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通过水热法合成NiFe₂O₄@La₂O₃,以增强过一硫酸盐的活性,从而降解罗丹明-B染料
近年来,随着工业的发展,染料废水的排放量逐年增加,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。Rhodamine B(RhB)作为一种广泛应用的染料,其化学结构中含有芳香环,使得它在自然水体中难以被传统处理技术有效降解。因此,开发高效、可持续的废水处理方法成为环境科学领域的重要课题。在众多先进技术中,基于过硫酸盐(PMS)激活的高级氧化工艺(AOPs)因其强大的氧化能力而受到广泛关注。这类工艺能够生成高度反应性的自由基物种,如硫酸根自由基(SO₄^•-)和羟基自由基(•OH),这些自由基具有极强的氧化性,能够有效破坏有机污染物的结构,最终将其矿化为无害的产物如水和二氧化碳。在本研究中,科学家们探索了一
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-11-08
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基于煅烧石膏粉的无水泥混凝土的地质聚合物化及化学特性研究,旨在实现可持续应用
水泥生产是全球二氧化碳排放和环境退化的重要来源之一。因此,迫切需要开发替代性结合剂,以减少对普通波特兰水泥(OPC)的依赖,同时保持或提升混凝土的机械性能和耐久性。尽管已有大量研究探索了粉煤灰、粒化高炉矿渣(GGBS)和偏高岭土等材料作为地质聚合物混凝土的前驱体,但关于煅烧石膏粉(CGP)作为高效结合剂的潜力研究仍显不足。此前的研究表明,细石膏的加入通常会降低混凝土的抗压强度;然而,对于CGP为基础的地质聚合物混凝土,特别是在机械强度和化学侵蚀抵抗性方面的全面评估仍然较少。本研究旨在开发包含CGP的地质聚合物混凝土,并探讨碱激发对其机械性能和耐久性的影响。石膏作为建筑材料之一,因其多样的优势和
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-11-08
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利用超声合成的三金属掺杂ZnO-石墨碳氮化物纳米复合光催化剂,实现阴离子染料的太阳能驱动降解
本研究探讨了一种通过超声辅助绿色合成方法制备的2%铋、铁和钴共掺杂的氧化锌-石墨烯氮化碳(ZnO-g-C₃N₄)纳米复合材料。这种材料在结构、形态和光谱特性方面被广泛表征,并在太阳光照射下展现出优异的降解性能。实验结果表明,该复合材料在90分钟内对靛蓝(Indigo Carmine, IC)和偶氮染料(Xylidine Ponceau, XP)的降解效率分别达到98.14%和94.82%,其反应速率常数分别为2.488×10⁻² min⁻¹和1.903×10⁻² min⁻¹,符合一级动力学模型。此外,通过优化pH值、催化剂用量和染料浓度,以及自由基清除实验,研究发现羟基自由基(•OH)是该降解
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-11-08
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通过电子束辐照研究变压器油中2,3,3′-三氯联苯的脱氯动力学
本研究探讨了电子束辐照技术在变压器油中对多氯联苯(PCBs)进行脱氯处理的有效性。多氯联苯因其化学稳定性及对环境的持久性,长期以来被广泛用于工业领域,例如变压器和电容器油中。然而,由于其对生态和人体健康的潜在危害,如内分泌干扰、生殖毒性、神经毒性和致癌性,多氯联苯的处理和去除成为环境治理中的重要课题。电子束辐照作为一种物理处理方法,因其无需复杂的预处理或化学添加剂、可在常温常压下进行、且不会产生二次有毒化合物(如二噁英)等优点,被视为一种有前景的替代方案。相较于传统的γ辐照技术,电子束辐照具备更高的剂量率、更便捷的开关操作、无放射性材料的使用以及适用于连续流处理系统的能力。这些特性使得电子束辐
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-11-08
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研究超声处理时间对FTiO/2-聚酯纳米润滑剂稳定性和汽车空调冷却性能的影响
在现代汽车工业中,空气调节系统(Automotive Air Conditioning, AAC)不仅关系到乘客的舒适度,还对整车的能源效率、燃油消耗以及环境影响产生深远的影响。因此,提升AAC系统的性能成为研究的重点之一。其中,压缩机作为AAC系统中最耗能的部件,占据系统总能耗的约65%。这使得压缩机的优化成为提高整体系统效率的关键。与此同时,传统润滑剂在面对日益增长的环保需求和高效热管理要求时,表现出一定的局限性。为了解决这一问题,研究者开始探索将纳米颗粒引入润滑剂中,形成所谓的纳米润滑剂(nanolubricants),以增强其热传导性能和系统稳定性。纳米润滑剂通过在基础润滑剂中分散纳米
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-11-08
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类磷烯结构的SiP3单层材料作为碱金属离子电池有前景的阳极材料
王志丽|江嘉欣|唐海龙|郭红艳|王伟毅|卓志文|卢宁中国安徽省光学电子信息材料控制与应用重点实验室、教育部功能分子固体重点实验室以及安徽师范大学物理系,芜湖,安徽,241000摘要开发高性能二维阳极材料是提高可充电碱金属离子电池(AMIBs)性能的关键。在这项工作中,通过第一性原理计算,理论研究了类磷烯SiP3单层(P-SiP3)的基本性质及其作为AMIBs(AM = Li、Na和K)阳极材料的可行性。我们的研究发现,Li、Na和K离子在P-SiP3单层上的扩散能垒较低(Li离子为0.19 eV,Na离子为0.22 eV,K离子为0.18 eV)。此外,P-SiP3单层的开路电压(OCV)在0
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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对高能量密度锂离子电池中硅基阳极的膨胀行为进行原位探测
在当今快速发展的科技背景下,锂离子电池(LIBs)作为便携式电子设备、电动汽车以及大规模电池储能系统(BESSs)的核心动力源,其能量密度的提升成为研究的重点。高能量密度的锂离子电池在实际应用中面临着一系列挑战,其中应力引起的机械故障是影响其性能和寿命的关键因素之一。这种机械故障通常表现为电极材料在充放电过程中因体积膨胀或收缩而产生的内部应力,从而导致结构破坏、容量衰减以及安全风险。因此,深入理解电极材料的结构-力学耦合机制,对于开发更加稳定、耐久的高能量密度电池系统具有重要意义。硅基负极材料因其卓越的理论比容量(约为石墨负极的10倍)而备受关注,被认为是提升锂离子电池能量密度的重要途径。然而
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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碘诱导的红色磷在氮掺杂多孔碳中的负载作用,作为锂离子电池的负极材料
红磷(Red Phosphorus, RP)作为一种新型的锂离子电池(Lithium-ion Battery, LIBs)负极材料,因其高理论比容量(约2600 mAh g⁻¹)、较低的锂离子扩散势垒以及丰富的储量等优势,逐渐成为替代传统石墨材料的研究热点。然而,红磷在实际应用中仍然面临诸多挑战,如其自身的低电导率(约10⁻¹⁴ S m⁻¹)、缓慢的锂化动力学以及在锂化过程中巨大的体积膨胀(约300%)。这些特性不仅影响了红磷材料的电化学性能,也限制了其在高能量密度电池中的广泛应用。因此,开发有效的策略以提升红磷负极的性能,成为当前研究的重要方向。为了克服上述问题,研究人员提出了多种改性方法,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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用于高性能超级电容器应用的混合Mn-MoS₂@MnMoO₄纳米复合材料
近年来,随着电动汽车、便携式电子设备以及可再生能源技术的迅速发展,高效、可靠的储能技术成为推动能源转型的重要组成部分。超级电容器和锂离子电池等储能系统因其超长的循环寿命、优异的充放电速率以及低成本而被视为下一代绿色储能技术的有力候选者。然而,传统超级电容器的能量密度仍然较低,难以满足商业化需求。为了解决这一问题,研究人员引入了“超级电容器电池”(supercapattery, SP)这一概念,作为混合超级电容器的一个分支。与传统的混合系统不同,超级电容器电池采用了一种独特的电容型电极与电池型电极组合的结构,即通过扩散控制的法拉第反应实现电荷存储,从而在保持超快表面反应的同时,强调真正的电池型氧
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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卡米尼(Carmine)电解质添加剂有助于形成稳定的界面,并实现均匀的锌沉积,从而提升锌金属电池的高可逆性
近年来,随着对可再生能源需求的不断增长,电池技术作为能量存储的核心手段,受到了越来越多的关注。特别是在寻找高安全性、低成本且环境友好的储能方案方面,水系锌离子电池(Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs)因其出色的化学稳定性、较高的理论比容量以及较低的制造成本而成为研究的热点。然而,尽管AZIBs在理论上具备诸多优势,其实际应用仍面临一些关键问题,例如锌枝晶的不可控生长、副产物的生成以及电极材料的腐蚀等。这些问题在很大程度上限制了水系锌离子电池在大规模储能系统中的应用潜力。锌枝晶的形成是水系锌离子电池中最为严重的挑战之一。在充放电过程中,锌离子在负极表面的沉积往往不
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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对电池单元在热滥用过程中产生的气体种类进行原位分析及机理研究
Vamakshi Yadav|Michelle H. Wiebenga|Daad Haddad|James R. Salvador|Nicholas P.W. Pieczonka|Robert D. Schmidt|Hernando J. Gonzalez Malabet|Lei Wang摘要了解锂离子电池在热失控过程中气体的生成对于设计更安全的电动汽车至关重要。我们开发了一种原位气体分析系统,能够在实验室规模的电池单元在受到热虐待时实时测量产生的气体。在充电后的锂镍钴锰铝氧化物(NCMA)-石墨电池中观察到了两个阶段的气体生成反应。通过在电池内部添加基于磷酸铁锂(LFP)的参比电极,我们发现
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-08
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利用复合相变材料和风冷蒸汽室的功率器件的协同热管理性能
在当前全球气候变暖的背景下,电动汽车(EVs)作为减少碳排放和推动绿色经济转型的关键技术,正在迅速发展。随着充电技术的进步,特别是高功率充电站的建设,对充电设备的热管理提出了更高的要求。由于高功率充电会导致设备内部产生大量热量,因此如何有效散热以确保设备稳定运行、延长使用寿命成为研究的重点。本研究提出了一种创新的热管理系统,结合了蒸汽腔(VC)与复合相变材料(CPCM)技术,旨在解决高功率充电设备在热管理方面的挑战。传统的冷却方式,如强制空气冷却,虽然在某些场景下具有一定的应用价值,但在高功率密度条件下表现出明显的局限性。一方面,空气冷却的效率较低,难以满足高热负荷设备的散热需求;另一方面,其
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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综述:基于十二水合硫酸铝铵的复合相变材料在热能储存与利用中的应用:性能、改进措施及应用领域
AASD,即硫酸铝铵十二水合物,是一种具有相变特性的水合盐相变材料(PCM),其熔点范围为93.2–94.6摄氏度,潜热范围为253.8–269.5焦耳每克。由于其高能量存储密度和环境友好性,AASD在众多领域展现出广泛的应用前景。然而,AASD在实际应用中也面临一些挑战,如过冷现象、不稳定的固相温度、固定的熔点、热导率低、酸性较强以及泄漏问题。这些问题限制了其在高温热能储存和热能利用方面的应用效果,因此需要通过多种策略来优化其性能。过冷现象是指在相变过程中,材料在熔点以下未能形成固体结构,导致固相温度低于熔点。这种现象不仅影响材料的热能释放效率,还可能造成能量储存系统的不稳定。为了解决这一问
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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基于聚对硝基苯胺的NiCo-MOF/MXene纳米复合材料的模板辅助构建:作为对称和非对称混合超级电容器的高效电极材料
在当今社会,随着化石燃料资源的日益枯竭以及其对环境造成的污染问题,可持续能源生产面临着严峻的挑战。为了应对这一问题,各国在经济发展、生活质量提升以及电子、医疗和军事设备进步等方面,迫切需要一种高效的能量存储系统。除了传统的电池技术,超级电容器(SCs)因其高循环稳定性、高功率密度、更大的容量以及快速的充放电速度,被认为是一种理想的可持续能源存储方式。然而,超级电容器的设计与优化对于提升其性能至关重要。根据其储能机制,超级电容器通常被分为两种类型:电双层电容器(EDLCs)和赝电容器(PCs)。EDLCs主要通过电极/电解质界面处的静电吸引力,使电解液中的离子在电极表面形成电场,从而实现能量存储
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-08
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航空航天用碳纤维增强塑料(CFRP)复合材料在振动-微波固化过程中的力学性能验证
摘要 碳纤维增强聚合物复合材料(CFRPs)由于其出色的比强度和可定制的机械性能,已成为航空航天、国防和铁路运输领域中的关键结构材料。本研究采用了一种创新的振动-微波固化工艺。为了验证该工艺的可行性,首次实施了一套全面的表征方案,利用万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)和落锤冲击试验系统来评估加工样品的拉伸/压缩性能、断裂形态和抗冲击性能,并与高压釜固化的样品进行了系统比较。实验结果表明,振动-微波固化的复合材料具有与高压釜固化样品相当的机械性能。具体而言,在0°方向上,振动-微波固化复合材料的拉伸强度和模量(分别为1708 MP
来源:Polymer Composites
时间:2025-11-08
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激光诱导石墨烯在凯夫拉尔/玄武岩混合复合材料层压板中的电磁干扰屏蔽及损伤检测应用
摘要 玄武岩纤维(BF)增强聚合物复合材料在军事、建筑和海洋工程领域得到广泛应用。然而,玄武岩纤维本身的电绝缘性能限制了其在功能性复合材料中的应用,尤其是在电磁干扰(EMI)屏蔽等场景中。激光诱导石墨烯(LIG)是一种三维碳纳米材料,可以通过在碳基前驱体上激光刻蚀来制备。本研究利用激光诱导石墨烯技术在凯夫拉尔织物表面直接生成石墨烯。然后将经过LIG改性的凯夫拉尔织物与玄武岩织物层叠,制备出纤维增强环氧树脂混合层压板。通过双悬臂梁试验评估了LIG薄膜加入对凯夫拉尔/玄武岩混合层压板层间断裂韧性的影响,并研究了不同石墨烯层数对混合层压
来源:Polymer Composites
时间:2025-11-08
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封闭式及旋转式碳纤维复合部件的模具磨损补偿:数值模拟与实验
摘要 在碳纤维增强聚合物(CFRP)复合部件的制造过程中,固化引起的变形(CID)是一个重大挑战,尤其是在生产高精度部件时。虽然模具补偿技术已被广泛用于C形或V形等相对简单的几何形状部件,但其应用于更复杂的结构(尤其是封闭式、旋转结构)的适用性仍缺乏充分研究。这些复杂结构的CID行为给有效的模具补偿带来了巨大困难。本研究提出了一种针对封闭式和旋转式CFRP部件的全局网格基模具补偿策略。全局网格基补偿(GMC)方法是一种全局偏差校正技术,通过全局补偿因子k实现对每个网格节点的精确和连续调整。为了解决在这些几何形状部件进行补偿时坐标系
来源:Polymer Composites
时间:2025-11-08
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微波辐照的丝瓜纤维增强环氧复合材料在电气绝缘应用中的研究
摘要 丝瓜纤维(LF)是一种木质纤维素植物纤维,由于其环保特性(包括可生物降解性、可再生性、低密度以及加工过程中的低能耗),最近在复合材料领域受到了全球关注。本研究旨在通过有效的纤维预处理策略,开发出具有增强纤维-基体界面结合力的LF增强环氧复合材料。预处理过程包括脱蜡处理,随后在480瓦的恒定功率下,对丝瓜纤维进行微波辐照,辐照时间从5分钟到20分钟不等(每隔5分钟一次)。傅里叶变换红外光谱分析证实,处理后丝瓜纤维的功能基团发生了化学变化,表明其界面结合潜力得到了提升。随后制备了经过预处理的LF增强环氧复合材料,并对其机电性能进
来源:Polymer Composites
时间:2025-11-08
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综述:导电水凝胶:作为下一代柔性可穿戴电子系统的材料
摘要 导电水凝胶(Conductive Hydrogels, CHs)是一类具有广泛应用前景的多功能材料,它们结合了传统水凝胶的柔软性、可伸展性和高含水量,同时具备现代电子应用所需的导电性。这类材料能够完美适应动态的生物界面,并保持稳定的电化学性能,因此成为下一代柔性可穿戴设备的理想选择。本文全面而深入地分析了导电水凝胶的最新研究进展,重点探讨了其设计策略、合成方法以及结构创新,这些因素显著提升了其电学、机械和环境性能。文章讨论了多种导电成分,包括金属纳米结构、碳基纳米材料、离子物种以及本征导电聚合物,并阐述了它们在混合网络形成和
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-11-08
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具有可调形状记忆和机械性能的3D打印泡沫填充PLA/PCL晶格结构的研究与制造
摘要 91%),但恢复比率介于33%到89%之间;低密度材料由于基体流动性更强,表现出更快速、更完全的恢复。聚氨酯泡沫起到了被动稳定的作用,在开放结构中有助于恢复过程,但在密集设计中则对其恢复性能有所限制。研究结果表明,通过精确调整晶格几何形状和填充密度,可以设计出轻质、多功能的复合材料,适用于可重复使用的防护装备、吸能组件以及热响应自适应系统。 利益冲突 作者声明不存在利益冲突。
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-11-08