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通过高压真空过滤法简便合成具有优异稳定性的二维Z型结构超薄硫掺杂g-C₃N₄-Tungsten氧化物复合材料,用于5-氟尿嘧啶(5-FU)的解毒作用
该研究聚焦于开发新型二维Z型杂化材料S-C3N4/WO3(简称WSCN)及其在光催化降解有机污染物中的应用。研究团队通过湿法浸渍结合高压真空过滤技术,成功制备了不同WO3负载量的WSCN复合材料,重点考察了其降解5-氟尿嘧啶(5-FU)和罗丹明B(RhB)的效能与机理。研究首先系统评估了有机污染物的环境威胁。5-FU作为化疗药物,其水环境中残留量已从纳克级上升到微克级,具有显著的遗传毒性和致癌性。RhB作为染料工业的典型污染物,可导致肝肾功能异常和生殖系统损伤。传统处理方法如吸附和生物降解存在效率低、成本高等问题,而光催化技术因绿色环保、处理范围广等优势成为研究热点。现有半导体材料如TiO2、
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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负载在TiO₂气凝胶上的金纳米颗粒:一种可持续的缺陷工程光催化剂,可在可见光和温和条件下显著促进CO₂的环加成反应
本研究聚焦于开发一种新型可见光响应光催化剂,用于二氧化碳与环氧烷基的环加成反应。该催化剂以钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶法结合超临界干燥制备三维多孔的二氧化钛气凝胶,并引入金纳米颗粒进行改性。研究团队在韩国延世大学化学工程专业完成了这项工作,主要贡献在于突破传统二氧化钛催化剂的局限性,实现了二氧化碳的高效转化。二氧化碳作为主要温室气体,其浓度预计将在本世纪末达到590ppm,引发1.9℃的全球升温。当前二氧化碳转化技术存在能耗高、反应条件苛刻等问题,而光催化技术因其环境友好性和可持续性备受关注。该研究创新性地将气凝胶材料与贵金属纳米颗粒相结合,在二氧化碳活化与转化效率上取得突破。制备工艺方
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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电流密度对锌离子电池中锌沉积特性的影响
航空隐身材料多涂层体系在复杂工况下的侵蚀失效机理研究摘要:针对航空器在沙漠等恶劣环境中长期暴露于高速砂粒侵蚀导致吸波性能劣化的问题,本研究通过多尺度实验与数值模拟相结合的方法,系统揭示了FeCo基多层吸波涂层的侵蚀失效机理。研究发现,当侵蚀角度由30°增至90°时,涂层的失效模式呈现显著转变:低角度下以剪切主导的沟槽切削模式为主,而高角度下则发展出具有典型冲击坑特征的失效形态,最大坑深达150.7μm。这种模式转变源于应力主导机制的转变——从剪切应力主导逐渐过渡到法向应力主导状态。在90°极端侵蚀条件下,涂层内部产生显著的应力局域化现象。实验观测表明,裂纹优先在涂层内部预制缺陷处萌生,随后在法
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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用于降解二异壬基邻苯二甲酸酯的生物催化膜
该研究聚焦于开发新型生物催化膜技术用于高效降解环境中的邻苯二甲酸二异辛酯(DINP)污染。DINP作为常见增塑剂,具有显著内分泌干扰毒性,已被美国环保署列为重点监管物质。传统生物降解方法存在处理效率低、酶稳定性差等问题,而固定化酶技术通过结合生物催化与膜分离技术,为解决此类问题提供了创新思路。研究团队以商业聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基材,采用分步表面改性策略构建生物催化膜体系。首先通过氧化还原引发的接枝共聚反应,将甲基丙烯酰胺(MAA)和甲基丙烯酸(MAAc)共聚物接枝于PVDF膜表面,形成具有氨基功能基团的三维多孔结构。此结构不仅增强了膜材料的亲水性,更通过引入两性基团为后续交联反应奠定基础
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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双功能涂层:兼具协同光催化作用和超疏水性能,并具有持久的耐候性,适用于自清洁混凝土
混凝土表面超疏水光催化涂层协同效应研究一、研究背景与问题提出传统硅烷/氟硅烷基超疏水改性材料在应用中存在显著局限性:首先,制备过程中需要消耗大量有毒氟化物,不仅成本高昂(通常价格超过5000元/吨)且存在环境污染风险(VOC排放量达3.2-5.8 mg/m³)。其次,机械稳定性不足,文献[3]显示常规改性涂层在5次冻融循环后接触角下降达12.7°,耐久性难以满足工程需求。再次,复杂的多步制备工艺导致生产效率低下,以Gao等[16]方法为例,需经过预清洗、底涂、固化、后处理四阶段,耗时超过24小时。二、创新性解决方案本研究提出"光催化协同"双机制改性策略,通过构建钙月桂酸(CL)-纳米TiO₂(
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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聚二甲基硅氧烷(PDMS)厚度对光伏材料抗反射涂层光学效率的隐性影响
本研究聚焦于聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为光伏电池抗反射涂层(ARC)的厚度特性及其光学性能关联机制。实验发现PDMS涂层厚度对反射率影响较小,但对透射率存在显著依赖关系,揭示出热传导异质性与光散射的耦合效应这一关键科学问题。传统ARC设计主要依赖材料折射率与几何厚度的优化,但PDMS这类柔性聚合物展现出独特的力学-光学耦合特性。研究团队通过制备不同厚度的PDMS薄膜(涵盖微米至毫米量级),结合COMSOL多物理场仿真,首次系统揭示了以下关键机制:1. 热压应力诱导的光学散射:PDMS固化过程中产生的各向异性应力会改变薄膜内部折射率分布,形成纳米级散射中心2. 厚度依赖的热传导梯度:薄膜厚度影
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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不同快速热退火时间对AlGaN/GaN HEMT结构欧姆接触的影响
Yeo Jin Choi|Siva Pratap Reddy Mallem|Yu Na Lee|Sang Yeol Nam|Ki-Sik Im|Sung Jin An韩国龟尾市Kumoh国家技术学院材料科学与工程系,邮编39177摘要本研究采用Ti/Al/Ni/Au金属堆叠结构,在特定温度下通过不同的快速热退火(RTA)时间,制备出低电阻的欧姆接触,用于AlGaN/GaN高电子迁移率(HEMT)结构。通过电流-电压(I–V)特性分析,利用传输长度模型(TLM)确定了欧姆接触的特定接触电阻(ρsc)。无论RTA持续时间如何,测量样品均表现出线性特性。在850°C下退火60秒的样品显示出较低的特定
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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提高流动效率并减少摩擦阻力:对硅增强环氧超疏水涂层的探究
本研究针对工业流体传输中存在的沉积物形成、摩擦阻力增加和效率降低等核心问题,提出了一种基于气凝胶纳米颗粒的超疏水涂层解决方案。该技术通过表面微纳结构调控与材料复合创新,实现了对传统化学添加剂和机械干预手段的突破性替代,在石油天然气、水处理和化工等领域展现出重要的应用价值。在实验设计方面,研究团队采用Q235钢板作为基体材料,其力学性能与工业管道需求高度匹配。通过 doctor blade涂覆工艺,成功将气凝胶纳米颗粒与环氧树脂复合形成稳定涂层。材料选择上,气凝胶纳米颗粒不仅具备优异的疏水性能(接触角达151-153°),更在成本效益和规模化生产方面具有显著优势。实验数据显示,该涂层在层流(Po
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-12-11
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通过TiH2界面工程提高Mg7TiH16的可逆性:第一性原理研究
氢能存储材料界面效应与脱附机制研究进展在氢能储运技术领域,固态储氢材料因其高安全性和能量密度特性备受关注。其中Mg基材料因7.6 wt%的高储氢密度成为研究热点,但实际应用受限于动力学缓慢和结构稳定性不足等问题。近年来,通过界面工程调控材料性能成为重要研究方向,Jinling Institute of Technology的科研团队在Mg-Ti二元系界面动力学方面取得突破性进展。该研究聚焦TiH₂/Mg₇TiH₁₆界面体系,采用第一性原理计算揭示界面结构对氢脱附行为的影响机制。实验发现,界面处原子重构导致氢键强度发生显著变化:在Mg₇TiH₁₆侧,Ti³⁺与Mg²⁺形成异质电子网络,使H-Mg
来源:Surface Science
时间:2025-12-11
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综述:关于低资源语言和土著语言的语音情感识别的综述
本文系统综述了低资源及原住民语言(LRI)情感语音识别(SER)的研究现状,揭示了现有技术框架与文化适配性之间的关键矛盾。研究团队通过PRISMA流程筛选出27项符合标准的LRI语言SER研究,覆盖22种语言,涉及非洲、亚洲及美洲等地区的原住民语言。本文发现,当前LRI语言SER系统存在三大核心问题:情感分类模型的跨文化适用性缺失、语料库开发与社区参与的脱节、以及技术迁移中的文化适配不足。### 一、LRI语言SER研究现状与核心矛盾1. **数据资源困境** 10万样本)。非洲语言Bokyi的语料库仅含283个样本(0.28万使用者),而同一地区的Igbo语言语料库规模达4.4万样本(44
来源:Speech Communication
时间:2025-12-11
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社会基础设施的情感组织结构
这篇研究聚焦于社会基础设施与健康、社会福利服务体系的互动关系,探讨服务提供过程中正式与非正式劳动的协同作用如何促进社会凝聚力。研究通过澳大利亚新南威尔士州、维多利亚州和塔斯马尼亚州住房援助、社区心理健康及成瘾治疗服务的质性调研,揭示服务场景作为社会基础设施的运作机制。在理论框架层面,研究继承并拓展了Klinenberg关于社会基础设施的论述,强调其作为促进社会性存在的基础性条件。不同于传统视角将社会基础设施视为静态的物理空间,本文揭示其动态生成特性:服务场景通过结构化支持活动(如个案管理、团体治疗)培养参与者的社会情感能力,进而重构其与社区公共空间的互动关系。这种动态过程呼应了Butler关于
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-12-11
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在解脱与疏离之间:南非家庭因精神疾病而接受非自愿治疗的经历
这项由南非斯泰伦博斯大学心理学系Alex Freeman、Leslie Swartz和Laila Asmal共同开展的研究,聚焦于当地精神病强制治疗制度下家庭照护者的生存境遇。研究采用现象学分析框架,通过深度访谈9位照护者,揭示了强制医疗措施对家庭生态系统产生的多维冲击。研究首先解构了南非精神卫生政策的双重性。2002年实施的《精神卫生护理法案》在理论上确立了强制治疗的法律基础,但现实运行中却暴露出系统性矛盾:政策文本强调"风险保护"原则,而实践层面却因资源匮乏演变为制度性暴力。这种政策与实践的割裂,使得家庭照护者陷入独特的伦理困境——既要应对患者精神崩溃带来的现实威胁,又要承受强制医疗措施带
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-12-11
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在先进生物传感应用中,对介电表面进行氨基硅烷功能化的有效策略
本文聚焦氨基硅烷(aminosilane)在生物传感器表面修饰中的稳定性问题,通过创新性设计表面电荷实时监测系统,揭示了氨基硅烷在固化过程中电荷状态变化与水解失效的关联机制,并提出基于表面质子化调控的新型修饰策略。研究以两种典型氨基硅烷材料(3-氨基丙基三乙氧基硅烷,APTES;N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,AEAPTES)为对象,通过系统性实验揭示了电荷状态调控对表面稳定性的关键作用。在传统表面修饰工艺中,氨基硅烷通过硅氧烷键(Si-O-Si)与基底形成交联层。此类键的稳定性直接影响生物传感器长期性能,但当前研究多集中于优化沉积参数(如溶液浓度、固化温度等),却忽视了氨基硅
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-11
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基于银纳米粒子的化学变色传感器,用于检测硫化氢
朴俊贤|白光贤|张秀焕韩国 Dankook 大学化学工程系,龙仁 16890摘要银纳米颗粒由于其対巯基(-SH)的强亲和力以及在暴露于硫化氢(H₂S)时产生的独特颜色变化,成为化学显色传感材料的理想选择。在本研究中,通过一种简便的溶液相方法在 25°C 下合成了表面修饰有油酸的银纳米颗粒。该纳米颗粒薄膜在暴露于 H₂S 时从深橙色转变为灰色,这一变化归因于配体替换和纳米颗粒聚集现象。当暴露于 500 ppm 的 H₂S 时,颜色差异(dE)值为 144,且在 10–500 ppm 的浓度范围内薄膜均表现出可见的化学显色响应,这种响应可用肉眼观察到。该传感器还对其他气体(包括 N₂、CO、CO₂
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-12-11
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Al-Mg-MoS2增强型混合金属基体:生物可加工性特性
本研究聚焦于利用微生物技术对Al-Mg-MoS₂金属基复合材料(MMC)进行高效加工,并首次结合模糊多目标灰狼优化算法(F-MOGWO)实现表面粗糙度(Ra)与材料去除率(SMRR)的协同优化。研究通过正交实验设计系统考察了摇床转速(80/120/160 rpm)、pH(2.5/3.5/4.5)和温度(25/30/35°C)对加工性能的影响,并采用纳米级表面粗糙度仪和重量损失分析法量化指标。**创新性突破与实验验证**1. **微生物选择与作用机制**:研究选用硫氧化菌Thiobacillus novellus,其代谢特性可有效避免铁离子二次沉淀问题(传统菌株Acidithiobacillus
来源:Scientific African
时间:2025-12-11
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组成梯度设计与微观结构工程相结合,使得高压软包电池中的五元镍基正极具有超高的稳定性
赵培英|陈玲|姚丽云|余海峰|胡彦杰|姜浩|李春忠教育部超细材料重点实验室,华东科技大学材料科学与工程学院分层纳米材料上海工程研究中心,中国上海200237摘要开发具有与超高镍含量正极相媲美能量密度的高压富镍正极极具吸引力,但高压运行过程中所需的显著脱锂会显著加剧应力积累和表面退化。本文采用原位共沉淀策略制备了一种五元全浓度梯度正极,其表面富含锰而镍含量较低,化学式为LiNi0.73Co0.05Mn0.20Al0.01B0.01O2。这种设计显著提高了表面机械强度,并有效分散了内部拉应力和压应力。分布均匀的硼通过抑制热驱动的过渡金属互扩散来减轻浓度梯度效应。硼和铝分别占据过渡金属层和锂层的四面
来源:Science Bulletin
时间:2025-12-11
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综述:质子传导金属-有机框架膜的最新进展与展望
江峰卢 | 徐一鸣 | 陈永军 | 于晓青 | 王冠业 | 北川宏 | 徐刚中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,中国福州 350002摘要金属有机框架(MOFs)由于其可调的孔隙环境和丰富的氢键结合位点,能够形成连续的质子传输路径,因此被广泛认为是具有前景的质子传导材料候选者。尽管已经进行了大量研究,但大部分努力都集中在粉末和单晶等块状形式上,这些形式受到长扩散路径、随机晶体取向和有限加工性的限制,从而限制了它们在设备中的集成。最近在制备高质量MOF膜方面取得的进展解决了这些挑战,同时保持了高质子传导性。尽管已经取得了显著进展,但关于质子传导MOF膜的系统性综述仍然缺乏。在这篇
来源:Science Bulletin
时间:2025-12-11
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低估了青藏高原上岩冰的数量及其重要性
冯敏|徐金豪|张学飞|闫德昭|李欣|安德烈亚斯·凯布|陈发虎|程国栋中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室国家青藏高原数据中心,北京 100101,中国摘要岩冰川是一种位于冰川边缘的地貌形态,其特征是存在缓慢变形的冻结碎屑形成的舌状或叶状水流。由于调查难度较大,人们对岩冰川及其在区域尺度上的地球生态作用的理解一直受到限制。我们采用自动化方法首次对整个青藏高原的岩冰川进行了全面调查,共发现超过13万条岩冰川,这一数量远超以往对地球上任何地区的统计结果,同时也表明目前全球岩冰川的数量被严重低估了。岩冰川为亚洲水塔提供了重要的水源,并且由于岩冰川的蠕动作用产生了巨大的物质通
来源:Science Bulletin
时间:2025-12-11
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从铁纳米晶体轻松获得Fe₂N纳米材料,并研究其在水电解和CO₂还原中的电催化性能
1. 引言 700℃)和复杂工艺,导致材料形貌控制困难且存在安全隐患。因此,开发温和、可控的合成策略成为研究热点。本研究团队基于零价铁纳米颗粒(ZVFeNPs)的合成技术,提出了一种新型氮化工艺。首先通过氢化法在温和条件(150℃)下合成单晶ZVFeNPs,其尺寸分布在1.5-15 nm之间,并采用柠檬酸和十八胺作为配体稳定纳米颗粒。随后,通过预处理的ZVFeNPs与氨气在200℃下反应,成功制备出ε-Fe₂N纳米材料。这一过程的关键在于利用ZVFeNPs的高表面反应活性,通过氨气解离直接引入氮原子,避免了传统方法中因高温导致的相变(如ζ-Fe₂N的形成)和颗粒烧结问题。实验表明,该法得到的
来源:RSC Advances
时间:2025-12-11
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综述:基于MOF的催化剂在可持续生物柴油生产中的应用:分类、性能以及2020年至2025年的进展
### MOF催化剂在生物柴油生产中的研究进展与机制分析#### 1. 引言:能源转型与生物柴油的可持续性全球能源危机和化石燃料的过度消耗加剧了环境问题,生物柴油作为可再生能源的重要分支,因其低碳排放、生物降解性和与现有柴油发动机兼容性备受关注。然而,传统催化剂(如NaOH、H2SO4)存在分离困难、产物含皂且成本高等缺陷。MOFs(金属有机框架)凭借其可调控的孔隙结构、高比表面积和可功能化特性,成为新型催化剂的核心材料。本文系统综述了MOF及其复合材料的最新进展,重点分析其结构-活性关系、催化机制及工业应用潜力。#### 2. 生物柴油的生产与需求生物柴油通过酯化(游离脂肪酸FFA与甲醇/乙
来源:RSC Advances
时间:2025-12-11