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  • 纳米纤维素/N、P双掺杂石墨烯复合材料与水基及海藻酸钠基电解质结合,用于超级电容器应用

    余天添|张勇|马文辉|王学峰|王朝晖|范山中国黑龙江省齐齐哈尔市齐齐哈尔大学材料科学与工程学院,新能源储能器件研究实验室,邮编161006摘要本文提出了一种创新解决方案,旨在解决基于石墨烯的电极在重量性能和体积性能之间的不平衡问题,以及现有凝胶电解质面临的技术挑战,如保水能力差、离子传输效率低和温度适应性有限等问题。通过水热法,以氧化石墨烯(GO)、纳米纤维素(NC)和磷酸三铵为前驱体,成功制备了纳米纤维素/N、P双掺杂石墨烯复合材料(NNPGs)。此外,以海藻酸钠(SA)、GO、NC和KOH为原料,合成了一种新型凝胶电解质材料(SGNK),该材料具有可再生的容量、宽工作温度范围和优异的保水能

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-10-11

  • 在掺铁的Li3V2(PO4)3–Li3PO4/C复合正极中,锂的储存性能得到了提升

    这项研究聚焦于开发一种新型的锂离子电池(LIB)正极材料,该材料以碳包覆的Li₃V₂(PO₄)₃–Li₃PO₄(LVP/LP/C)复合结构为基础,并引入了少量的Fe掺杂(LVFP/LP/C)。通过一种简便的水热辅助溶胶-凝胶法,研究团队在相对较低的烧结温度(750°C)下成功制备了这种材料。这种方法不仅降低了能耗和生产成本,还使整个过程更加环保和经济可行。在材料制备过程中,柠檬酸被用作碳源和螯合剂,这一选择对于控制碳包覆的厚度和均匀性至关重要。同时,这种水热辅助溶胶-凝胶法能够有效减少材料的结晶度,使碳包覆层更加致密,从而增强材料的导电性。此外,Fe的掺杂被引入到LVP的晶格中,以提高其结构的

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-10-11

  • 在老龄化社会中,为老年人提供长期护理时所面临的权衡:一项受限的投资组合选择实验

    随着全球范围内人口老龄化趋势的加剧,许多国家正面临长期护理(LTC)需求的迅速增长。这一现象对国家的长期护理体系提出了严峻的挑战,不仅体现在对护理资源的需求增加,还涉及到如何在有限的财政资源和人力条件下,实现护理服务的可持续性。在荷兰,这一趋势尤为明显,因为该国已经建立了较为全面的长期护理体系,但随着人口结构的变化,护理资源的供需矛盾日益突出。因此,了解公众对长期护理政策的偏好,对于制定符合社会需求的政策至关重要。本研究通过一项受限的组合选择实验,收集了荷兰997名成年公民对未来2040年长期护理政策的偏好。实验中,参与者被要求在预算限制的条件下,选择他们认为最合适的政策组合。研究使用了多重离

    来源:The Journal of the Economics of Ageing

    时间:2025-10-11

  • SnBr₂作为一种自卫型氧化还原介质,能够提高锂氧电池的循环稳定性

    黄忠宇|庄欣欣|李天乐|王倩艳|高梦琳|廖雅玲|张小平西南交通大学电气工程学院,中国成都610031摘要氧化还原介质用于通过有效加速放电产物Li2O2的分解来降低锂氧电池的过电位。不幸的是,氧化后的氧化还原介质会扩散到阳极并损坏锂金属表面。这种所谓的“穿梭效应”不仅消耗了氧化还原介质,还导致循环稳定性的下降。因此,我们提出了一种自防御型氧化还原介质——溴化锡(SnBr2),以解决这一问题。它可以在锂氧电池中生成Br−/Br3−氧化还原对,从而降低过电位,并在锂阳极表面形成均匀的富锡层,抵抗Br3−的侵蚀,从而稳定锂金属阳极。结果表明,使用SnBr2的锂氧电池在能量效率和循环性能上都有显著提升。

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-11

  • 通过氮-钼共掺杂在椰壳衍生多孔活化生物炭中实现伪电容行为调制与能量存储优化

    本研究围绕如何提升超级电容器电极材料的电容性能展开,重点探讨了通过碳基质异原子掺杂这一策略的有效性。随着全球对清洁能源和可持续发展的关注不断加深,超级电容器因其在功率密度、充放电速率和循环寿命方面的显著优势,成为储能技术领域的重要发展方向。然而,现有的电极材料在性能上仍面临诸多挑战,如导电性不足、活性位点密度有限以及在循环过程中结构稳定性差等问题。为解决这些难题,研究团队提出了一种创新的异原子共掺策略,利用椰壳这一生物质材料作为基础,通过一系列工艺步骤设计出氮-钼共掺杂的椰壳多孔活化生物炭(CPB-KNM800)电极材料,以期在提升电容性能的同时,增强材料的结构稳定性和离子传输效率。在当前的能

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-11

  • 中空二氧化锰/铜掺杂碳点纳米平台重塑肿瘤微环境,从而增强免疫治疗效果

    免疫检查点阻断(ICB)疗法在癌症治疗中展现出巨大的潜力,然而,患者的治疗反应率仍然较低,这主要受到肿瘤微环境(TME)中缺氧和免疫功能T细胞浸润不足的限制。HIF-1α介导的PD-L1高表达是影响ICB疗效的关键因素之一。为了解决这些问题,本研究创新性地采用了一种“原位合成-模板蚀刻”策略,构建了具有壳层结构的透明质酸修饰的空心二氧化锰纳米载体(MCCMPH)。该策略通过物理方式将铜掺杂的碳点(CuCDs)锁定在空心二氧化锰(HMnO₂)的腔体内,有效解决了传统MnO₂@CDs材料中碳点脱落的问题。纳米载体内部装载了光动力治疗(PDT)光敏剂甲基吡ropheophorbide a(MPPa)

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 高倍率锂/钠存储的机制洞察:天然黄铁矿衍生的FeS2/石墨烯负极及其插层-赝电容行为

    这项研究聚焦于开发一种具有卓越机械性能和多功能性的柔性传感器,其设计灵感来源于人类皮肤的不对称结构。研究人员通过引入一种特殊的双面结构薄膜,成功克服了传统柔性传感器在机械耐久性和功能多样性方面的限制。这种新型材料结合了聚氨酯(PU)与经过单宁酸(TA)修饰的羟基化碳黑(HCB),形成了具有梯度分布特性的复合体系。通过这种结构设计,材料不仅在拉伸性能上表现出色,还具备自修复和可回收等可持续特性,从而拓展了其在实际应用中的潜力。传统柔性传感器在实际应用中常常面临机械强度不足和功能受限的问题。这主要是因为它们通常由柔软但脆性的材料制成,难以承受较大的机械应力。此外,单一功能的传感器在复杂环境中往往难

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 介孔材料中的吸附转变与毛细凝结现象:精确表面表征的实验与理论研究视角

    这项研究致力于开发一种新型的柔性传感器,旨在解决传统柔性传感器在机械耐久性和功能多样性方面的局限性。通过模仿人类皮肤的不对称结构,研究团队设计了一种具有双面结构的复合薄膜,其由聚氨酯(PU)和经过单宁酸(TA)修饰的羟基化碳黑(HCB)组成。这种结构不仅提升了材料的机械性能,还赋予其独特的传感功能,使其能够在复杂环境中稳定运行,例如水下环境。传统柔性传感器多采用柔软且易碎的材料,这限制了它们在实际应用中的负载能力和使用寿命。此外,将多种传感功能集成到单一设备中面临诸多挑战,包括不同传感机制之间的信号干扰、敏感性与机械强度之间的权衡,以及通过可扩展制造方法实现长期耐用性的困难。因此,开发一种能够

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 基于PU-TA@HCB的多功能Janus结构柔性传感器:具备优异的机械性能、自修复能力以及水下传感功能

    在纳米尺度的多孔材料中,毛细凝聚与蒸发现象是研究吸附行为和材料性能的重要内容。这些现象受到界面效应和热力学机制的复杂影响,因此,传统的吸附模型虽然在某些方面提供了有价值的见解,但在受限条件下可能无法全面描述其特征。为了弥补这一不足,研究者们引入了Zeta吸附模型作为补充手段,以便更精确地预测吸附行为、阐明相变机制,并确定多孔材料中的关键孔隙填充压力。通过吸附实验和分子动力学(MD)模拟,研究团队深入探讨了相变过程。吸附等温线不仅用于验证滞后行为,还能估算特定表面积。同时,MD模拟使研究人员能够直接观察吸附和脱附过程中流体的构型、界面动态以及亚稳态的变化。这些数据对于理解毛细凝聚与蒸发的微观机制

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 靶向肿瘤的富含Cu2+/IR820的纳米酶,能够通过光热效应增强活性氧的产生,并同时清除双谷胱甘肽,从而实现协同抗癌治疗

    ### 一、背景与意义在畜牧业中,反刍动物的肠道甲烷(CH₄)排放是一个重要的环境问题。每年全球约有8600万吨的肠道甲烷排放,占农业甲烷排放总量的39%和全球甲烷排放总量的17%。这些甲烷排放主要源于反刍动物瘤胃中微生物群落的代谢活动。瘤胃中的甲烷生成菌利用厌氧发酵产生的氢气(H₂)或甲酸(CH₂O₂)将其他代谢产物如二氧化碳(CO₂)、甲醇(CH₃OH)等还原为甲烷。这种甲烷排放不仅造成饲料能量的损失,还对动物生产性能产生影响,并加剧全球变暖。因此,减少肠道甲烷排放成为畜牧业可持续发展的关键课题之一。### 二、反刍动物肠道甲烷减排策略目前,减少反刍动物肠道甲烷排放的策略主要包括饲料管理、

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 自组装的四丁醇纳米簇用于调节锌阳极的界面性质,从而实现高稳定性的水系锌离子电池

    这项研究聚焦于解决水性锌离子电池(AZIBs)在实际应用中面临的关键问题,尤其是锌阳极与电解液界面处的水诱导副反应和不可控的枝晶生长。这些问题严重限制了AZIBs在大规模储能系统中的应用。研究人员提出了一种创新的策略,通过四丁基钛酸酯(TBT)的水解反应,实现四丁醇纳米簇的原位自组装,从而优化电极-电解液系统。该方法不仅重构了电解液中的氢键网络,有效抑制了水分子的活性,还在锌阳极表面形成了富含四丁醇纳米簇和碳酸锌/硫化锌化合物的有机-无机混合双层界面。这一界面设计对锌离子的脱溶化和成核动力学起到了积极作用,同时有效抑制了氢气析出反应(HER),促使锌离子在锌阳极(002)晶面上实现均匀沉积。最

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 氟化氮化硼介导的离子-电场界面动力学双重调控,以实现热稳定且循环寿命长的锌金属阳极

    近年来,随着全球对可再生能源存储需求的不断增长,储能技术的研究和开发成为科学界关注的焦点。在众多储能技术中,水性锌离子电池(Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs)因其高安全性、低成本以及环保特性而备受瞩目。锌作为金属负极材料,具有较高的理论比容量和较低的成本,这使得其在大规模储能系统中展现出巨大的应用潜力。然而,锌离子电池的实际应用仍面临诸多挑战,其中最显著的问题之一是锌枝晶的生长和副反应的发生。这些问题不仅会降低电池的循环寿命,还可能引发内部短路,从而严重威胁电池的安全性和稳定性。锌枝晶的形成通常发生在电池充放电过程中,由于锌离子在电极表面的不均匀沉积,导致局部

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 硫掺杂对双活性位点Co-MOF/MXene电催化剂中ORR(氧化还原反应)/OER(氧还原反应)性能的负面影响

    在推动清洁能源技术发展的过程中,高效、可持续且经济可行的电催化剂对于氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的性能至关重要。这些反应广泛应用于燃料电池和金属-空气电池中,其优化能够显著提升能量转换效率。然而,尽管在非贵金属电催化剂的研究上取得了显著进展,其活性位点的本质和界面化学特性仍存在许多未解之谜,主要是由于反应机制的复杂性。为了解决这一问题,本研究设计了一种基于钴金属有机框架(Co-MOF)和MXene复合材料的新型电催化剂,旨在优化双金属活性位点之间的协同作用,从而实现对ORR和OER的高效催化性能。在这一研究中,研究人员通过比较分析,发现硫掺杂会对所报告的催化剂产生负面影响。通过结

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 一种经过铁电铅锆钛酸盐改性的隔膜,通过双重调控Li+离子传输及富阴离子的固体电解质界面,实现了无阳极锂金属电池的稳定运行

    近年来,随着对高能量密度电池技术的需求日益增长,无负极锂金属电池(Anode-free Lithium Metal Batteries, AF-LMBs)因其独特的性能优势而受到广泛关注。这类电池在充电过程中通过直接在电流收集器上沉积锂金属,取代了传统锂金属电池中预存锂的结构,从而在一定程度上降低了锂库存量,提高了电池的安全性。然而,尽管AF-LMBs具有较高的理论能量密度,其实际应用仍面临诸多挑战,尤其是在锂沉积过程中的不均匀性和固态电解质界面(Solid Electrolyte Interphase, SEI)的不稳定性,这些因素导致电池容量迅速衰减、循环寿命受限等问题。为了应对上述问题,

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 一种可注射的无重原子光敏剂平台,用于近红外激活的协同光免疫疗法

    这项研究聚焦于一种新型的无重原子光敏剂(PS)——C8OTTP,以及其在肿瘤光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)中的应用。通过将C8OTTP封装于DSPE-PEG2000纳米颗粒中,形成C8OTTP@NPs,并结合从植物Anemone raddeana Regel中提取的Raddeanin A(RA)构建了一种可注射的、光响应的药物递送系统,命名为CRH。该系统能够在近红外光(808 nm)照射下,将光能转化为热能,从而溶解明胶并释放RA。同时,光激活的CRH能够启动PDT的类型I和类型II反应,产生活性氧(ROS)诱导肿瘤细胞凋亡。这种协同作用不仅提升了肿瘤细胞的免疫原性死亡(ICD)效

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 通过插入脂肪族二胺调节三钒酸铵层间的间距,实现水系锌离子电池的快速电化学响应

    随着全球能源需求的迅速增长,开发可持续、环保且高效的储能技术成为当务之急。传统上,锂离子电池因其高能量密度和成熟的制造工艺被广泛应用于各种电子设备中。然而,锂离子电池的生产过程通常需要无水、无氧的环境,同时使用易燃的有机电解质,这不仅增加了制造成本,也限制了其在某些应用场景中的使用。因此,研究者们将注意力转向了更具成本效益、更高安全性和更环保的锌离子电池(ZIBs)。在锌离子电池中,正极材料作为锌离子的宿主,对于电池的充放电速率和循环稳定性起着决定性作用。近年来,基于钒的氧化物因其丰富的氧化态、可调节的层状结构、独特的电子特性、较高的理论比容量以及优异的电化学反应性而成为研究热点。然而,这些材

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 利用废弃纺织品作为电极的燃料电池,实现三价砷/六价铬的同步解毒与发电

    这项研究提出了一种利用燃料电池技术处理含砷和铬污染废水的新方法,为解决重金属污染问题提供了创新性的思路。随着工业化和城市化进程的加快,水体中重金属污染物的排放日益严重,尤其是一些具有高度毒性的金属离子,如三价砷(As(III))和六价铬(Cr(VI)),对生态环境和人类健康构成了重大威胁。传统废水处理方法通常需要大量的化学试剂和能源投入,不仅成本高昂,还可能产生二次污染。因此,开发一种环保、节能且高效的废水处理技术成为当前研究的热点。该研究中,研究人员采用了一种创新性的方法,将含As(III)的废水作为阳极液,含Cr(VI)的废水作为阴极液,利用碳化废纺织品作为电极材料,构建了一个双室非生物燃

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 胶体-粘土复合凝胶微球对过氧化氢的多路径、协同活化作用:反应机理及对对硝基苯酚的高效光催化降解

    本研究聚焦于如何解决传统均相体系中氢氧化物(H₂O₂)利用效率低下的问题,通过创新性地开发一种新型的光催化胶体黏土矿物复合凝胶微球系统(Fe⁰-OA-P/Gel-H₂O₂),成功实现了对水溶液中对硝基苯酚(PNP)的高效降解。该系统利用氧气(O₂)和H₂O₂的协同活化机制,生成羟基自由基(·OH),从而实现了对污染物的高效去除。研究结果显示,该系统在H₂O₂利用效率方面达到了91.55%,在PNP降解效率方面达到了89.45%,并且在总有机碳(TOC)去除方面也表现出了64.87%的高效率。这些数据表明,该系统相较于传统H₂O₂体系具有显著的提升。在降解动力学方面,研究团队采用伪一级动力学模型

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11

  • 偏差预测与参数估计:针对城市建筑能耗建模的校准框架比较——考虑不同应用场景

    城市建筑能源建模(Urban Building Energy Modeling, UBEM)是城市气候行动、规划和更新过程中不可或缺的工具,能够为城市能源消耗(Urban Building Energy Consumption, UBEC)的评估、管理和限制提供科学依据。然而,由于建筑信息和使用数据的获取难度较大,尤其是在大规模城市背景下,UBEM的准确性常常受到限制。因此,研究人员倾向于采用简化模型,并通过校准(calibration)来提升其性能。校准方法主要包括基于结果偏差预测(Bias Prediction, BP)和基于参数估计(Parameter Estimation, PE)两种

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-10-11

  • 双激活纳米马达作为光声成像引导的联合癌症治疗的治疗诊断平台

    这项研究提出了一种新型的纳米机器人,它能够通过近红外光(NIR)和超声波(US)双重触发机制释放一氧化氮(NO),并结合光热治疗(PTT)和声动力治疗(SDT)来提高肿瘤治疗的效果。这种纳米机器人被称为ACIB,其结构为不对称的碗状,由紧密排列的金纳米颗粒组成,并负载了一种名为BNN6的一氧化氮供体。此外,纳米机器人还整合了靶向肽iRGD,以增强其在肿瘤组织中的靶向能力。一氧化氮作为一种重要的气体信号分子,在生理过程中发挥着关键作用,包括血管调节、免疫反应和细胞通讯等。然而,在肿瘤治疗中,高浓度的一氧化氮能够诱导肿瘤细胞死亡,但其有限的生物半衰期和脱靶效应限制了其在临床中的应用。为了克服这些限

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-10-11


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