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经过COF(碳氧化硅)包覆的掺铁中空碳纳米球,在水管理中利用限域效应实现对染料污染物的选择性吸附和光催化还原
近年来,随着工业的快速发展,染料的大量使用对生态环境和人类健康构成了严重威胁。这些污染物不仅包含有机分子和重金属离子,还可能引发多种健康问题,如呼吸系统、神经系统和消化系统的疾病。由于传统染料处理技术存在操作复杂、去除效率低和成本高等缺点,因此亟需开发高效的新型技术来解决染料污染问题。本研究提出了一种新型的纳米材料,即Fe掺杂的空心碳纳米球(Fe-HCNS)表面覆盖共价有机框架(COF),命名为Fe-HCNS@COF。该材料在选择性吸附和光催化还原染料污染物方面表现出色,具有广阔的应用前景。Fe-HCNS@COF在吸附性能方面表现出显著优势,其对孔雀绿(MG)的分布系数(Kd)达到6.931,
来源:Nano Materials Science
时间:2025-10-02
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从Euterpe oleracea Mart(巴西莓)种子灰中提取的铁化合物作为氧气释放反应的电催化剂
在巴西的热带雨林地区,一种名为açaí(巴西坚果树)的果实因其丰富的营养价值和抗氧化特性而受到广泛重视。açaí果实主要分为两个品种:Euterpe Precatoria Mart. 和 Euterpe oleracea Mart.,前者主要产自亚马逊州,后者则主要产自帕拉州。由于其经济价值,açaí果浆被用于生产酒类、洗发水、护发素、护肤品等多种产品,而其天然状态下的消费也因其高营养价值而日益增长。然而,açaí果浆的生产过程中会产生大量固体废弃物,约占总产量的80%至90%。这些废弃物主要由açaí种子和纤维组成,通常被随意丢弃在湖泊、河流、河床以及垃圾填埋场,造成严重的环境污染。在过去的
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-10-02
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用于染料敏化太阳能电池透明电极的银纳米线网络
银纳米线(Ag NWs)网络作为透明导电氧化物(TCOs)的替代材料,近年来在柔性透明导电电极领域展现出了广阔的应用前景。这些电极被广泛用于各种光电设备中,特别是在第三代太阳能电池中。传统的透明导电氧化物如氧化铟锡(ITO)虽然在性能上表现优异,但其在生产成本、机械柔性和加工温度等方面存在一定的局限性。ITO的制备通常需要高温真空沉积工艺,这不仅增加了制造成本,也限制了其在柔性基底上的应用。此外,由于铟资源的稀缺,其合成成本较高,使得ITO在大规模生产中面临挑战。因此,寻找一种成本更低、加工温度更低且具有优异导电性和透明度的替代材料成为研究热点。本研究致力于开发一种基于银纳米线网络的透明导电电
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-10-02
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水诱导的ZIF-8中的CO2吸附:来自实验和高级蒙特卡罗模拟的见解
水是一种常见的物质,在许多应用场景中扮演着重要角色。在多孔固体材料中,水通常会通过竞争吸附位点来抑制二氧化碳(CO₂)的吸附过程。然而,在特定条件下,水的存在反而可以提升CO₂的吸附能力。这一现象在实验中得到了验证,即在303 K下,对干燥和含水的ZIF-8材料进行CO₂等温线测定,发现预先吸附的水显著增强了框架的CO₂容量。为了进一步研究这种影响,研究人员采用了大正则蒙特卡洛(GCMC)模拟,模拟了CO₂在含有固定量水的ZIF-8框架中的吸附行为,并考虑了两种与“门开启”效应相关的框架构型。ZIF-8是一种典型的金属有机框架(MOF),其结构由锌离子和2-甲基咪唑配体(mIm)组成,呈现出一
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-10-02
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大规模合成与粒化水基铝富马酸金属有机框架材料:结晶性、微观结构特性及结构完整性研究
金属有机框架(MOFs)因其独特的结构和多功能性,在工业和科研领域引起了广泛关注。MOFs是一种由金属离子节点与有机连接体组成的三维网络结构,具有高度的孔隙率和可调控的化学性质。这些特性使得MOFs在气体分离、存储、传感以及可控释放等应用中展现出巨大潜力。特别是在应对全球气候变化和能源转型的背景下,MOFs被广泛研究用于二氧化碳捕集、氢气储存等关键领域。然而,尽管MOFs的性能优越,其大规模工业应用仍面临诸多挑战,尤其是如何在保持其原始物理化学性质的同时,将其从粉末状材料转化为可实际应用的结构形式。当前,MOFs的合成通常依赖于有机溶剂,如N, N-二甲基甲酰胺(DMF)。这类溶剂虽然能够有效
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-10-02
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Ag-Beta材料在还原条件及蒸汽处理下的耐久性,用于HC捕集器
在现代汽车工业中,尾气排放控制是减少环境污染和改善空气质量的关键环节之一。随着环保法规的日益严格,尤其是对冷启动阶段排放的控制,开发高效的HC(碳氢化合物)吸附材料成为研究热点。HC吸附材料的作用是在发动机冷启动时暂时捕获排放的碳氢化合物,随后在较高温度下将其释放,以便在三元催化剂(TWCs)中进一步氧化为无害的二氧化碳和水。然而,这种材料在湿条件下保持吸附性能以及在高温、高湿和还原性气体共存的排气环境中维持长期稳定性,仍然是一个重大挑战。本研究聚焦于Ag-β沸石(Ag-Beta)作为潜在的HC吸附材料,特别是在湿条件下和高温排气环境下的表现。Ag-Beta是一种通过离子交换方法将银离子引入β
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-10-02
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原告与医疗专业人员:一种常规纪律关系模式的形成
Benoît Le Dévédec巴黎-潘泰翁-阿萨斯大学,里尔大学,法国巴黎75004摘要在医疗行业,传统的纪律处分程序长期以来一直将投诉人排除在外,仅将其视为一个无诉讼资格的触发者。这些程序借鉴了刑事审判的模式,其主要目的是维护行业秩序而非弥补受害者所受的损害。自2002年3月4日Kouchner法案颁布以来,投诉人获得了新的权利:可以提出上诉、对裁决提出质疑,有时甚至能被承认为诉讼主体。法国国家委员会逐渐认可了这一变革,允许对相关裁决进行撤销原判的上诉。这一转变也影响了其他受监管的职业,尽管律师们对此仍持谨慎态度。一种新的模式正在形成:投诉人与医疗从业者共同构成了一个真正的纪律处分主体,
来源:Médecine & Droit
时间:2025-10-02
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对AlCoCrFeNi高温纳米尺度摩擦学行为的原子级研究
2.1 共晶高熵合金
本研究通过分子动力学(MD)模拟,深入探讨了AlCoCrFeNi₂.₁高熵合金(EHEA)在原子尺度下的纳米摩擦行为。AlCoCrFeNi₂.₁作为一种由FCC(L12)和BCC(B2)双相层状结构组成的合金,其独特的微观结构使其在高温环境下表现出优异的性能。随着温度的变化,这种材料的摩擦机制、接触应力-应变演化、内部位错结构演化以及表面摩擦形态均发生了显著的变化。通过分析不同温度条件下的摩擦行为,研究揭示了材料在高温下的塑性变形、磨损机制和摩擦行为的温度依赖性,为高温环境下材料的工程应用提供了理论依据。在高温条件下,材料的表面摩擦形态和内部结构演化呈现出复杂的动态变化。研究发现,随着温度的升
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-02
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通过使用取向的石墨烯(GO)来改善水性聚氨酯涂层的摩擦学性能
这项研究围绕着一种新型的复合材料——GO@Fe₃O₄纳米杂化物的制备及其在水性聚氨酯(WPU)涂层中的应用展开。研究者通过将纳米Fe₃O₄与硅烷偶联剂KH-550结合,成功地将Fe₃O₄共价键接在氧化石墨烯(GO)表面,从而赋予GO磁性。这一过程不仅增强了GO在WPU基体中的分散性,还为其在涂层中的定向排列提供了可能。随后,利用磁场诱导技术将GO定向排列在金属基材上,从而制备出具有优异性能的GO/WPU复合涂层。GO作为一种具有高物理纵横比、高强度、高弹性模量以及优越的热导率和电导率的二维纳米材料,其在抑制聚合物磨损方面的表现尤为突出。尤其是在极低的添加量下,GO能够显著提升材料的耐磨性能。然
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-02
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建模异质性易感性和传染性:一种非局部状态结构的SIR流行病模型
在当前的流行病学研究中,构建能够准确反映疾病传播动态的数学模型对于理解疾病的流行趋势和制定有效的防控策略具有重要意义。本文提出了一种非局部状态结构的SIR(易感-感染-恢复)传染病模型,该模型通过积分微分方程(IDEs)来刻画宿主的异质性易感性和感染个体的可变感染力。模型不仅考虑了感染者的感染状态和空间位置的非局部转移,还通过构造适当的李雅普诺夫泛函,证明了基本再生数对疾病无病稳态和地方病稳态的唯一性决定作用。这一发现为评估疾病传播的长期趋势提供了理论基础,并为制定有效的干预措施提供了指导。文章指出,传染病的传播动态受到多种因素的影响,包括宿主的易感性差异、病原体的感染力变化以及非局部转移过程
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-10-02
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基于GaNQDs/GaN同质结的、具有热光电子增强功能的自供电宽带紫外光电探测器,适用于深紫外成像应用
宽带紫外光探测器(BUVPD)在环境监测、安全防护和先进成像等多个领域展现出广泛的应用前景。这类探测器以其紧凑的结构、高速响应和多功能性受到关注,能够覆盖从深紫外(DUV)到近紫外(NUV)的宽光谱范围。本研究提出了一种基于氮化镓(GaN)量子点与外延GaN同质结的自供电BUVPD,其性能表现出色,具有高响应度、高探测率和快速响应时间。这一创新设计不仅突破了传统材料在紫外光探测方面的限制,也为未来高灵敏度深紫外成像技术的发展奠定了基础。紫外光探测器在民用和军事领域均扮演着重要角色。在民用方面,它们被用于光学通信、图像处理、神经形态计算和环境监测等场景。而在军事领域,紫外光探测器则广泛应用于军事
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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用于选择性乙二醇检测的层次结构ZnMn₂O₄微球:通过机器学习优化合成过程
本研究探讨了如何利用机器学习框架来优化ZnMn₂O₄(简称ZM)纳米结构的特定表面积(SSA),从而提升其作为高灵敏度挥发性有机化合物(VOCs)传感器的性能。研究团队通过系统实验,分析了关键合成参数对ZM纳米结构SSA的影响,并利用机器学习模型进行预测与优化。该方法不仅提高了合成效率,还增强了对材料微观结构的控制,为未来开发高性能VOC传感器提供了科学依据和技术路径。ZM是一种具有广泛应用前景的金属氧化物材料,其独特的结构特性使其在气体传感领域表现出色。在工业生产中,乙二醇(EG)作为一种有毒的挥发性有机化合物,对人类健康构成威胁。因此,开发一种高效的EG检测方法对于保障安全至关重要。然而,
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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三合一2D钙钛矿功能栅控有机薄膜晶体管:集成传感、存储与计算功能
这项研究提出了一种创新性的有机薄膜晶体管(OTFT),它使用二维钙钛矿材料作为功能性栅极电介质,从而实现了光检测、记忆和计算功能的集成。这种集成的结构不仅在物理上将信息感知、存储和处理功能合并到一个单元中,还通过消除传统系统中各分离单元之间的接口,为未来的机器视觉系统提供了一种具有极高能效和时间效率的创新架构。传统的机器视觉系统通常基于冯·诺依曼架构,包括独立的传感器、模拟-数字转换器(ADC)、处理单元和存储单元,这导致了信息在不同模块之间传输时产生显著的能量消耗和时间延迟,从而限制了其在数据密集型、时间敏感和能源受限的应用中的发展,如物联网(IoT)和自动驾驶等。为了突破这一瓶颈,研究者致
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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综述:范德华二维材料的界面相互作用、设计、调制与优化
在当今科技飞速发展的背景下,二维材料因其独特的物理特性而备受关注。特别是范德华(vdW)二维材料,其原子级别的厚度、无悬挂键的表面以及可调控的电子和光学性能,为信息技术的未来发展提供了新的可能性。这些材料的发现和应用不仅拓展了我们对材料科学的理解,也为突破传统半导体技术的物理限制带来了希望。然而,要实现这些材料在大规模集成电路中的实际应用,仍然面临诸多挑战,尤其是在材料界面优化方面。范德华二维材料的性能潜力主要体现在其独特的界面特性上。这些材料之间的范德华相互作用不同于传统半导体材料,因为它们的层间相互作用较为弱,这使得在制造过程中更容易受到外界因素的影响。在单个设备的层面,这些材料能够展现出
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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基于PLLA/BBPPE/CFO复合材料的灵活多功能磁电传感器,用于实时监测海底电缆中的电气和机械故障
在深海环境中,海底电缆承担着电力传输和数据通信的重要任务,其安全运行对全球经济和环境具有深远影响。然而,海底电缆常常因复杂的外部条件而发生故障,例如机械损伤、海洋流体的冲击以及生物活动的影响。这些因素可能导致电缆的短路、断开等电气故障,进而引发巨大的经济损失和环境污染。因此,对海底电缆进行实时监测,尤其是对其电气和机械异常信号的同步检测,显得尤为重要。现有的电缆监测技术多依赖于单一类型的传感器,但这些传感器在实际应用中存在一定的局限性。一方面,海底电缆的结构紧凑,空间有限,且通常具有弯曲的外形,使得传统传感器难以有效嵌入或贴附。另一方面,海洋环境中的震动和冲击常常导致传感器误判,影响其监测的准
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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协同的原子级设计提升了ZrO₂/SBA-15多孔复合材料的光学和红外辐射性能
在当今全球能源需求日益增长、极端天气事件频发的背景下,减少二氧化碳排放成为缓解全球变暖的关键任务之一。为应对这一挑战,科学家们致力于开发具有高效热管理性能的材料,特别是那些能够在太阳光谱和中红外波段实现优异光谱调控的材料。其中,被动式日间辐射冷却技术作为一种新兴的解决方案,因其零能耗、环保等优势而受到广泛关注。该技术的核心在于材料对太阳光的高反射率与对中红外波段的强辐射能力,从而实现热量的高效散发。然而,目前实现高性能光谱调控材料的难点在于如何在保证材料耐久性的同时,提升其光学与红外辐射性能。针对这一问题,研究团队通过创新性的材料设计策略,开发出一种具有高太阳反射率和强中红外发射率的无机多孔复
来源:Materials Today Physics
时间:2025-10-02
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在高熵合金中调控铜含量,以实现碱性水分解中的卓越双功能电催化性能
高熵合金作为一种新兴的材料体系,在清洁能源转换领域展现出了巨大的潜力。随着全球能源危机和环境问题的日益加剧,开发高效且可持续的能源转换与存储技术成为科学研究的重要方向。氢能源作为连接可再生能源与终端应用的关键二次能源载体,其生产方式中,水电解因其零碳排放、高纯度以及灵活的输出调节能力,被视为实现“双碳”目标的重要技术路径之一。然而,水电解过程中,阳极的氧析出反应(OER)和阴极的氢析出反应(HER)存在固有的动力学滞后,同时贵金属催化剂的储量和成本问题也成为限制大规模应用的关键瓶颈。传统合金在催化性能方面往往受到限制,而高熵合金通过多元素协同效应和晶格畸变效应,能够显著优化材料的电子结构、表面
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-02
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掺铜纳米晶体碳点用于超亮发光太阳能聚光器的集成制造
在当今社会,随着对可持续能源需求的不断增长,传统的化石燃料依赖模式正面临严峻挑战。这一问题促使科学家们积极寻找替代性的清洁能源解决方案,其中,太阳能技术因其清洁、可再生的特性而受到广泛关注。然而,如何提高太阳能转换效率、降低生产成本,成为该领域亟待解决的关键难题。为应对这一挑战,研究者们开发了多种新型材料,其中,碳点(Carbon Dots, CDs)因其独特的光学与电子性能,逐渐成为一种极具潜力的光致发光材料,尤其是在光子器件和太阳能采集系统中的应用。碳点是一种具有小尺寸和可调光学特性的纳米材料,它们能够高效地吸收和发射光,这使得它们在光子学、生物成像、传感和太阳能技术等领域展现出广泛的应用
来源:Materials Today Sustainability
时间:2025-10-02
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从辣木胶中提取的生物相容性核心@壳层结构Fe₃O₄@Ti₃C₂ MXene纳米平台,用于靶向光热癌症治疗
工业废水常常含有诸如甲基蓝(MB)等有毒的合成染料,这对环境和人类健康构成了严重威胁。本研究提出了一种可持续且成本效益高的染料去除方法,通过利用部分脱铝的煅烧高岭土(PDK)——一种铝硫酸盐生产过程中的工业副产品——合成地质聚合物吸附剂。为了探索最佳的吸附性能,研究团队准备了十二种地质聚合物配方,通过调整二氧化硅与三氧化二铝的摩尔比(2.70至3.50)以及氧化钠与三氧化二铝的摩尔比(0.60至1.00),以寻找最合适的组合。其中,优化后的配方(二氧化硅与三氧化二铝摩尔比为2.96,氧化钠与三氧化二铝摩尔比为0.95)在pH值为10、吸附剂量为4.0克/升、温度为30摄氏度、接触时间为180分
来源:Materials Today Communications
时间:2025-10-02
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综述:热电学的新前沿:新兴材料与实现高性能的途径
乌代·M·巴希尔·阿尔-奈布(Uday M. Basheer Al-Naib)马来西亚理工大学先进复合材料中心(Centre for Advanced Composite Materials, CACM),81310 UTM Skudai, Johor, Malaysia摘要:热电(TE)材料为固态能量转换提供了一种独特的解决方案,但其广泛应用受到性能限制、毒性问题以及可扩展性挑战的制约。最近的进展将研究重点从传统的Bi2Te3和PbTe系统扩展到了更广泛的新兴材料领域,包括Zintl相、层状硫属化合物、氧硒化物、半Heusler合金以及二维(2D)化合物。这篇简短的综述批判性地分析了这些材料
来源:Materials Today Energy
时间:2025-10-02