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仿生非共面多层防御结构实现了高电流密度下的耐氯化物海水氧化反应
摘要 为了实现实际的海水电解制氢,合理设计高活性且耐Cl−的电催化剂对于氧演化反应(OER)至关重要。本文通过水热法和原位氧化还原法合成了具有仿生“蛤壳防护”多层防御系统的新型MCF-LDH催化剂。该催化剂的功能层采用创新的z轴非共面结构,通过物理阻挡(MnO2层)和静电排斥(CO32−中间层)实现了协同的耐氯性能。密度泛函理论(DFT)计算表明,MnO2改变了CoFe-LDH的d带中心,同时该催化剂对OH−的吸附具有明显的热力学优势(−1.89 eV),相对于Cl−(−0.35 eV),从而稳定了关键反应中间体。此外,对MCF-
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-19
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自组装单层的分子掺杂在倒置钙钛矿太阳能电池和大面积双面组件中的界面工程应用:提升均匀性、结晶度和稳定性
摘要 界面工程仍然是提高倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能和运行稳定性的关键瓶颈。本文提出了一种分子掺杂策略,即将甲基3-氯磺酰-2-噻吩羧酸(MCC)引入[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸(Me-4PACz)自组装单层(SAMs)中。该方法显著增强了分子排列、薄膜均匀性和界面钝化效果。多功能分子MCC含有π共轭噻吩、磺酰氯和酯基团,能够实现偶极排列、与Pb2+的化学配位以及改善的润湿性——这些因素共同促进了钙钛矿的优质结晶并抑制了非辐射复合现象。基于MCC掺杂SAMs的器件实现了出色的能量转换效率:使用1.
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-19
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织物增强材料在半球形结构形成过程中的全局对称性、球形度与圆度:与局部纤维变形的关联以及基于“黑箱”模型的质量预测
在现代复合材料制造中,织物增强材料因其轻质、高强度和良好的可设计性而被广泛应用于交通运输、建筑和其他工业领域。然而,在成型过程中,纤维变形和织物缺陷是常见的挑战,它们不仅影响最终产品的性能,还可能影响后续加工和装配的质量。为了更好地理解和优化这些成型过程,本研究通过实验分析探讨了设计变量对全球几何质量指标的影响,这些指标包括球形度、圆度和对称性。与常见的局部纤维变形指标(如纤维波浪度和滑移)不同,这些全球性指标在实际应用中具有重要价值,特别是在成形后的加工和部件装配阶段。本研究设计并测试了30种不同的冲压成形配置,通过调整工艺控制参数,如织物方向、层数、空白夹持器上的夹具数量以及夹具上的压力分
来源:Polymer Composites
时间:2025-09-19
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氮和氧官能团对经过活化改性处理的生物基多孔碳的影响:旨在提升其二氧化碳吸附性能
摘要 本研究探讨了氮和氧含量对改性椰壳多孔碳表面性质的影响,旨在改善其物理化学性能,从而提高二氧化碳(CO2)的吸附能力。多孔碳的制备采用低温(200°C)活化改性方法,随后通过化学活化进一步增强其表面性能。在研究中,使用多种含氮官能团(如尿素、三聚氰胺和胺类官能团,包括单乙醇胺[MEA]和2-(甲基氨基)乙醇[MAE])对多孔碳的表面进行改性。通过多种分析技术(包括Brunauer–Emmett–Teller (BET)表面积测定、表面形貌分析、元素组成分析和拉曼光谱)对改性多孔碳的表面形态变化进行了表征。在低压条件下,通过填充
来源:Greenhouse Gases: Science and Technology
时间:2025-09-19
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采用生物废弃物电催化剂的、适用于海水电池的高容量混合电极
### 从可持续能源角度分析海洋电池的创新进展随着全球对可持续能源技术的需求不断增长,科学家们正在积极探索新的解决方案,以减少对传统化石燃料的依赖并降低碳排放。海洋覆盖了地球表面的70%以上,这使其成为一种极具潜力的资源。近年来,一种基于海水的可充电海洋电池(Seawater Battery, SWB)因其独特的性能和可持续性受到了广泛关注。SWB利用海水中的钠离子作为活性物质,无需额外提取钠,这不仅降低了成本,还减少了对环境的影响。然而,为了实现高性能的SWB,仍然需要有效的电催化剂来促进氧析出(OER)和氧还原(ORR)反应,这些反应是SWB运行的关键。### 生物废弃物在电催化剂中的应用
来源:Energy Technology
时间:2025-09-19
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受自然启发的Ag-Decorated CoAlLa-LDH/TiO2 S-Scheme光催化剂:高效将CO2还原为CO和CH4
本文介绍了一种受自然启发的银纳米颗粒(Ag-NPs)合成方法,通过利用红毛丹(*Nephelium lappaceum*)叶提取物作为天然还原剂,从而避免了传统有毒还原剂的使用。合成的Ag-NPs结合了三金属空位丰富的CoAlLa层状双氢氧化物(LDH)和二氧化钛(TiO₂),形成了一种S型异质结结构的复合光催化剂。在优化条件下(Ag负载量为3 wt%,CoAlLa-LDH/TiO₂框架为10 wt%),该光催化剂在3.62倍和4.33倍于原始TiO₂的情况下,分别实现了CO和CH₄的生成速率95.63和13.80 μmol g⁻¹ h⁻¹。这种强接触的三金属TiO₂与CoAlLa-LDH之间
来源:Energy Technology
时间:2025-09-19
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CsPbBr3量子点的引入作为一种策略,用于减轻FAPbI3钙钛矿太阳能电池中的表面和晶界缺陷
摘要 本文提出了一种用于制备甲胺铅碘化物(FAPI)钙钛矿薄膜的缺陷钝化方法,该方法通过抗溶剂辅助技术引入CsPbBr3钙钛矿量子点(CPB QDs)。CPB QDs通过与表面及晶界处的未配位Pb2+离子相互作用,有效钝化了薄膜中的缺陷,从而制备出高质量的FAPI薄膜。研究还探讨了不同尺寸的CPB QDs对薄膜形貌和器件性能的影响。经过CPB QD改性的FAPI薄膜表现出更强的光致发光强度和更长的载流子寿命,表明界面处的非辐射复合现象得到减弱。此外,在常温条件下对薄膜的稳定性进行了20天的评估,连续的X射线衍射分析证实了其优异的相稳定性。X射线光电
来源:Energy Technology
时间:2025-09-19
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Ni(II)催化的非交替羰基聚合反应制备支化聚乙烯蜡
图形摘要 Ni(II)催化的乙烯与丙烯的非交替羰基聚合反应能够合成甲基支化的聚乙烯蜡;引入链内酮基不仅克服了传统聚乙烯蜡的非极性限制,还赋予了所得材料所需的光降解性能。 摘要 聚乙烯蜡是一种用途广泛的添加剂,但其不可降解性在长期使用后会对环境造成挑战,同时其非极性特性使其与极性材料不兼容。在这项研究中,我们通过Ni(II)催化的乙烯、丙烯和
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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光响应纳米酶催化实现受控的活性氧(ROS)生成
图形摘要 本研究介绍了一种名为ZIF-8@BQ的光调控ROS(活性氧)生成纳米杂化体,该杂化体通过纳米酶催化作用实现ROS的生成,并在广泛的生物医学应用中具有潜在的定制化ROS治疗潜力。通过DCFH检测方法证实了其增强的光诱导ROS生成能力,全面的表征分析表明苯醌(BQ)已成功整合到ZIF-8纳米颗粒中,从而实现了精确的ROS调控。 摘要
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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页岩油储层中不同尺度下孔隙填充压力梯度的物理模拟
摘要 填充压力梯度对不同尺度孔隙的影响机制非常复杂。本文首先采用核磁共振方法测量了页岩中不同尺度孔隙的自发吸水能力和自发吸油能力,揭示了页岩油储层中多尺度孔隙-流体相互作用机制的差异。在此基础上,利用位移测量技术和二维核磁共振技术,在不同的注入压力条件下量化了页岩中不同尺度孔隙的注油量,并明确了不同尺度孔隙的注入压力梯度(启动压力梯度)。研究结果表明:(a) 在非水性的方解石和伊利石体系中,当油/孔隙比为27%时,页岩油填充在孔隙喉部;当油/孔隙比≤20%时,页岩油内部会形成水通道。(b) 在1.2 MPa的压力差条件下,块状页岩
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-09-19
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研究操作参数和几何参数对轴向螺旋串联混合器在溶剂萃取过程中性能的影响
摘要 本文研究了轴式螺旋搅拌器在不同测试条件下混合两种水相和有机相在罐中的性能,并确定了其对铜离子提取的影响。研究了转速、液固比(O/A)、pH值以及罐内挡板参数的影响。同时,也进行了无挡板条件下的实验,以研究无挡板时径向叶片间隙对混合效果的影响。通过测量总传质系数和谢伍德数(Sherwood number)来评估传质过程。对装有较大挡板且直径较大的搅拌罐壁上的九个采样点进行检测后发现,除了搅拌器的转速外,铜离子的提取效率还受到挡板存在、液固比以及pH值的影响,且这些因素的影响顺序依次为:挡板存在、液固比、pH值。在最佳实验条件下
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-09-19
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新型介孔沸石H-BEA催化剂在正己基左旋戊烯酸合成中的合成、表征及催化性能评价:模板效应与动力学研究
图形摘要 本研究展示了通过使用新型介孔沸石H-BEA催化剂,将左旋戊烯酸与正己醇进行酯化反应,成功合成了具有潜力的生物燃料添加剂——n-己基左旋戊烯酸(HL)。该催化剂具有层状孔结构,能够有效促进反应物扩散,从而实现较高的催化活性和选择性。这种可持续的方法将生物质来源的左旋戊烯酸转化为可用于燃料和化工领域的宝贵生物酯。 摘要 在生物质衍生的
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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在现实条件下,高压电催化还原二氧化碳(CO2)为一氧化碳(CO)
本研究聚焦于在工业相关温度和压力条件下,通过电化学方法将二氧化碳(CO₂)还原为一氧化碳(CO)的过程。这项技术对于实现从CO₂中制造化学品的商业化流程具有重要意义,尤其是在处理工业排放的高浓度CO₂气体时。CO₂的电化学还原反应(CO₂RR)通常与水的氧化反应(HER)耦合进行,以生成合成气(syngas),后者可进一步用于生产各种化工产品。然而,如何在实际工业条件下优化这一反应的效率和选择性,成为当前研究的重点。在工业环境中,CO₂的浓度往往较高,例如在石油精炼、水泥制造和钢铁生产中,CO₂的浓度可达到8%至44%。这些高浓度的CO₂气体如果能够在高压下直接用于电化学反应,将显著减少对CO
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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基于聚合物钼(Mo)和铼(Re)酞菁的异相催化剂:从单个原子到纳米簇
图形摘要 基于酞菁结构的Mo和Re单原子催化剂在H2S处理下,从MN4位点转化为硫化MN4Sx物种,进一步形成纳米分散的MS2,从而在氢进化(HER)、氧还原(ORR)和加氢脱硫(HDS)反应中表现出不同的活性特征。 摘要 基于酞菁结构的单原子催化剂(SACs)为研究局部配位环境与催化活性之间的相互作用提供了便捷的平台。在本研究中,我们合成
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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将废弃聚氯乙烯升级转化为单原子催化剂,用于多种电催化和氢化反应
图形摘要 通过一步热解过程,并利用金属-三聚氰胺超分子框架,废弃的PVC塑料可以高效地转化为多种单原子催化剂(SACs),这得益于它们之间的共热解作用。其中,Ni基SACs和Co基SACs在CO2还原及硝基芳烃的氢化反应中表现出优异的性能。 摘要 废弃聚氯乙烯(PVC)的高值回收是塑料循环经济中的一个关键挑战。本研究提出了一种策略,通过三聚
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-19
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基于超材料单元的逆向设计实现超紧凑型宽带光斑尺寸转换器
在硅光子学领域,随着其应用范围从传统的数据通信(datacom)拓展到新兴的光学输入/输出(optical I/O)、量子光子学和可编程光子学等方向,对高性能、超紧凑且低损耗的光子器件需求日益增长。这些新应用场景通常需要集成大量光学组件的光子集成电路,而传统设计方法在满足这些需求方面面临诸多挑战。例如,为了保持光信号的稳定传输,传统的光子器件往往需要较大的尺寸,导致整体占用空间增加,这在高密度集成系统中成为限制因素。因此,如何在保持器件性能的同时大幅缩小尺寸,成为当前研究的一个关键课题。为了应对这一挑战,研究人员提出了结合逆向设计(inverse design)和子波长超材料(subwavel
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-09-19
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在准二维PEPI/NiPS3异质结中实现高效快速的层间电荷转移
摘要 通过设计优质的范德瓦尔斯(vdW)异质结,可以实现层间强耦合并控制层间电荷转移,尤其是层间激子的动态行为,从而扩展单层的功能,为基础凝聚态物理研究和广泛的光电应用领域带来新的可能性。本文首次提出了一种层堆叠的Ruddlesden-Popper钙钛矿(RPP)(PEA)2PbI4/NiPS3(其中PEA和PEPI分别代表苯乙胺和(PEA)2PbI4)型II类异质结。该异质结表现出前所未有的快速层间电荷转移速率,达到0.77 ps−1(τ = 1.77 ps),效率高达约98.4%,远超迄今为止报道的基于MoS2的异质结(η ≈
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-09-19
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在重力或惯性负荷条件下,髋伸展运动在结构适应性和性能适应性方面的比较:一项随机对照试验
本研究聚焦于一种常见的运动损伤——腘绳肌拉伤,这是许多体育项目中报告的伤害之一,例如足球、澳式足球、橄榄球和短跑运动员。这种伤害不仅影响运动员的表现,还因高复发率和持续症状而显著限制了他们在跑动类运动中的参与度。研究表明,腘绳肌长头(BFlh)是腘绳肌拉伤中最常见的受伤部位,约占80%的病例。BFlh在跑步的最后摆动阶段中起着重要的离心作用,用于抵抗髋部屈曲和减缓膝关节伸展。因此,增加BFlh肌束的长度是预防腘绳肌损伤训练计划中的一个重要目标。在过去的十年中,研究人员提出了多种针对BFlh的训练方法,其中北欧腘绳肌训练因其较高的绝对激活程度而被广泛采用。然而,这种训练方式在实施过程中容易引起显
来源:European Journal of Sport Science
时间:2025-09-19
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短程有序矿物在塑造火山地区土壤持水曲线中的关键作用
土壤水保持特性是影响植物生产力和流域水循环的重要因素,特别是在结构复杂的火山土壤(Andisols)中,由于孔隙分布的异质性,预测其水保持能力具有一定的挑战性。本文旨在探讨火山土壤中的和ic材料(即短程有序矿物)对土壤水保持曲线的影响,并通过土壤组成数据建立预测模型。我们收集了来自文献的土壤水分保持数据,并结合土壤的物理化学性质和成分(有机质、砂粒、粉粒、结晶黏土以及短程有序矿物组分)来获取水保持曲线模型(如van Genuchten、Durner和Assouline模型)的参数。研究发现,通过土壤组成直接估计水保持曲线的方法在预测能力上优于基于土壤类型(如质地类别)的间接估算方法。有机质能够
来源:Vadose Zone Journa
时间:2025-09-19
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台湾沿海地区台南市对洪水灾害的风险认知与应对措施
摘要 en此链接指向英文版内容 fr此链接指向法文版内容 台湾西南沿海地区容易发生洪水。本研究通过问卷调查,分析了台湾台南市五个沿海村庄居民的洪水风险认知及应对行为,共收到97份有效回答。研究运用描述性统计和推断性统计方法,分析了人口特征、灾害经历、风险认知及应对行为,并探讨了各变量之间的差异。结果表明,抗洪社区项目在促进居民采取适应性措施方面具有潜在效果,但还需进一步深入研究以明确影响风险认知和应对行为的因素。调查发现,居民对准备信息的理解程度与其认为这些信息是否有帮助之间存在显著正相关关系,这凸显了
来源:Irrigation and Drainage
时间:2025-09-19