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处理完成
电纺氮化硼纳米管织物:通过控制纳米管取向实现可调热导率
氮化硼纳米管(BNNTs)因其热稳定性及各向异性导电性,在提升高温材料热性能方面展现出巨大潜力。在复合材料中实现最佳排列至关重要,因为最大效率和优异的热导率都是沿着纳米管轴向实现的。然而,控制BNNT取向仍是一个重大挑战。本研究提出了一种新颖的制造方法,利用静电纺丝技术使BNNTs在纤维内部取向排列,随后通过热解工艺制造出具有可调取向的BNNT织物。静电纺丝过程中的剪切力使BNNTs沿纤维轴向排列,增强了方向性热导率。取向排列的BNNT织物在取向方向上的热导率显著高于横向方向,证实了静电纺丝在BNNT取向控制方面的有效性。本研究突出了静电纺丝作为一种制备具有可调热性能BNNT基材料方法的潜力。
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-23
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原位合成陶瓷颗粒增强6061活性铝合金的力学与溶解性能研究及其在高效采油中的应用
通过热挤压工艺,6061活性铝合金与添加0.5wt% TiO2的铝-硅-镁-镓-铟-锡(Al-Si-Mg-Ga-In-Sn)合金晶粒尺寸分别从150μm和111μm细化至15μm和11μm。研究发现,原位合成的TiAl3/Al2O3纳米强化相在晶内均匀分布,而低熔点第二相Mg2Sn和In3Sn沿晶界呈交替分布模式。力学测试表明,陶瓷颗粒的引入使拉伸强度从240MPa提升至285MPa,且14%的应变得以保持,这归因于TiAl3/Al2O3体积膨胀产生的压应力补偿。溶解机制分析显示,铝基体与Al2O3颗粒及Mg2Sn/In3Sn相间形成微观电化学电池,多相耦合效应促使局部腐蚀加速,溶解速率达3.
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-23
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利用脉冲群优化不锈钢的激光烧蚀工艺,以实现体积去除和表面质量的提升
不锈钢合金因其优异的耐腐蚀性和机械强度,广泛应用于工业领域,如医疗、食品和工具制造。为了满足精密加工的需求,激光处理技术,尤其是基于超短脉冲激光(USP)的方法,逐渐成为一种重要手段。USP激光具有无工具磨损、高精度和极低热影响等优势,这使得它在许多需要精细表面处理的应用中成为首选。然而,激光处理的效果受到合金化学成分、热扩散率和微观结构等多方面因素的影响,因此,研究不同激光脉冲模式对材料去除效率和表面质量的影响显得尤为重要。本研究通过比较三种不锈钢合金——AISI 304、AISI 420 和 AISI 316Ti——在不同脉冲模式(MHz、GHz 和 Bi-burst)下的去除效率和表面质
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-23
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面向1.06 μm波段光无线能量传输的高效InGaAsP光伏器件研究及其应用潜力
研究人员成功研制了用于1.06 μm波段光无线能量传输(optical wireless power transmission)的磷化铟镓砷(InGaAsP)光伏器件。该研究通过引入II型隧道结(Type II tunnel junctions)实现多结结构设计,采用金属有机气相外延(metal–organic vapor-phase epitaxy, MOVPE)方法生长外延层。实验发现增加光刻胶厚度可制备更厚的表面电极,而独特的外环圆形电极设计使器件在1.5 W cm−2激光照射下实现了超过44%的最大功率转换效率。这项技术为远程无线能量传输系统提供了高性能光电转换解决方案。作者声明不存在
来源:physica status solidi (a)– applications and materials science
时间:2025-09-23
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高效无铅无机钙钛矿太阳能电池吸收层结构的三层双端设计与优化
通过精心设计三层吸收层架构,这项研究实现了高效无铅无机钙钛矿太阳能电池的重大突破。研究人员首先通过外量子效率(EQE)对比,证实三层结构(Cs3Bi2I9/CsSnBr3/CsSnI2Br)优于单层和双层配置。经厚度优化后,确定顶层0.4μm Cs3Bi2I9、中间层0.8μm CsSnBr3和底层0.5μm CsSnI2Br的最佳组合。采用SnO2作为电子传输层(ETL),Cu2BaSnS4作为空穴传输层(HTL),最终器件获得1.46V的开路电压(Voc)、30.40mA/cm2的短路电流密度(Jsc)和82%的填充因子,转换效率达到惊人的36.3%。这些发现彰显了经过精密计算的三层无铅钙
来源:physica status solidi (a)– applications and materials science
时间:2025-09-23
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微波辅助共沉淀法制备PEG包覆钴铁氧体纳米颗粒及其磁流体热疗增效机制研究
通过微波辅助共沉淀技术成功制备出水分散性聚乙二醇(PEG)包覆的钴铁氧体(CoFe2O4)纳米颗粒,其平均晶粒尺寸为≈13.3±1.2纳米,饱和磁化强度达到≈66.6电磁单位·克−1。该合成方案经过优化调控纳米颗粒尺寸,实现室温下的亚铁磁性特征,使其在交变磁场(AMF)作用下不仅能通过布朗弛豫产热,还可利用磁滞损耗机制协同增强热效应。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和动态光散射(DLS)分析证实PEG分子层的存在,提供静电稳定作用(ζ电位≈−26±3毫伏),确保即使反复暴露于AMF仍能保持长期胶体稳定性。体外细胞毒性研究表明PEG包覆的纳米颗粒具有良好的生物相容性。系统化磁流体热疗(MFH)实验
来源:physica status solidi (a)– applications and materials science
时间:2025-09-23
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光子烧结铜墨水:实现太阳能电池铜金属化可扩展路径的新策略
铜(Cu)被广泛认为是光伏(PV)电池金属化中替代银(Ag)的理想材料,因其在保持相近体电阻率的同时具有显著成本优势和更高自然丰度。然而铜的氧化问题仍是主要挑战,传统工艺需要惰性气体保护从而制约量产能力。本研究展示了一种光子固化方法,采用连续波CO2激光器(10.6 μm)对印刷在氧化铟锡(ITO)涂层晶硅(c-Si)衬底上的微纳米级铜颗粒进行烧结,该技术适用于硅异质结(SHJ)光伏电池。这种方法可实现快速局部加热,最大限度减少温度敏感层的氧化和热应力,同时兼容SHJ及叠层器件等先进太阳能技术。通过微点胶技术沉积铜栅线后,采用优化激光参数进行烧结,并系统表征了其微观结构、元素组成、厚度及电学性
来源:physica status solidi (a)– applications and materials science
时间:2025-09-23
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异价铋掺杂调控纳米结构CoSb3热电输运性能的突破
通过系统性研究异价铋(Bi)元素在钴(Co)位点取代对CoSb3热电性能的影响,科研人员采用水热法成功合成Co1−xBixSb3(0 ≤ x ≤ 0.08)系列材料。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和霍尔效应测试等技术手段,发现Bi掺杂有效提升了材料载流子浓度,从而显著增强功率因子(Power Factor)。其中Co0.94Bi0.06Sb3样品在550K时功率因子达到0.35×10−4 W·m−1·K−2,而Co0.92Bi0.08Sb3样品在700K下展现出低至0.76 W·m−1·K−1的晶格热导率,这主要源于声子散射效应的增强。最终,Co0
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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处理完成
Bimetallic Titanium-Manganese Catalysts on Doped Graphene for Efficient Ambient Nitrogen Fixation: Unlocking Sustainable Ammonia Production
本研究构建了氮硼共掺杂石墨烯支撑的钛-锰(Ti-Mn)双原子及团簇结构作为催化剂体系,分别是Ti-Mn@N4B2-C和Ti2-Mn4@N4B2-C结构。通过第一性原理计算和模拟方法研究了氮气(N2)向氨合成的转化过程。考虑到催化反应过程的复杂性,研究探索了所有可能的反应路径以获得Ti-Mn@N4B2-C和Ti2-Mn4@N4B2-C结构中的自由能变化。最终结果表明,这两种催化剂都表现出良好的氮还原反应(NRR)活性,并且都能在室温下自发进行(极限电位为0 eV相对于0.16 eV)。特别是Ti-Mn@N4B2-C催化剂显示出更低的活化能垒,为在环境条件下实现高效的氮气固定和氨合成提供了新的催化
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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钒修饰Mo3C2 MXene:一种高效电催化氮还原合成氨的潜在催化剂筛选与机理研究
通过基于密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)的高通量筛选方法,研究人员系统研究了从钪到锌的3d过渡金属(Transition Metal, TM)修饰Mo3C2 MXene材料(TM@Mo3C2)在常温常压条件下催化氮气(N2)还原合成氨(NH3)的电催化性能。理论计算表明,钒修饰体系(V@Mo3C2)具有适宜的功函数、强大的N2活化能力、有效的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction, HER)抑制特性以及高电流密度等优势。分子动力学模拟证实该材料在300K温度下保持良好热稳定性。氮分子在V@Mo3C2表面采取侧向吸附模式,最适
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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质子耦合电子转移介导吡啶N-氧化物电化学脱氧机理研究
引言吡啶N-氧化物的还原脱氧反应因其在天然产物修饰和有机合成导向基团转化中的重要性而备受关注。传统方法需苛刻条件,近年来光催化和电化学等温和策略逐渐兴起。尽管水溶液中PCET机制已有研究,但有机溶剂中的反应路径尚未明确。本研究通过电化学分析与理论计算相结合,揭示了乙腈中PNO脱氧的复杂机理网络。结果与讨论无外加水的电还原行为在残留水含量5 mM的乙腈溶液中,PNO在-2.675 V vs. Ag+15 V·s-1)时呈现部分可逆性,表明PNO/PNO•−电对的标准电位为-2.675 V,与DFT计算结果(-2.70 V)高度吻合。归一化电流分析显示表观化学计量数仅0.64,表明存在"母子反应"
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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通过调控二氧化硅纳米颗粒疏水相互作用实现液晶凝胶流变特性的精准定制
通过疏水相互作用精准调控二氧化硅基液晶凝胶的流变特性本研究阐述了功能化二氧化硅纳米颗粒(silica nanoparticles, SiNP)在向列相液晶(nematic liquid crystals)中形成的一系列凝胶体系。通过将天然硅醇基部分替换为甲基、丁基或十二烷基链,成功实现了SiNP表面从亲水性向疏水性的改性。详尽的稳态和振荡流变测试表明,配体长度与凝胶强度之间存在非平凡的相关性,这归因于范德华力、氢键和疏水相互作用的协同效应。研究采用软玻璃态(soft glass)及其他粘弹性模型进行分析,证实改进的分数阶模型(modified fractional models)、开尔文-沃伊
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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氟化锂离子电池电解液微异质结构与离子配对热力学机制研究
通过经典分子动力学模拟,研究团队系统分析了含三氟丙二醇碳酸酯(TFPC)和碳酸甲乙酯(EMC)溶剂的氟化电解质体系(1 M LiPF6溶液)在不同温度下的结构与传输性质。采用径向分布函数(RDF)、配位数(CN)和空间分布函数(SDF)进行结构解析,定量揭示了离子-离子及离子-溶剂间的相互作用机制。离子簇分析表明溶液中存在多种微观结构,其中通过平均力势(PMF)计算证实溶剂分离离子对(SSIPs)比接触离子对(CIPs)具有更高热力学稳定性。研究通过非高斯参数量化了动力学异质性,利用电流自相关函数计算离子电导率并与实验数据对比验证。通过分析离子笼寿命与弛豫时间,明确了不同温度下锂离子与EMC溶
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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含二苯氨基/咔唑基蒽醌衍生物:锂离子电池有机活性材料的设计与电化学性能研究
研究人员开发了带有二苯氨基(diphenylamino)或咔唑(carbazole)基团的蒽醌(anthraquinone)衍生物作为锂离子电池(LIBs)的有机活性材料。电化学分析表明这些分子在溶液中发生聚合反应,组装成的电池展现出反映"细胞内聚合(in-cell polymerization)"特性的充放电行为。其放电容量达到约200 mAh g−1,显著高于传统无机电极材料。该研究为有机活性材料设计提供了新思路,推动可持续能源存储技术的发展。
来源:ChemPhysChem
时间:2025-09-23
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银纳米粒子绿色合成及其对茜素黄R染料的多变量光催化降解与生物医学应用研究
通过创新性采用液态粗糖(liquid jaggery)这一天然可再生还原剂,在环境条件下成功合成银纳米粒子(silver nanoparticles, Ag NPs)。采用多种分析技术对其形态结构及组成特征进行表征,并以有机污染物茜素黄R(Alizarin Yellow R, AYR)染料为对象评估其催化性能。实验表明所制备的Ag NPs在太阳能驱动下对AYR染料展现出优异的光催化降解效率(95.87%/30 h)。系统研究了温度、pH值、光照时长及催化剂用量等关键参数对降解过程的影响。值得注意的是,该研究进一步揭示了Ag NPs在生物医学领域的多重应用潜力,包括作为牙科及种植体抗菌剂(ant
来源:Applied Organometallic Chemistry
时间:2025-09-23
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脂肪水肿的科学合法性崛起:从边缘走向主流的疾病实体演进
在医学发展的长河中,有些疾病长期徘徊在科学的阴影地带,脂肪水肿(Lipoedema)便是其中之一。自1940年Allen和Hines首次描述这种"脂肪腿与水肿"的病症以来,它长期被误解为普通肥胖、淋巴水肿(Lymphedema)或特发性脂肪分布异常。这种认知缺失导致患者(绝大多数为女性)面临数十年的诊断延迟、不当治疗建议、保险拒保和心理困扰。据估计,女性患病率高达11%,但由于临床认知不足,实际数字可能更高。患者不仅承受着肢体比例失调、疼痛和行动受限的生理痛苦,还背负着沉重的社会心理负担。这种状况直到近年才出现转机。Agostino Bruno通过分析Alsayegh等人发表在《Aesthet
来源:Aesthetic Plastic Surgery
时间:2025-09-23
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新型高阳离子密度支链季铵聚合物PATSA的制备及其在高效注水开发中的黏土稳定性能与机理研究
为攻克传统有机阳离子聚合物(organic cationic polymer, OCP)黏土稳定剂耐温性差、易引发储层孔喉堵塞的技术瓶颈,本研究通过乳液聚合法成功研制了一种新型高阳离子密度支链三元网络聚合物(代号PATSA)。该材料以(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵(APTAC)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)为功能单体,1,4-二乙烯基苯(DVB)为交联剂构建而成。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)与核磁共振氢谱(1H NMR)验证了PATSA的成功合成。凝胶渗透色谱(GPC)与聚电解质滴定测试显示其数均分子量(Mn)为5.83×104,重均分子量(Mw)达8.72×104(分散指数PDI=
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-23
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天然胶改性HPMC基口腔崩解膜:无塑化剂策略提升理化机械性能与药物控释特性
口腔崩解膜(ODF)作为传统口服剂型的革新方案,特别适用于老年和儿科患者群体。为提升患者依从性与口腔体验,研究人员采用无塑化剂创新策略,通过将阿拉伯胶、罗望子胶(TG)和瓜尔胶(GG)等天然胶体与羟丙甲纤维素(HPMC)复合,开发出新型改性膜剂。该研究首次系统揭示了天然胶与HPMC协同增强膜剂机械性能的潜力。通过多维度表征包括崩解时间、折叠耐力、机械强度、表面pH、ATR-FTIR光谱、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、接触角、含水量、透明度及表面形态等,发现含0.2%阿拉伯胶的HPMC膜(HM-0.2GA)表现尤为突出——兼具更高机械强度、更短崩解时间与优异耐折性。以叶酸为模型药物的
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-23
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静电纺丝与流延法制备PAN/TiO2-CNT纳米复合膜的介电、导电、屏蔽及疏水性能对比研究
通过对比流延法与静电纺丝技术制备的聚丙烯腈(PAN)基纳米复合材料(含二氧化钛(TiO2)和碳纳米管(CNT)增强体),研究发现静电纺丝膜展现出独特的纳米纤维形态与更均匀的填料分布。电学测试表明静电纺丝PAN-TiO2-CNT膜的电导率(σ=7.7 S/m)显著高于流延膜(10−6 S/m),介电性能分析揭示其填料间界面耦合作用更强。疏水性测试中接触角从流延膜的76°提升至110°以上,归因于纳米级粗糙度与异质填料分布。最突出的是静电纺丝膜在低频段(0.1-100 Hz)实现48-50 dB的电磁屏蔽(EMI)效能,远超流延膜的6 dB。该研究证实静电纺丝双填料增强策略可同步优化多功能性能,为
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-23
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甲壳素水凝胶颗粒对刚果红的吸附性能研究
中文标题
随着工业快速发展,水体资源持续遭受有毒染料污染,有机染料引发的健康问题已引发全球高度重视。本研究采用溶胶-凝胶法(sol-gel)成功制备甲壳素水凝胶颗粒(chitin hydrogel particles),通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等技术对材料进行表征。系统研究该吸附剂对刚果红(Congo red, CR)染料的去除行为与作用机制。批量吸附实验表明:甲壳素水凝胶颗粒的吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二级动力学模型(pseudo-second-order model),饱和吸附容量高达2356.3 mg/g。该材料展现出对CR染
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-09-23