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基于蛋壳的新型颗粒吸附剂,用于批量反应器和固定床柱中草甘膦的去除
马格达·阿兰娜·庞佩利·马尼卡(Magda Alana Pompelli Manica)| 米里安·克里斯蒂娜·恩德勒(Mirian Cristina Enderle)| 贾德尔·加利纳(Jardel Galina)| 加布里埃尔·托切托(Gabriel Tochetto)| 克莱乌齐尔·达·卢兹(Cleuzir da Luz)| 阿德里亚娜·德尔瓦诺斯基(Adriana Dervanoski)圣卡塔琳娜州立大学(Santa Catarina State University),食品科学与技术研究生项目,皮尼亚尔津霍(Pinhalzinho),圣卡塔琳娜州 89870-000,巴西摘要本研究利
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-06
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刚性和柔性聚合物的多层吸附:理论建模、蒙特卡洛模拟及实验验证
本研究聚焦于刚性及柔性多单元吸附分子在均匀晶格表面的多层吸附行为,通过整合理论建模、蒙特卡洛模拟与实验数据对比,系统性地揭示了分子构型与吸附机制对多层吸附特性的影响规律。研究突破传统单位点吸附假设,创新性地构建了包含堆叠式、砌块式及柔性适配式三种微观机制的完整吸附模型体系。在理论建模层面,研究团队针对不同吸附机制分别开发了专用数学框架。对于堆叠式吸附,通过统计力学方法推导出适用于有限及无限层结构的精确解析解,重点解决了刚性分子垂直叠加时能量势垒的动态平衡问题。该模型突破传统BET理论中固定单层覆盖率的假设,首次将分子尺寸参数纳入理论推导体系,实现了对吸附层间空隙分布的定量描述。对于砌块式和柔性
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-06
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基于锆的新型半赫斯勒化合物的高居里温度、磁各向异性及光学性质的计算研究
R. Rajeswara Palanichamy|A. Amudhavalli|R. Meenakshi|T.M. Chithresh|M. Manikandan|K. Iyakutti|Y. Kawazoe物理系,N.M.S.S.Vellaichamy纳达尔学院,马杜赖,泰米尔纳德邦,625004,印度摘要基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算被用来研究新型Zr基半赫斯勒化合物的结构、电子、磁学、光学和热学性质,这些化合物具有α、β和γ相。最稳定的状态被预测为铁磁性的α相。电子结构表明这些化合物具有半金属性质和间接带隙特性。磁矩约为1μB,符合Slater-Pauling规则。费米能级的
来源:Journal of Molecular Graphics and Modelling
时间:2025-12-06
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[DFT研究[Fe(CO)4(PbX)]复合物(X = O, S, Se, Te)的结构和电子性质:末端铅硫属配体对键合和稳定性的影响]
Selvaraj Immanuel | S. Manivarman | Akhil K. Sivan | Jisha Mary Thomas | Velankanni Nandhakumar | Francisxavier Paularokiadoss | Thayalaraj Christopher Jeyakumar印度泰米尔纳德邦卡杜拉尔市圣约瑟夫艺术与科学学院(自治机构)化学系,邮编607001摘要采用B3LYP方法进行密度泛函理论(DFT)计算,研究了[Fe(CO)4(PbX)]配合物的轴向和赤道异构体的结构和电子性质,其中X = O、S、Se和Te。总能量分析表明,赤道异构体通常比
来源:Journal of Molecular Graphics and Modelling
时间:2025-12-06
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通过激光熔覆含铜涂层提升钛合金的摩擦学性能
本文研究了通过激光熔覆技术向Ti80钛合金表面添加不同比例铜(0-9 wt.%)制备涂层对材料性能的影响。研究聚焦于铜含量对涂层微观结构、硬度及耐磨性能的作用机制,为海洋环境中钛合金表面强化提供了新思路。**1. 研究背景与意义**钛合金凭借优异的耐腐蚀性和轻质高强特性,已成为海洋工程装备(如油气管道、船舶结构件)的关键材料。然而,传统钛合金表面硬度不足(基体硬度280 HV0.2),在高速海水流动(含砂石颗粒)冲击下易产生磨损失效。现有解决方案多依赖陶瓷增强相,但存在分散不均、热膨胀失配导致涂层开裂等问题。本研究创新性地采用铜作为合金元素,通过激光熔覆制备梯度涂层,旨在解决上述技术瓶颈。**
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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压电PVDF膜的能量转换与水过滤功能
压电PVDF膜材料的多功能协同效应研究一、研究背景与科学问题膜分离技术作为水处理与资源回收的核心手段,长期面临机械能耗散与膜面污染两大技术瓶颈。传统解决方案多依赖物理化学改性或外部辅助装置,存在成本高、效果有限等缺陷。近年来,压电智能材料因其独特的机电耦合特性受到广泛关注,该特性使得材料能够直接将流体动力学能转化为电能输出,同时通过表面电势调控增强抗污染能力。然而,压电性能参数(d33)与材料综合性能之间的定量关联尚未明确,这严重制约了该领域的技术优化路径。二、材料制备与性能表征研究团队采用梯度掺杂工艺制备了d33值从0到20 pC/N的系列PVDF压电膜(M2-d0至PM2-d20)。通过X
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-12-06
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用于精确分子分离的协调重构纤维素膜
Xinda You|Zifan Song|Youqing Tian|Ran Chen|Yuxiang Wu|Meijie Wang|Dai Shi|Shan Luo|Jiamei Sun|Yuanhui Xiao|Haixiong Liu|Hanyang Liu|Beili Lu|Lirong Tang|Xingzhong Cao|Jiande Lin|Biao Huang福建农林大学材料工程学院,中国福州350002摘要用于纯化和回收废溶剂的分子分离技术对可持续化学工业至关重要。耐溶剂纳米多孔纤维素膜(CMs)在有机分离领域具有巨大潜力,但其孔结构工程受到纤维素链上羟基之间广泛氢键的限制,从
来源:Journal of Membrane Science Letters
时间:2025-12-06
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短程有序的双重作用:在高熵合金中,它是一个在强化与弱化之间切换的关键温度点
本文系统研究了FeNiCrCo高熵合金(HEA)中短程有序(SRO)结构对其变形行为的影响机制,结合混合蒙特卡洛/分子动力学模拟方法揭示了SRO与温度、变形行为的复杂关联。研究结果表明,SRO结构的强化效果呈现显著的温度依赖性,存在一个临界温度(300 K),高于该温度时SRO结构通过晶格畸变和化学有序化协同增强合金强度,而低于临界温度时SRO结构因导致晶格畸变度降低反而削弱合金强度。这一发现突破了传统合金强化机制中"有序化增强强度"的固有认知,为高熵合金设计提供了新的理论依据。### 1. 研究背景与意义高熵合金因其独特的成分设计(多主元近等原子比)展现出优异的强韧性匹配,但塑性变形机制仍不
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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综述:水系锌离子电池中锌金属阳极上氢析出反应的抑制策略:综述
锌离子电池的阳极氢析出抑制策略与产业化挑战分析(一)技术背景与发展需求在全球碳中和战略推动下,新型储能技术成为能源转型的重要支撑。水系锌离子电池凭借高安全性、低成本、环境友好及高理论容量(约308 Wh/kg)等优势,在分布式能源系统、建筑一体化储能等领域展现出独特价值。然而,锌阳极在电解液中持续发生的氢析出反应(HER),导致容量衰减、电压极化及安全隐患等问题,严重制约了其实际应用。研究显示,HER引起的电解液脱水会使电池容量在200次循环内下降超过50%,同时伴随电极腐蚀和枝晶生长等次生问题,形成恶性循环。(二)氢析出反应机理与关键挑战从电化学动力学角度分析,锌/锌离子氧化还原对(-0.7
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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通过多尺度离散元(DEM)建模探索异质多孔PBX复合材料的致密化机制:从介观变形和微观多相协同演化的角度进行分析
聚合物粘结炸药(PBX)作为典型的多相复合材料,其致密化过程涉及从微观孔隙结构到宏观力学响应的复杂跨尺度相互作用。本文提出的三维多尺度离散元建模框架,突破了传统单尺度模拟的局限性,首次实现了对PBX材料中脆性晶体骨架、薄膜粘结相和异形孔隙网络的三级嵌套结构的高精度重构。该模型通过创新性的分段嵌入策略,在保留实际材料多相异质性的同时,显著提升了计算效率。在材料制备方面,研究团队采用电子液压伺服试验机对松散PBX粉末进行20mm直径、15mm高度的等静压成型。通过机械破碎后观察到的SEM图像显示,致密化后的晶体呈现定向排列特征,粘结相厚度均匀分布在0.5-1.2μm范围,孔隙率从初始的45%降至2
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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关于轧辊分段表面预处理对激光熔覆Ni60A修复层界面结合性能及裂纹抑制作用的研究
在大型滚轴的运维过程中,关键部件因极端热力学载荷和机械磨损会产生表面疲劳剥落和磨损现象。本文通过对比不同基体表面预处理工艺对激光熔覆修复层性能的影响,揭示了表面预处理与熔覆层质量之间的关联机制。研究聚焦于42CrMo合金钢基体表面预处理与Ni60A熔覆层的性能关联,采用激光熔覆、剪切测试、电子背散射衍射(EBSD)和有限元模拟相结合的方法,系统分析了表面氧化、预加热及V型槽加工等预处理方式对熔覆层组织形貌、界面结合强度及抗裂性能的影响。**表面预处理对熔覆层质量的影响机制** 1. **预加热处理** 将基体表面预热至400℃,可使熔覆过程中热梯度降低约21.9%,稀释率降低至21.
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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新型离子液体在油-金属界面捕获盐滴:反胶束效应减缓钢材的大气腐蚀
在金属设备的长周期储存中,防锈油(ARO)作为关键防护介质面临严峻挑战。特别是在滨海风电平台等恶劣环境中,盐雾颗粒与湿度引发的复合腐蚀效应会导致油膜界面结构失效。本文研究团队通过创新性设计C4CnNSPD系列离子液体,系统揭示了烷基链长度对防锈性能的调控机制,为开发新一代智能防锈技术提供了重要理论支撑。研究聚焦于N-丁基-Cn-铵盐十二烷基苯磺酸盐(C4CnNSPD)这类新型离子液体的性能优化。实验表明,当阳离子烷基链从C4延长至C18时,防锈性能呈现指数级提升,其中C4C18NSPD达到99.5%的抑制效率。这种显著性能差异源于三个协同作用机制:1. **界面膜构建机制**:长链离子液体(如
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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人工引入的位错增强了应力工程化Nd-Fe-B磁体中晶界扩散的深度
本研究聚焦于重稀土元素(HREs)在钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体中的扩散动力学优化问题。针对传统钕铁硼永磁体存在矫顽力提升不足与重稀土元素过度消耗的矛盾,研究团队创新性地提出通过应力工程调控晶界/晶界三重节点处的位错密度分布,构建梯度扩散通道,从而突破传统晶界扩散的深度限制。这项突破性研究成果为高能效永磁材料开发提供了全新思路,其核心创新点体现在三个维度:**一、传统晶界扩散技术的瓶颈解析**现有钕铁硼永磁体通过钆镓合金(Tb₀.₈Ga₁.₀Al₁₀)在晶界/晶界三重节点(TJPs)处的扩散,可使表面形成富钡铁扩散层,通过提升磁晶各向异性场(H_A)实现矫顽力(H_cj)提升。但受限于传统扩
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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一种两步高通量设计策略,用于制备从室温到2000°C都具有强度-塑性协同效应的难熔介质中熵复合材料
该研究聚焦于开发适用于2000℃极端环境的新型耐高温合金,针对传统材料在高温下强度保持性差、室温脆性高及铸造工艺复杂等核心问题,提出了一种基于多参数协同优化的创新设计范式。通过融合计算材料学方法与先进合金设计策略,研究团队成功设计出具有突破性性能的碳添加型中熵耐高温合金复合材料(RMEC)。在材料设计策略方面,研究突破了传统等原子比高熵合金的局限,创新性地采用非等原子比配位模式。通过构建四维筛选体系(熔点Tm、价电子浓度VEC、2000℃室温屈服强度YS_RT、固相线范围ΔT),系统性地优化了合金的基体成分和碳含量配比。这种设计方法不仅规避了传统试错法的资源消耗,更通过计算模型将材料研发周期缩
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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原位Mg2Si相以及后续处理的Al3(Sc,Zr)、Al6Mn相的引入,可显著提升激光粉末床熔融Al-Mg-Sc-Mn-Zr合金的强度与延展性能
余俊|龙振宇|佘杰|魏磊|王林增|任杰|朱洪斌|杨海鸥|林鑫西北工业大学固态成形国家重点实验室,中国西安710072摘要本研究通过综合热力学分析和实验表征,系统研究了激光粉末床熔融Al-Mg-Sc-Mn-Zr合金的微观结构演变和力学性能。Scheil凝固计算表明,增加Sc和Zr的含量使初级Al3(Sc,Zr)的形成温度从809.1°C升高到863.8°C,而Mn和Si的添加促进了Al6Mn和Mg2Si相的形成,其体积分数分别为3.46%和17.5%。沉积态合金具有独特的双峰晶粒结构:熔池边缘为0.64 μm的细晶粒,熔池内部为1.84 μm的粗晶粒。在直接时效处理过程中,形成了平均半径为1.2
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06
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激光焊接DP 590钢的电辅助焊后快速热处理:微观结构与力学性能
本研究聚焦于电辅助后焊接热处理(EA-PWHT)对DP 590双相钢激光焊接接头微观结构和力学性能的影响机制。该材料因具备高强度与良好延展性的平衡特性,被广泛应用于汽车轻量化部件制造,但焊接过程中形成的焊接热影响区(HAZ)易引发材料不均匀性和力学性能劣化问题。研究团队通过对比单脉冲(SP)与多脉冲(MP)电辅助热处理工艺,系统揭示了EA-PWHT对焊接接头微观重构及残余应力调控的作用原理。在实验设计方面,采用2500W激光器进行激光焊接,通过调整焦点直径、焦距等参数获得均匀熔池。值得注意的是,传统后热处理存在能耗高、效率低的问题,为此研究者开发了局部电脉冲加热技术。该技术通过在电极与焊缝表面
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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特定压力对半固态挤压铸造CuSn20P1合金微观结构、拉伸性能和摩擦学性能的影响
本研究以CuSn20P1合金为对象,系统考察了半固态挤压铸造过程中施加不同特定压力(0-150 MPa)对合金微观结构、力学性能及耐磨性的影响。实验发现,随着压力从0 MPa提升至150 MPa,合金中α-Cu相由粗大枝晶转变为细小等轴晶,其含量由54.97%降至30.57%,而β’相含量显著增加,从30.28%提升至58.86%。δ相作为脆性相的占比则由9.86%降至5.75%,这一变化直接导致合金强度和延展性显著提升,150 MPa条件下抗拉强度达366.9 MPa,较基准值提升64.68%,断裂延伸率更突破性增长至0.52%,较0 MPa时提高156.16%。在相结构稳定性方面,第一性原
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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烧结铜接头上电镀铜层的强化机制
该研究聚焦于新型铜接合工艺的优化及其微观机理分析,对比了轧制铜基底与电镀铜基底在压力辅助烧结条件下的接合性能差异。研究团队通过制备工艺创新与多维度表征手段,揭示了基底材料晶格特性对烧结过程及最终力学性能的关键调控作用。在材料制备方面,采用电镀工艺在轧制铜基底表面形成12.59微米厚度的电镀铜层。通过对比实验发现,电镀铜基底具有显著优势:其晶界宽度(0.675纳米)比轧制铜基底(0.502纳米)宽34.46%,晶界密度(6.89×10¹⁴米⁻²)高出轧制基底(5.93×10¹³米⁻²)116倍,位错密度(6.97×10¹⁴米⁻²)达到行业领先水平。这些微观特征为铜原子提供了更丰富的扩散通道,实验
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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使用环形激光束对无支撑悬挑结构进行激光粉末床熔融成形
本文聚焦于激光粉末床融合(LPBF)技术中光束形状对复杂几何结构成型能力的影响,特别是针对悬垂角度低于45°时的无支撑成型难题。研究团队通过开发环形光束(donut beam)并系统对比传统高斯光束(Gaussian beam)的工艺特性,揭示了光束形态对熔池动力学、温度梯度分布及材料性能的调控机制。以下从技术突破、关键发现及工业应用价值三个维度展开分析。### 一、技术突破:环形光束的工艺优势在传统LPBF工艺中,高斯光束的能量分布高度集中,导致熔池快速冷却并产生显著热应力。这种特性使得悬垂结构在无支撑成型时容易因热变形失稳,甚至出现熔池塌陷和滴落缺陷。本研究通过衍射光学元件(DOE)将激光
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-06
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通过纳米氧化物颗粒的优化,提高了700°C下低活化9Cr-ODS钢的低周疲劳性能
王启涛|李新乐|李耀志|尹梦杰|戴华龙|李艳芬中国科学院金属研究所,沈阳 110016,中国摘要由于出色的高温蠕变抗力和辐照耐受性,氧化物弥散强化(ODS)钢是先进核能系统的理想候选材料。本文研究了纳米氧化物颗粒对低活化9Cr-ODS钢在700°C下、应变幅度为±0.30%至±0.50%时的低周疲劳行为和微观结构演变的影响。制备了两种类型的9Cr-ODS钢,即PM-ODS和NPM-ODS,以具有不同的氧化物颗粒特性。PM-ODS的氧化物颗粒平均尺寸为12.6纳米,数密度为1.7×1022/m3;而NPM-ODS的氧化物颗粒更细,平均尺寸为6.4纳米,数密度为2.6×1023/m3。在所有应变幅
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-06