘要光电化学(PEC)氧化为将太阳能转化为高附加值产品提供了一种有前景的策略。将生物质衍生的5-羟甲基呋喃(HMF)氧化为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)具有特别的意义,但由于选择性、稳定性和能量转换效率的限制,高效的PEC转化仍然具有挑战性。尽管n型硅提供了最高的理论光电流,但其实际应用受到光电压不足和界面催化作用缓慢的阻碍。在这里,我们报道了一种NiOx/Ga2O3/n-Si光阳极与Ni(OH)2共催化剂相结合的体系,用于高效氧化HMF。超薄的Ga2O3中间层增强了内置电场,从而提高了光电压并
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-22
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含卤素的超薄二维金属有机框架(MOF)纳米片,可提升钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率
魏 Wang|贾琪王|张健|林凯峰|胡博远|张行瑞|董雅瑜|夏德斌|叶夫根尼·特雷特亚科夫|杨玉琳哈尔滨工业大学化学与化学工程学院,新能源转换与存储关键材料技术国家重点实验室,中国黑龙江省哈尔滨市150001摘要钙钛矿界面处的形态缺陷和相分离对进一步提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率构成了重大挑战。在这项研究中,引入了一种卤素功能化的卟啉基金属有机框架(MOF)纳米片Cu-TCPP(I)作为SnO2/钙钛矿界面的多功能缓冲层。Cu-TCPP(I)纳米片有效地钝化了界面缺陷,调节了结晶动力学,并稳定了光活性α-相钙钛矿,防止其转变为不希望的δ-相。这种界面工程策略提高了电荷提取效率,抑制了非
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-22
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传统根管治疗与微创根管治疗方案的三年疗效对比:一项回顾性研究
Kiavash Hossini|He Liu|Ya Shen|Jolanta Aleksejuniene|Fahda Algahtani|Ahmed Hieawy不列颠哥伦比亚大学牙科学院口腔生物与医学科学系牙髓病学科摘要引言本研究比较了传统牙髓治疗方案(CEP)和结合GentleWave(GW)技术的微创牙髓治疗方案(MIEP)三年后的治疗效果。方法共有114名来自两家牙髓专科诊所的患者参与了这项回顾性研究。患者分别接受了MIEP/GW方案治疗(使用温热垂直压实技术和生物陶瓷密封剂进行填充)或CEP方案治疗(使用单锥技术及生物陶瓷密封剂进行填充)。在36个月的随访时进行了临床和放射学评估。根
来源:Journal of Endodontics
时间:2025-11-22
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宽角度相干衍射成像的快速模拟
单次相干衍射成像(CDI)技术在使用高强度的XUV(极紫外)和软X射线脉冲时,展现出在单张衍射图像中获取纳米尺度物体三维形状及其光学性质的潜力。与传统X射线衍射方法相比,CDI技术的优势在于能够以更高效的方式提取样品信息,但这种优势是以对散射过程的复杂描述为代价的,因为XUV和软X射线范围内的宽角度散射和传播效应更加显著。在实际应用中,通常采用迭代前向拟合的方法,通过优化合适的几何模型参数来重建样品特性,这种方法要求具备足够快速且精确的散射过程模拟能力,从而限制了像有限差分时域(FDTD)等完整方法的使用。为了提高宽角度散射模拟的精度,本文提出了一种新的传播多切片傅里叶变换方法(pMSFT)。
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-22
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在氮化硅平台上实现800纳米波长的微转移印刷连续波激光器与锁模激光器的集成
在现代科技迅速发展的背景下,光子集成技术正逐渐成为推动高性能光学设备发展的关键。光子集成电路(Photonic Integrated Circuits, PICs)通过将多种光学功能集成到单一芯片上,显著提升了系统的集成度、能效以及稳定性,从而为多个前沿领域提供了重要的技术支撑。这些领域包括增强现实(Augmented Reality, AR)和虚拟现实(Virtual Reality, VR)、光学原子钟、量子计算以及非线性光子学等。然而,对于在可见光波段(特别是短波长区域)工作的激光源,实现其与低损耗硅氮化物(Silicon Nitride, SiN)波导平台的高效集成仍然面临诸多挑战。传
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-22
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具有深度亚波长限制的介电纳米腔中载流子动力学的增强与加速
在现代光学研究中,光与物质的相互作用是推动许多前沿技术发展的关键因素。为了实现这种相互作用的增强,科学家们一直在探索各种类型的光学微腔,这些微腔能够将光场限制在一个极小的空间内,从而提高光子与物质之间的耦合效率。近年来,一种被称为“介电双翼腔”(dielectric bowtie cavity)的新型结构引起了广泛关注,因为它不仅能够在光的波长尺度以下实现极强的光场局域化,还能在保持高效率的同时实现低损耗的光场约束。这一特性使得双翼腔在提升光与物质相互作用方面展现出巨大的潜力,尤其是在非线性光学、光通信和高速光子器件等领域。双翼腔的核心优势在于其能够同时实现超高品质因子(Q因子)和极小的模式体
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-22
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低温制备S和B共掺杂的沥青碳作为锂离子电池的负极材料
Faizan Ghani|Jaehak Shin|Kunsik An|Dongjin Lee韩国首尔广津区汝东路120号,建国大学机械工程学院,邮编05029摘要开发具有高电导率和离子扩散性的低成本电极材料对于锂离子电池至关重要,因为这些材料能够提供高比容量和优异的倍率性能。碳基材料因其高电导率和循环稳定性而被优先选为负极材料。沥青碳具有略微不规则的晶体结构和内在缺陷,能够实现高能量密度,是最经济的负极材料。通过一种简单、快速且成本效益高的湿化学方法,成功地将不同量的硫(S)和硼(B,2.5%、5.0%和7.5%重量比)共掺入沥青碳中。在最低的煅烧温度下,不同量的硫/硼共掺入沥青碳(SBC2.
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-22
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FeOOH作为模板,用于合成双金属硫化物-金属有机框架(bimetallic sulfide-MOF)异质结构,以实现高效的整体水分解
本研究介绍了一种新型的MOF衍生的双金属硫化物电催化剂,该催化剂具有独特的分级异质结构。通过结合顺序水热法和低温硫化的方法,成功合成了一个自支撑的Fe9S10/Co3S4-MOF@NF催化剂,其特点是纳米片交错地锚定在镍泡沫(NF)上。FeOOH纳米片不仅作为模板,使MOF阵列均匀生长,还充当Fe的来源,参与双金属硫化物的形成,同时确保了较大的比表面积。最终的结构将明确的分级纳米片与部分未转化的MOF框架相结合,这种结构协同作用提供了高效的电荷转移路径、丰富的活性位点以及增强的结构稳定性。电化学测试表明,Fe9S10/Co3S4-MOF@NF在碱性条件下表现出卓越的催化活性,对于析氢反应(HE
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-22
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用于锂离子可充电电池的高电压LiMnₓFe₁₋xPO₄@NC正极材料
在当前全球能源转型的背景下,锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长循环寿命以及相对环保的特性,成为电动汽车(EVs)和便携式电子设备的主要能量存储解决方案。随着新能源汽车市场的快速增长,对高性能、低成本和可持续发展的电池材料的需求也日益增加。锂铁磷酸盐(LiFePO₄,简称LFP)作为一种常见的正极材料,因其良好的安全性、稳定的结构和较低的制造成本,被广泛应用于LIBs中。然而,LFP材料的一个主要缺点是其较低的工作电压和能量密度,这限制了其在高性能应用中的潜力。因此,研究者们不断探索新的材料设计和改性方法,以提高LFP的电化学性能。在这一背景下,引入锰离子(Mn³⁺)被认为是一种有效的策略
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-22
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电沉积的纳米花状NiCo-LDH作为超级电容器中优异的伪电容电极材料
随着科技的发展和对可再生能源需求的不断增长,超级电容器作为一种高效的电化学储能装置,受到了广泛关注。超级电容器因其高功率密度、高能量密度、长循环寿命以及环境友好性等优点,成为替代传统电池和电容器的理想选择。然而,为了实现更高的能量存储效率和更长的使用寿命,科学家们不断探索新的电极材料。其中,层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDHs)因其独特的结构和优异的电化学性能,被认为是超级电容器电极材料的有力候选。LDHs是一种具有层状结构的无机材料,通常由金属阳离子(包括二价和三价)以及层间阴离子组成。其结构特征在于,二价金属阳离子与三价金属阳离子交替排列在八面体层
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-22
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具有致密多孔结构的纳米纤维素/N、S共掺杂石墨烯复合材料的理性设计,用于高性能水基和柔性固态超级电容器
李林杰|陈家军|张勇|王超辉|马文辉|王学锋|范珊齐齐哈尔大学材料科学与工程学院,新能源存储器件研究实验室,中国齐齐哈尔161006摘要在本研究中,以水热系统为平台,使用氧化石墨烯作为反应前驱体,硫酸铵和谷氨酸分别作为杂原子源、还原剂和功能试剂。同时,利用从农业废弃物玉米秸秆中提取的纳米纤维素作为物理间隔剂和离子传输载体,成功制备出了具有层次多孔结构、高填充密度及大量杂原子团的纳米纤维素/N、S共掺杂石墨烯复合材料。以这些复合材料作为电极材料的水基对称超级电容器表现出优异的重量/体积电容性能(290.3 F g−1 和 409.4 F cm−3)、高能量密度(10.1 Wh kg−1 和 14
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-22
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中国数字金融普惠对家庭多维贫困的影响
数字金融包容性对贫困的影响是一个复杂且多维度的问题,尤其在快速发展的数字金融环境中,其作用机制和效果呈现出显著的异质性。本研究通过整合北京大学的数字金融包容性指数与“中国家庭追踪调查”(CFPS)的微观数据,深入探讨了数字金融包容性如何影响中国家庭的多维贫困状况。研究基于阿马蒂亚·森的能力理论框架,并结合阿基莱-福斯特(A-F)方法,从五个关键维度——收入、健康、教育、保险和生活标准——识别贫困状况。通过使用Probit模型估计数字金融包容性对贫困发生率和结构的影响,并采用工具变量技术解决潜在的内生性问题,本研究不仅揭示了数字金融包容性对多维贫困的显著缓解作用,还进一步分析了其影响机制,包括促
来源:Journal of Digital Economy
时间:2025-11-22
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基于铪的金属有机框架中光活性单元的模块化集成,用于光催化二氧化碳还原和过氧化氢生产
近年来,随着全球气候变化问题日益严重,减少大气中二氧化碳(CO₂)排放和实现可持续的氢过氧化物(H₂O₂)合成成为推动碳中和目标的重要方向。CO₂的捕获与转化以及H₂O₂的高效合成,不仅有助于缓解温室效应,还为绿色化学和可再生能源开发提供了新的可能性。然而,传统的半导体型光催化剂在实现这些目标方面存在诸多限制,如光谱响应范围狭窄、光生电荷复合率高、材料稳定性差等。为了解决这些问题,研究者们不断探索新型材料体系,其中金属有机框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)因其高度可调的结构和功能化能力,成为光催化领域的研究热点。MOFs是一类由金属节点与有机配体通过配位键连接
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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基于寡聚乙二醇的热敏微凝胶的表面表征:吸附动力学、膨胀流变学及单层特性
OEG基微凝胶是一种具有潜在生物相容性的新型微凝胶材料,因其对温度和pH的响应性而在生物医学领域受到关注。这类微凝胶在溶液中可以经历体积相变温度(VPTT)的改变,从酸性pH(如pH 4.4)下的35°C到接近中性pH(如pH 7.1)下的45°C。这种响应性使得OEG基微凝胶能够根据外部环境的变化调整其体积状态,从而为刺激响应性乳液和泡沫的开发提供了可能性。然而,尽管OEG基微凝胶具有优良的生物相容性,其在界面行为方面的研究仍显不足,尤其是在乳液稳定性方面的具体表现尚未被完全理解。为了深入探讨OEG基微凝胶在空气/水界面的行为,研究者采用了一系列实验方法,包括动态光散射(DLS)、Langm
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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熵稳定作用增强了(La, Nd, Sm, Gd)AlO₃钙钛矿电解质中的离子传输
本研究探讨了一种新型的熵稳定氧化物(ESO)材料,其设计基于对钙钛矿电解质结构的创新理解。熵稳定氧化物通过引入成分上的无序性,显著提升了离子传输性能,为中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)和质子传导燃料电池(PCFCs)提供了新的材料解决方案。传统钙钛矿电解质,如氧离子导体La₀.₈Sr₀.₂Ga₀.₇Mg₀.₃O₃-δ(LSGM)以及质子导体如掺杂的BaZrO₃(BZY)和BaCeO₃(BCY),虽然在某些应用场景中表现出优异的性能,但其在中温(300–600 °C)下的离子导电性仍然较低。目前,这类材料的离子导电性通常在10⁻²–10⁻³ S/cm范围内,远低于实际应用中所需的0.1 S/
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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微纳多孔电极中的传质作用:对优化钒氧化还原液流电池性能至关重要
本研究聚焦于开发一种创新的复合电极材料,以解决当前储能系统,尤其是钒液流电池(VRFBs)在实际应用中所面临的关键挑战。随着全球能源转型的推进,储能系统已成为应对可再生能源间歇性、构建新一代电力系统的重要手段。它们的重要性不仅体现在提高风能和太阳能的并网效率,维持电网稳定性,还在于保障国家能源供应安全和实现碳中和目标。然而,储能系统的安全运行是其大规模应用的前提条件。近年来,储能设施频繁发生火灾和热失控事件,引发了行业快速发展过程中对安全性的广泛关注。因此,如何在提升性能的同时确保安全,成为储能技术高质量发展的关键问题。在众多储能技术中,钒液流电池因其固有的安全性、长循环寿命以及良好的气候适应
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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微流控颗粒制备中紫外交联的细微之处:紫外剂量和强度至关重要
在本研究中,科学家们探索了如何利用微流体技术制备具有均匀特性的可固化水凝胶微球,并在同一个设备中结合了微球的生成、固化以及机械性能评估。水凝胶因其可调节的机械性能和生物相容性,在药物输送、细胞疗法和3D生物打印等领域展现出广泛的应用前景。通过微流体技术,可以快速生成填充有聚合物的液滴,而紫外光(UV)固化聚合物则为制备单分散的微凝胶提供了明确的路径。研究发现,液滴在流动过程中,聚合物浓度和UV暴露水平共同决定了其交联程度。通常,高UV强度用于确保凝胶的完全固化,避免部分固化带来的问题。然而,要优化配方以获得理想的机械性能,往往需要从流动中移除材料并进行外部测量。研究者们创新性地将液滴生成、微凝
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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社交媒体、心神游离与创造力:Z世代的观点
### 研究背景与意义在当今数字化迅速发展的时代,社交媒体已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。从社交互动到信息获取,再到娱乐和学习,社交媒体深刻地影响着个体的行为模式与心理状态。尤其对于出生于1997年至2012年之间的“Z世代”(Generation Z),他们作为数字原住民,自幼成长于互联网高度普及的环境中,对社交媒体的依赖程度远高于前几代人。然而,这种高度依赖也带来了一系列负面影响,如注意力分散、情绪焦虑、信息过载以及认知资源的消耗。这些现象不仅影响了个体的日常生活质量,也对工作场所中的创造力表现产生了重要影响。创造力是现代社会中企业持续创新与竞争力的重要驱动力,尤其在快速变化的行业环
来源:Journal of Creativity
时间:2025-11-22
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基于碳点的多金属氧酸盐导电水凝胶,用于制造兼具高导电性和优异机械韧性的柔性传感材料
这项研究聚焦于开发一种具有优异导电性、高强度和有效抗菌性能的柔性导电水凝胶,旨在满足可穿戴传感器对材料性能的高要求。水凝胶因其独特的水分子网络结构和良好的机械性能,已成为柔性电子设备中备受关注的材料之一。然而,传统的导电水凝胶往往面临诸多挑战,例如如何在保持材料柔韧性的同时提升导电性,如何增强其机械强度,以及如何实现有效的抗菌功能。这些问题限制了水凝胶在可穿戴传感器等实际应用中的表现,因此,开发一种能够同时具备这些优点的新型水凝胶成为当前研究的重要方向。研究人员通过一种简便的一锅法合成了名为PSPHC的导电水凝胶。该水凝胶以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)构建半互穿网络结构,采用水和聚乙二
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22
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在多孔碳纳米纤维中,通过钴掺杂工程对MoC–Mo2N异质结构进行改性,以增强氢气的释放性能
氢能源作为一种具有高能量密度和零污染排放的可再生能源,近年来受到了广泛的关注。随着全球对清洁能源需求的不断增长,氢气的制备技术也变得尤为重要。其中,水电解技术因其清洁性和可持续性,被认为是未来氢能源生产的关键路径之一。然而,水电解过程中,氢气析出反应(HER)的效率受到电催化剂性能的显著影响。因此,开发低成本、高性能的HER电催化剂成为推动水电解技术发展的核心课题。过渡金属碳化物和氮化物因其独特的电子结构、丰富的资源以及宽泛的pH适用范围,被广泛研究作为HER电催化剂的候选材料。特别是钼碳化物(MoC)和钼氮化物(Mo₂N),它们展现出与铂(Pt)相似的催化活性,但成本和稀缺性远低于Pt基催化
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-22