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胺功能化磁性生物纳米复合材料用于水中氟化物和铬的高效协同去除
在埃塞俄比亚裂谷地区,地下水氟污染与工业铬污染正形成致命的"双重打击"——天然地质活动导致氟化物浓度高达75 mg/L,远超WHO标准1.5 mg/L,而制革、纺织等行业的快速发展又使河流铬污染飙升至8.42 mg/L(超标168倍)。这种复合污染导致当地居民面临氟骨症和铬致癌的双重威胁,传统处理技术却因成本高、适应性差难以推广。正是在这样的背景下,Addis Ababa大学的Genet Tsegaye团队在《Results in Chemistry》发表突破性研究,将咖啡农业废弃物转化为神奇"纳米海绵",为这场环境危机带来转机。研究采用三步绿色合成技术:首先用甘蔗渣灰提取硅酸钠制备SiO2纳
来源:Results in Chemistry
时间:2025-09-08
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南非农业食品生产中混合太阳能-风能-柴油-电池模型的优化与成本评估:推动可持续灌溉的能源解决方案
在全球气候变化和能源危机的双重压力下,南非农业正面临前所未有的挑战。这个以农业为经济支柱的国家,不仅遭受着周期性干旱(如2015-2016年厄尔尼诺事件导致68万人受灾),还饱受电力供应不稳定之苦。统计显示,南非约55.5%人口处于贫困线以下,粮食安全问题日益严峻。传统依赖化石燃料的农业能源模式不仅成本高昂,还加剧了环境恶化。正是在这样的背景下,Tayo Uthman Badrudeen等学者开展了一项开创性研究,探索可再生能源如何为南非农业注入新的活力。研究人员选择位于南非豪登省阿尔伯顿镇(12°15′20.25″S,28°01′11.02″E)的15.5公顷农场作为研究对象,这里种植玉米、
来源:Results in Engineering
时间:2025-09-08
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太阳能蒸汽集成下100 kW固体氧化物电解槽系统的设计点、部分负载及年性能分析
亮点本研究通过数值模拟揭示了太阳能蒸汽驱动固体氧化物电解槽(SOEC)系统的优化路径,创新性地将100 kW模块化电解槽与聚光太阳能热(CST)系统耦合,在满足氧含量<33%、温度梯度<15 K/cm等严格约束条件下,实现了电氢效率突破86%的行业标杆。工艺流程图构建包含7个热交换器的流程示意图(PFD)是系统集成的关键第一步。典型配置涉及阳极/阴极气流热回收单元,以及空气加热器、燃料加热器等辅助组件。特别值得注意的是,蒸汽发生器采用太阳能直接驱动设计,通过精确控制换热网络实现热量的梯级利用。基于LSM 100 kW SOEC运行条件的优化针对该电解槽的特殊限制条件,研究团队制定了动态控制策略
来源:Renewable Energy
时间:2025-09-08
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综述:案例研究在当代放射学实践中的情境化应用
引言放射技师作为运用CT、MRI等影像技术的前沿医疗从业者,其角色已从单纯影像采集扩展到患者全周期健康管理。随着诊断场景日益复杂,案例研究(CSR)因其对真实情境的深度解析能力,成为探索患者疾病体验(如子宫腺肌症UA诊断路径)的有效方法论。方法论背景CSR并非单一概念——它既可以是教学案例,亦能作为研究框架。在医疗领域,CSR通过定性访谈与文件分析,揭示如UA患者诊断过程中显性与隐性因素的交互作用。研究者借鉴Yin14的体系,将庞杂的临床数据转化为可操作的研究目标。五大核心考量1.案例界定:明确研究边界,如聚焦英国医疗体系下UA患者的诊断延迟现象;2.理论框架:采用"诊断旅程"模型解析患者-系
来源:Radiography
时间:2025-09-08
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Dy3+/Gd3+共掺杂硼酸盐玻璃的浓度调控:白光发射与X射线闪烁性能的双重优化
HighlightDy3+/Gd3+共掺杂的Ba-Na-B硼酸盐玻璃通过熔融淬火技术成功制备。当以387 nm激发Dy3+离子时,1.0Dy玻璃表现出最强光致发光(PL)强度;而以275 nm激发Gd3+离子时,0.5Dy玻璃的PL强度最优。在直接激发Dy3+时,482 nm和576 nm发射的衰减时间分别从0.564 ms降至0.305 ms、0.553 ms降至0.300 ms(随Dy2O3浓度增加)。通过Gd3+→Gd3+能量传递,衰减时间从1.532 ms显著缩短。Conclusions该研究证实Dy3+/Gd3+共掺杂玻璃具有双重功能:1)在1.0 mol% Dy2O3浓度下实现最优
来源:Radiation Physics and Chemistry
时间:2025-09-08
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轧钢厂氧化铁皮废料的球团化研究:烧结机制的热力学解析及其在氢基直接还原中的应用价值
亮点材料特性实验采用的轧钢氧化铁皮来自西班牙CELSA公司,经原子吸收光谱测定含铁量达72%(主要为方铁矿FeO、磁铁矿Fe3O4和赤铁矿α-Fe2O3),平均粒径21.5μm,含油量7.5g/kg。穆斯堡尔谱分析否定了金属铁的存在,这与XRD初步检测结果形成有趣对比。烧结过程热力学计算氧化反应的热力学模拟揭示了两条关键路径:6FeO + O2 → 2Fe3O4 (ΔH° = -319.7 kJ/mol)2Fe3O4 + ½O2 → 3Fe2O3 (ΔH° = -110.5 kJ/mol)FactSage模拟显示这两个反应在800-1200℃均能自发进行(ΔG°<0),赤铁矿的形成解释了烧结后
来源:Powder Technology
时间:2025-09-08
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等离子流场中前驱体液滴向粉末颗粒转化的多阶段机理及其在锂钴氧化物制备中的应用研究
Highlight液滴演化机制与控制方程热量传递、质量传递及化学反应共同调控高温环境下液滴-颗粒的转化过程。图3展示了等离子流场中液滴转化为颗粒的五个连续阶段...反应性液滴干燥的数值模拟框架自主开发的数值模型将液滴离散为均匀网格点,采用动态网格系统追踪液滴收缩过程。网格独立性验证表明100个网格点可保证精度,时间步长设为10−6秒...实验验证为匹配实验结果,采用改良版射频感应耦合等离子体(RF-ICP)炬。该装置锥形设计大幅降低能耗,其温和的流场特性(相比直流等离子体)更利于观测液滴多阶段转化...气体流场模拟RF-ICP炬在500W功率、载气0.25L/min、外气8L/min条件下,喷
来源:Powder Technology
时间:2025-09-08
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综述:流动诱导侵蚀过程建模研究进展
流动诱导侵蚀过程的多尺度建模探索1.引言侵蚀现象广泛存在于自然环境与工业系统中,从河流地貌演变到工业反应器内壁磨损均受其影响。最新研究表明,当流体剪切应力(τ)超过材料临界阈值(τc)时,粘性材料中的电化学键会被破坏,引发颗粒剥离。与经典固体颗粒冲击理论不同,本综述聚焦流体主导的侵蚀机制,特别是通过计算流体力学(CFD)与离散元法(DEM)耦合模拟揭示的流固相互作用规律。2.侵蚀类型与材料特性2.1 粘性与非粘性材料差异粘性材料(如黏土、耐火陶瓷)因分子间作用力呈现独特侵蚀行为。实验显示,当剪切应力较低时发生表面侵蚀(单颗粒剥离),而高应力条件下转为体侵蚀(团簇剥离)。非粘性颗粒的侵蚀则主要受
来源:Powder Technology
时间:2025-09-08
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从沉降流变到水化行为:细颗粒组分如何主导水泥基悬浮液的宏观性能
Highlight细颗粒在调控悬浮液宏观行为中扮演关键角色,本研究通过系统性实验揭示了它们对水泥基浆料(cement-based pastes)三大核心性能的影响机制。Granular structuration in binary systems(二元体系的颗粒结构)采用激光衍射粒度分析对二元体系进行实验分布(Gexp)与理论分布(Gcalc)对比(详见图7),发现细颗粒(<5 μm)占比越高,体系越倾向于形成致密网络结构。例如经再研磨的石灰石填料LF2(97.6%细粉)比原始LF1(54.4%)表现出更显著的颗粒堆积优化效应。Conclusion(结论)本研究创新性地提出以5 μm作为水泥
来源:Powder Technology
时间:2025-09-08
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聚左旋乳酸(PLLA)球晶间与球晶内非晶区物理老化对杨氏模量的时效影响机制研究
聚左旋乳酸(PLLA)作为一种可生物降解的高分子材料,在医疗器械和环保包装领域应用广泛。然而其玻璃化转变温度(Tg)约为60°C,室温储存时处于Tg以下40K的物理老化区间,会导致力学性能的显著变化。过去研究多关注完全非晶PLLA的老化行为,但对半结晶材料中球晶间(interspherulitic)与球晶内(intraspherulitic)非晶区的差异化老化机制尚不明确,特别是α′晶型(低有序度)与α晶型对老化动力学的影响缺乏系统研究。为揭示这一科学问题,Mengxue Du等人在《Polymer Testing》发表研究,通过精密控制结晶条件制备了结晶度0-70%、含α/α′晶型的PLLA
来源:Polymer Testing
时间:2025-09-08
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综述:从框架到防火墙——金属有机框架作为阻燃聚合物的智能添加剂
基因型特异性渗透胁迫响应机制研究比较了二倍体山羊草(Aegilops biuncialis)两个生态型(干旱区382与多雨区642)与抗旱小麦品种Mv9kr1在33 mM PEG诱导渗透胁迫下的生理差异。结果显示,642生态型通过固有高水平的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和丰富的黄酮类化合物(如木犀草素-7-O-葡萄糖苷L7O)维持生长,其地上部鲜重仅下降9%,显著优于其他基因型。而382生态型依赖γ-谷氨酰半胱氨酸(γ-EC)等硫醇代谢途径,表现出对长期胁迫的适应性。氧化还原系统的动态平衡所有基因型中谷胱甘肽还原酶(GR)活性普遍升高,但642生态型根部APX基础活性达12.4 nmol/
来源:Polymer Degradation and Stability
时间:2025-09-08
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机器学习驱动的电阻率-极化率与标准贯入试验数据插值建模:马来西亚霹雳州地下岩土完整性案例研究
Highlight这项研究开创性地将地球物理探测与人工智能技术相结合,为热带风化地层的地下"体检"提供了全新方案。通过"电学CT扫描"(ERT-IP)与"力学探针"(SPT)的跨学科联用,配合机器学习解码地下密码,实现了岩土特性的三维可视化诊断。Conclusions本研究成功攻克了风化岩层地下评估的三大难题:① 首次建立电阻率-电荷ability-SPT的机器学习映射关系(CatBoost测试集R218ms电荷ability的岩层是理想持力层;③ 开发的智能分析框架将传统钻孔成本降低70%,为东南亚类似地质区的基建安全提供了标杆方案。
来源:Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C
时间:2025-09-08
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危机情境下道德的多维面孔:合作行为与风险倾向、恐惧及人格特质的关联研究
当COVID-19疫情席卷全球时,澳大利亚政府从严格的"清零"政策转向个人自主防护阶段,这一转变成为研究人类道德决策的天然实验室。传统Morality-as-Cooperation理论认为道德行为是为促进群体凝聚力而进化产生的,但现实中总有人选择"搭便车"甚至破坏规则。这种差异背后隐藏着怎样的心理机制?Benjamin Kai Ni团队敏锐捕捉到这一科学问题,通过研究疫情期间自我调节阶段的合作行为,揭示了道德、风险与恐惧的复杂互动关系。研究采用问卷调查法,通过在线平台Prolific招募582名澳大利亚成年人进行纵向追踪(2022年1-6月)。关键方法包括:1) 验证性因子分析(CFA)提取道
来源:Personality and Individual Differences
时间:2025-09-08
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基于Earth Mover's Distance(EMD)的金融危机多尺度相似性时-频分析
Highlight• 每种危机由一组在时-频平面产生特征性小波模极大值链的奇异点表征;• 这些极大值链的能量与相互关系构成广义海森堡框(GHBs)的核心特征;• 不同危机的奇异点集合可能生成具有相似特征的GHBs;• 这种相似性仅存在于有限尺度范围内,直至与其他邻近奇异点产生干扰。The proposed model相似危机可能在快/慢时变速率下展现可比模式。本研究通过广义海森堡框(GHBs)——一种比例扩展于经典海森堡框的时-频分析窗口,结合Earth Mover's Distance(EMD)实现跨尺度比较。GHBs内部的小波模极大值链能量分布与空间关系被作为关键特征,其相似性持续条件受限
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-09-08
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基于异山梨醇的生物基凝胶聚合物电解质:设计高电压锂金属电池的可持续材料
随着欧盟计划2035年禁售内燃机汽车,开发高性能、可持续的电池技术成为实现绿色转型的关键。锂离子电池(LIBs)虽已广泛应用于电动汽车,但其能量密度(4 V)和锂金属兼容性的双重挑战。目前主流聚环氧乙烷(PEO)基电解质虽对锂稳定,但氧化稳定性不足(<4.0 V vs Li+/Li060°C)工作。凝胶聚合物电解质(GPEs)虽能平衡机械性能与离子传输,但传统碳酸酯类溶剂与锂金属副反应多,而醚类溶剂又存在高电压不稳定的问题。此外,现有电解质多基于化石原料,不符合可持续发展理念。针对这些挑战,Rafael Del Olmo等研究者选择生物基异山梨醇(IDE)这一可持续单体,通过紫外光引发交联聚合
来源:Materials Today Energy
时间:2025-09-08
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电场调控下CdTe/CdS核壳量子点吸收系数的机器学习预测研究
亮点引言长期以来,低维异质结构一直是设计高速高效纳米/微米光电器件的核心研究对象。系统尺寸的缩减会限制粒子运动的自由度,从而增强量子限域效应。这种限域作用会扩大离散能级间距,进而显著改变材料的电光响应特性。三维薛定谔方程本研究通过有限元法(FEM)数值模型与机器学习(ML)预测模型的对比,探究了CdTe/CdS核壳纳米结构中电子与杂质相互作用的特性。特别关注轴向电场对该结构光电响应的调控作用,该电场会改变电子行为。纳米结构被嵌入不同介电基质中,其光学性质通过先进算法进行预测。机器学习算法如引言所述,ML算法能基于多参数生成预测。我们通过结合FEM模拟和CDM理论构建的数据库,采用ANN、DT和
来源:Materials Today Physics
时间:2025-09-08
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ZnO/BaTiO3纳米填料增强PVDF/PEG复合膜的压电性能及其在纳米发电机与紫外传感中的双功能应用
Highlight本研究通过非溶剂致相分离(NIPS)技术开发了具有双功能特性的PVDF/PEG基纳米复合膜,创新性地将氧化锌(ZnO,27.04±0.7 nm胶体形态)和钛酸钡(BaTiO3,67.84±1.7 nm立方形态)纳米填料引入体系。有趣的是,这些"纳米小精灵"在0.5 wt.%浓度时就能让复合膜"电力十足"——产生1.4 V的峰峰值电压,同时还能敏锐捕捉紫外线信号。Materials实验采用分子量53万的PVDF(Biosynth-Carbosynth)和PEG1500(BDH),搭配50 nm BaTiO3和18 nm ZnO纳米颗粒(US Research Nanomater
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-08
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高压高温下三氧化二铅Pb2O3的结构稳定性与电子特性:新型电极材料的探索
Highlight铅氧化物在工业和技术领域占据关键地位,尤其在能量存储领域,它们是铅酸电池中电极形成和电化学循环的核心材料。这些材料因其迷人的结构和物理化学性质持续吸引广泛关注。高压能显著改变化学键并诱导结构转变,为发现具有潜在功能应用的外来稳定或亚稳相提供了有效途径。Results and discussions通过相对能量稳定的元素参考(hcp-Pb、Cmcm-O2和ε-O2)计算各结构的形成焓。形成焓计算公式为:ΔH(Pb1-xOx)=H(Pb1-xOx)-(1-x)H(固态Pb)-xH(固态O)(0
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-08
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新型三重导电层状钙钛矿BaLa1–xFexInO4–δ的合成及其在电化学器件中的应用研究
Highlight本研究首次成功制备铁掺杂层状钙钛矿BaLa1–xFexInO4–δ(0≤x≤0.5),铁元素以Fe2+/Fe3+混合价态存在。低浓度掺杂样品(x=0.1)在干燥空气中展现氧离子/空穴混合导电,在湿润环境中则激活质子传导,实现三重导电(triple conduction)。Experimental采用改良的甘氨酸-硝酸盐法合成材料,以甘油为凝胶剂。将Ba(NO3)2、In(NO3)3·4.5H2O等前驱体按化学计量比溶解,加入氨基乙酸燃烧剂,经自蔓延燃烧和1300℃退火获得纯相样品。Results and discussionsX射线衍射证实:铁掺杂可提高晶体对称性,当x≥0.
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-09-08
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激光粉末床熔融 Hastelloy X 的微观结构各向异性与尺寸效应对韧性断裂的协同作用机制研究
亮点• LPBF-HX微悬臂试样(数十微米级)的力学响应和断裂行为以韧性撕裂而非传统裂纹扩展为特征• 原位SEM测试实现了对裂纹扩展过程中局部塑性变形的量化表征结论本研究通过激光粉末床熔融(LPBF)制备的Hastelloy X缺口悬臂梁弯曲试验,揭示了微观结构各向异性和尺寸效应对其韧性断裂的影响机制,主要发现:• 水平试样内禀特征长度c=1.33mm,垂直试样增至1.57mm• 裂纹取向(垂直/平行于激光扫描面)显著影响断裂韧性值• 建立的尺寸效应模型为跨尺度断裂韧性(R-curve)预测提供关键参数作者贡献声明Benoit VIEILLE:实验设计、数据获取与论文撰写;Ronan Henr
来源:Materials Science and Engineering: A
时间:2025-09-08