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对铀材料轫致辐射等色谱的相对论性重新解释
这篇研究聚焦于铀基材料5f轨道电子结构的解析,特别是通过 Bremsstrahlung同波长谱学(BIS)技术结合jj角动量耦合模型,揭示未占据态(UDOS)的动态特性及其与材料物理性质的关联。研究选取了αU(铀单质)、UBe₁₃、US和UTe四种材料作为测试体系,其中αU和UBe₁₃属于非磁性材料,而US和UTe则表现出铁磁性特征。通过对比实验数据与理论模型的匹配度,作者系统论证了jj耦合模型在轻铀同位素中的适用性,并揭示了5f电子离域化与自旋-轨道耦合强度之间的定量关系。在实验方法层面,BIS技术通过分析韧致辐射谱的精细结构来反演未占据态的能级分布。这种技术相较于传统X射线光电子能谱(XP
来源:Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena
时间:2025-12-12
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H2驱动的黄素循环通过黄素依赖性卤化酶支持生物催化卤化反应
该研究聚焦于开发一种以氢气(H₂)为驱动力的生物催化卤素化新体系,旨在解决传统方法中存在的酶系复杂、底物浓度受限及环境成本高等问题。研究团队以黄素依赖性卤素酶(FD-halogenase)PyrH为核心,通过整合耐氧的镍铁氢酶(Hyd-1)与可控氧气输配系统,成功构建了高效、稳定的生物催化卤素化平台。该成果为精细化学品生产提供了革新性解决方案,特别在抗生素合成领域具有重要应用价值。**技术背景与核心挑战** 生物催化因能实现选择性官能团转化和绿色生产工艺而备受关注,但传统方法依赖NAD(P)+辅因子,存在成本高、原子经济性差等问题。研究指出,当前主流的葡萄糖脱氢酶(GDH)-葡萄糖还原系统虽
来源:ChemCatChem
时间:2025-12-12
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在3D打印反应器中模拟连续低温乳液共聚反应的过程
该研究聚焦于低温下采用红氧化还原引发系统(TBHP/AsAc/Fe)进行丁基丙烯酸酯(BA)与苯乙烯(S)的乳液共聚反应建模与实验验证。研究团队通过开发基于PREDICI 11软件的原原理模型,首次实现了低温连续乳液共聚过程的模拟与优化,为反应工程提供了创新工具。### 1. 研究背景与意义乳液共聚作为制备水性涂料、胶粘剂及混凝土改性材料的关键工艺,其性能受反应条件精密调控。传统高温引发工艺存在能耗高、副反应多等问题,而低温连续化生产具有节能、可控性强的优势。然而,低温下自由基生成动力学复杂,且连续反应器中物料混合与传质机制与传统批次反应差异显著。本研究通过整合原位表征与动态建模,突破传统工艺
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-12-12
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从红土镍浸出液中制备的非晶碳稳定的多金属梯度微球,用于超高效锂存储
李俊峰|黄杰|赖长新|张江|李启航|陶正光|杨志斌江苏科技大学冶金工程学院,张家港215600,中国摘要本研究采用红土镍矿浸出液中的多价离子,开发了一种新型的金属-碳双梯度策略,用于制备锂离子电池阳极用的尖晶石型多金属氧化物微球。通过控制共沉淀过程,实现了从富Fe/Mn的核心到富Ni/Mg/Al的壳层的自组装金属梯度结构;随后在液相涂层过程中加入适量的葡萄糖,形成了均匀分布的非晶碳壳层和内部导电网络。这种适中的碳含量有效稳定了微球结构,减轻了烧结过程中的热应力,并促进了金属与碳双梯度结构的结合。优化后的G-FNMMA@0.3C电极在100 mA g⁻¹电流下初始放电容量为1268.1 mAh
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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用于促进氧演化反应的层次结构FeCoNi LDH/Cu2S异质结阵列
该研究聚焦于开发高效稳定的碱性氧析出反应(OER)催化剂,通过构建异质结构显著提升催化性能。研究团队以铜泡沫为基底,采用分步合成策略制备了FeCoNi LDH/Cu2S异质结构催化剂,并系统研究了其催化机理与性能优势。材料制备方面,首先通过碱处理和硫化反应在铜泡沫表面原位生长Cu2S纳米棒。该过程利用铜泡沫的导电性和三维多孔结构作为模板,通过可控的碱蚀刻和硫化反应形成一维纳米棒阵列。随后采用电沉积法在Cu2S纳米棒表面包覆FeCoNi LDH层,形成异质结构。这种制备方法突破了传统LDH材料活性位点密度低的瓶颈,通过纳米棒阵列提供大量暴露的催化界面,同时电沉积工艺确保LDH与Cu2S的原子级结
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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高纯度多相MnO₂在稀和浓NaClO₄电解质中的结构依赖性电化学行为
本研究聚焦于从废旧电池中高效回收锰 dioxide(MnO₂)并优化其电化学性能。作者团队通过系统化实验手段,成功制备出三种具有不同晶体结构的MnO₂多相材料(α、γ、λ),并深入探讨了其物理化学特性与电解质体系的相互作用机制。研究首次采用高浓度电解质(17m NaClO₄)与不同多相MnO₂协同作用,揭示了电解质浓度调控材料性能的潜在路径。在材料制备方面,研究团队以 Panasonic NEO AA 电池为原料,通过硫酸浸提、过氧化氢氧化等湿法冶金工艺实现锰的定向回收。特别值得关注的是,在化学沉淀过程中通过控制溶液pH值和温度梯度,成功实现了α、γ、λ三种晶型MnO₂的定向合成。这种多相分离
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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掺铝的Ni(5P)4/Ni(2P)异质结:调节电子导电性及表面结构,用于尿素电氧化及尿素辅助的氢气生产
该研究聚焦于开发高效稳定的尿素氧化反应(UOR)催化剂,重点探讨了Al掺杂对Ni₂P/Ni₅P₄异质结构的协同调控作用。论文首先在背景部分分析了传统水电解裂解氢能的瓶颈问题,指出氧析出反应(OER)占据总能耗95%的现状,以及纯水电解的局限性。随后提出将尿素氧化作为替代路径,因其具有更低的氧化电位(0.37 V vs RHE)和广泛的应用场景,但6电子转移的复杂性导致催化剂开发困难。研究团队通过文献回顾指出,现有催化剂主要采用单相磷化物或异质结构,但存在活性位点暴露不足、电子结构调控单一等问题。例如,Ni₂P纳米片虽具有高导电性,但单相结构活性位点密度有限;而Ni₅P₄因其独特的层状结构常被用
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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不易燃的基于LiNO₃的深共晶电解质,添加了碳酸乙烯酯作为添加剂,使得锂金属电池在使用过程中更加安全且循环寿命更长
锂金属电池作为下一代高能量密度储能技术的重要方向,其核心挑战在于锂金属负极的高反应活性引发的枝晶生长、循环效率低下及安全性问题。当前主流的锂离子电池体系已面临能量密度提升瓶颈,而锂金属的理论容量(3860 mAh/g)约为石墨负极(372 mAh/g)的十倍,配合高电压正极材料可显著突破现有储能系统的能量密度限制。然而,锂金属与电解液界面(SEI)的剧烈反应导致电极结构不稳定,枝晶的不可控生长不仅加剧容量衰减,更可能引发热失控等安全隐患。针对这些问题,研究者提出采用深共晶电解质(DEE)体系,通过新型非均相溶剂设计构建稳定的SEI界面,并探索功能添加剂对电解质性能的调控机制。研究团队以硝酸锂(
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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硫化改性的CoNi-MOF-74在镍泡沫上的应用:通过协同效应提升氧化还原(OER)活性和稳定性
该研究聚焦于开发高效稳定的双金属有机框架(MOF)催化剂用于氧析出反应(OER)。通过调控钴镍摩尔比并引入硫修饰,结合镍泡沫基底的原位生长技术,成功制备出具有优异电催化性能的Co8Ni/MS-MOF-74@NF复合材料。实验结果表明,该催化剂在碱性介质中展现出200 mV的低过电位(10 mA/cm²电流密度),26.67 mV/dec的Tafel斜率,且经过100小时稳定性测试后性能无明显衰减,达到工业级应用标准。在材料设计方面,研究者通过调整金属盐配比(Co(NO3)2·6H2O与Ni(NO3)2·6H2O比例为8:1)优化双金属协同效应。这种配比不仅平衡了两种金属的电子结构和催化活性位点
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-12-12
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设计和评估载有Phospholipon® 90H纳米粒子的复合凝胶,以促进伤口愈合
该研究围绕脂质纳米颗粒(LNPs)与天然活性成分的协同作用开发新型伤口愈合复合凝胶展开。研究团队以磷脂P90H为载体材料,成功构建了包裹Capparis spinosa种子油(CSO)和肉桂油(CO)的脂质纳米颗粒体系,并通过溶剂乳化-超声处理技术制备出具备多重功能的复合凝胶。这一创新性解决方案通过整合纳米递送技术与天然活性成分,突破了传统伤口护理在药物缓释、多重功效协同及生物相容性方面的局限性。在材料选择方面,研究采用高度纯化的磷脂P90H作为 LNPs 的基质,其两亲性结构不仅显著提升了包封率,更赋予制剂优异的稳定性和靶向性。天然活性成分的筛选体现科学严谨性:CSO 源自传统草药,已知含黄
来源:Journal of Disability Studies in Education
时间:2025-12-12
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超薄CdIn₂S₄纳米片的形态调控工程:用于高效光催化生物质衍生胺与亚胺之间的C-N偶联反应
该研究聚焦于通过形态调控优化硫化镉铟(CdIn₂S₄)光催化材料的性能,重点探索其在可见光驱动下的C-N偶联反应机制。研究团队采用溶剂热与回流结合的复合制备策略,成功制备出三种不同形貌的CdIn₂S₄材料:立方晶体(CdIn₂S₄-OH)、层状纳米片(CdIn₂S₄-NS)和纳米棒(CdIn₂S₄-NR)。通过SEM、TEM等表征手段证实,层状纳米片(CdIn₂S₄-NS)具有厚度小于50纳米的片状结构,其比表面积达到583 m²/g,显著高于其他形貌。在光催化氧化制备苯甲酰亚胺(N-BABD)的对比实验中,CdIn₂S₄-NS展现出卓越性能:连续10小时反应后,N-BABD生成速率为1.63
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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基于晶体晶面的压电光电子效应调控反应路径,实现从纯水中高效生成H₂O₂
该研究聚焦于通过晶体 facets 工程调控压光电效应,从而优化光催化过氧化氢(H₂O₂)产率。研究团队通过定向调控 ZnO 纳米棒的生长取向,在异质结体系中实现了极性晶面(100)的精准暴露。这种结构设计不仅改变了材料表面能态分布,更通过机械应力与光激发的耦合效应,重构了界面电荷传输路径。在实验设计层面,采用溶胶-凝胶法将锐钛矿型 TiO₂ 纳米颗粒均匀负载于 ZnO 棒表面,通过调整合成参数(如溶剂配比、温度梯度等)精确控制 ZnO 棒的轴向生长比例。这种调控策略使得 ZnO 棒在特定晶向上形成高达 85% 的纯度暴露,显著改变了晶格应变场分布。研究揭示了晶面工程与压光电效应的协同机制:当
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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羟基调节羟基苯甲酸衍生物-二酰基甘油-β-环糊精颗粒的自组装过程,以及由这些复合物稳定的皮克林乳液的形成:一项结合实验与模拟的研究
李宇叶|林子雅|杨优|李云琪|王勇|卢萱萱中国香港香港理工大学食品科学与营养系摘要本研究结合多尺度表征和分子动力学(MD)模拟,探讨了多酚分子的羟基数量如何调节多酚-二酰基甘油(DAG)-β-环糊精(β-CD)三元复合物的自组装过程,以及使用对羟基苯甲酸(PHBA)、原儿茶酸(PCA)和没食子酸(GA)作为模型时所形成的油水(O/W)Pickering乳液的形成机制。XRD和ATR-FTIR分析证实氢键在复合物形成过程中起主导作用。羟基数量的增加降低了颗粒大小,并使β-CD从笼型结构转变为通道型结构。界面流变学和SAXS研究显示,PCA-DAG-β-CD乳液具有最快的自组装速率,并且界面层具有
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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基于海绵的马达与荧光信号集成,用于微塑料捕获
孙亚静|王春晖|安家宝|徐静|杨秋生|徐阳河北工业大学化学工程与技术学院,中国天津市北辰区西平路5340号,300401摘要塑料产品的广泛使用导致微塑料(MPs)在生态系统中的普遍存在,对环境构成了巨大威胁。因此,迫切需要量化并清除这些微塑料。本研究提出了两种基于复合海绵的电机,它们具有不同的驱动机制,可用于捕获水中的聚乙烯(PE)微塑料并进行荧光追踪。第一种电机由过氧化氢(H2O2)驱动,通过原位聚合在三聚氰胺海绵表面涂覆PDA;随后沉积二氧化钛(TiO2)和掺硼碳纳米颗粒(BCNPs),形成具有Janus结构的BCNPs/TiO2/PDA@MS材料。该材料在0.29%(重量百分比)的过氧化
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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Cu-HHTP/MXene杂化界面上的阳离子-π相互作用在高效电催化CO₂还原中的应用
本文聚焦于通过分子间工程策略优化二维导电材料在二氧化碳电催化还原(CO₂RR)中的应用。研究团队以铜基金属有机框架(Cu-HHTP)与三种功能化MXene纳米片(-F、-OH、-NH₂)构建复合材料体系,系统探究了不同π相互作用对催化性能的影响机制。通过FT-IR、Raman光谱等表征手段证实,阳离子-π相互作用(-NH₂修饰MXene)相较于阴离子-π(-F)和氢键辅助的π相互作用(-OH)展现出更显著的界面结合强度。这种强相互作用不仅通过电荷转移优化了铜活性位点的电子密度分布,更使复合材料的电化学活性表面积提升至2.42 mF/cm²,远超传统催化剂体系。在催化性能方面,实验构建的C/MX
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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利用DBD等离子体和Fe-TiO₂-rGO/HCP催化涂层构建高效的协同催化系统,用于去除氧氟沙星
研究团队通过构建铁掺杂石墨烯/二氧化钛复合催化体系与介质阻挡放电(DBD)等离子体协同作用,显著提升了抗生素污染物降解效率。该体系在60分钟内实现99.98%的氧氟沙星(OFLX)降解率,并通过多维度实验验证了协同增效机制。以下从技术原理、实验创新、环境效益三个层面进行系统分析:一、技术原理突破传统TiO₂光催化存在带隙宽(3.2eV)、电荷复合快等瓶颈。本研究通过双重改性策略实现性能突破:铁离子掺杂形成Ti³⁺-Fe³⁺复合能带结构,将禁带宽度拓展至可见光区(测试显示在380-500nm区间吸光度提升42%);石墨烯二维结构构建电子传输通道,使光生电子-空穴对分离效率提升至78.6%。协同作
来源:Journal of Contaminant Hydrology
时间:2025-12-12
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阐明在溶胶-凝胶-溶胶转变过程中,溶解于磷酸盐缓冲盐水中的聚氧乙烯407胶束间的相互作用潜力
本研究聚焦于聚氧乙烯-聚丙烯氧共聚物407(P407)纳米载体在生理盐溶液中的相互作用机制及其对凝胶形成的影响。通过结合动态光散射(DLS)、小角X射线散射(SAXS)和粘度测量技术,研究者首次系统揭示了P407胶束在盐溶液中从溶胶到凝胶转变的微观作用机制,为纳米药物载体的开发提供了新的理论依据。### 一、研究背景与核心问题P407因其独特的三嵌段结构(POE-PPO-POE)被广泛用于药物纳米载体。其核心胶束由亲水性POE外壳包裹亲水性PPO内核构成,这种结构赋予其优异的稳定性和生物相容性。然而,传统研究多集中于纯水体系,而实际应用场景中药物载体需在生理盐溶液(如0.9% NaCl)中发挥
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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类似绣球花结构的高熵材料(FeNiCoMnMo)S作为一种高效的双功能电催化剂,可用于整体水分解过程
高熵硫化物在碱性电解水制氢中的协同催化机制研究摘要部分揭示了新型五元高熵硫化物(FeNiCoMnMoS₂-300)在水分解领域的突破性进展。该材料通过水热法合成层状双氢氧化物前驱体,经300℃化学气相沉积硫化后,在10mA/cm²电流密度下实现氢析出过电位87mV,氧析出过电位226mV,分别达到Pt/C和IrO₂催化剂性能的1.5倍提升。在800mA/cm²工业级电流密度下,双极过电位仍稳定在344-346mV区间,展现出优异的长期稳定性。实验数据表明,该材料在整体水分解系统中可维持1.54V(10mA/cm²)和1.97V(500mA/cm²)的极化电压,显著优于传统二元/三元催化剂体系。
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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提高锌离子电池用凝胶聚合物电解质的离子导电性:离子传输路径优化策略综述
锌离子电池凝胶聚合物电解质技术进展与挑战分析(全文约2350个汉字)一、锌离子电池技术发展背景随着全球能源结构转型加速,储能技术面临多重发展需求。锂离子电池作为当前主流储能方案,其核心材料锂资源面临枯竭风险(年消耗增长率达7.2%)、价格持续攀升(碳酸锂价格突破60万元/吨)以及易燃易爆的安全隐患(2022年全球电池热失控事故达37起)等问题日益凸显。在此背景下,锌离子电池凭借锌资源储量丰富(地壳含量0.5%)、循环寿命长(实验室数据超2000次)、安全性优异(热失控温度需达1000℃以上)等优势,自2016年被提出以来,研究投入年均增长达42%,已形成完整的材料体系与工艺路线。二、凝胶聚合物
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12
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自组装的垂直堆叠范德华力In₂O₃/In₂S₃异质结,用于超灵敏的室温NO₂气体检测
随着物联网技术的快速发展,智能城市对气体传感器的需求日益增长。传统化学电阻式传感器常面临工作温度高、能耗大、易受环境干扰等问题,而基于二维材料的异质结传感器因其独特的物理化学特性,成为提升气体检测性能的重要方向。近日,成都大学先进研究学院团队在《Advanced Materials》发表论文,报道了一种通过溶液法自组装制备的垂直型In₂O₃/In₂S₃范德华异质结,在NO₂检测中展现出突破性性能。研究团队首先系统分析了NO₂气体检测的技术瓶颈。煤燃烧等工业排放产生的NO₂虽浓度较低(ppm级),但具有强氧化性和生态毒性。传统传感器需在高温(通常300℃以上)下工作,这不仅增加设备复杂度,还存在
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-12