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  • 铝改性的Ti颗粒增强VW94M镁基复合材料的界面结合与强化机理

    盛茂|张春|李新涛|张晓辉|冯波|周荣晓|郑凯红|潘福生湖北汽车工业技术学院汽车材料学院,中国十堰市车城西路167号,442002摘要调控颗粒增强镁基复合材料(MMCs)的机械性能面临的关键挑战在于其固有的强度-延展性 trade-off,这严重限制了其工程应用。本研究提出了一种新方法,通过引入纳米铝改性的钛颗粒(Al@Ti)来增强VW94M合金的性能。微观结构分析表明,Al@Ti颗粒在原位反应形成了Ti₃Al金属间化合物,显著提高了界面通过冶金结合的强度。更重要的是,界面处的Ti₃Al扩散层促进了富锆纳米晶体的析出。此外,Al@Ti颗粒的引入还有助于在VW94M合金中形成富稀土相,从而提升了

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 基于小分子的载流子辅助剂,用于高效有机太阳能电池

    有机太阳能电池(Organic Solar Cells, OSCs)作为一种可再生能源技术,因其在设备工程和活性层调控方面的灵活性而展现出巨大的应用潜力。特别是在半透明太阳能电池(Semi-transparent Organic Solar Cells, ST-OSCs)领域,OSC技术能够实现与建筑一体化、柔性电子设备等领域的结合,为未来可持续能源系统提供了新的可能性。近年来,研究者们不断探索如何通过材料创新和结构优化来提高OSC的光电转换效率(Power Conversion Efficiency, PCE)和长期稳定性,从而推动其商业化进程。在这一背景下,本文提出了一种基于小分子材料的新

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-22

  • 通过协同双离子调控在δ-MnO₂阴极中实现更优的质子存储性能和结构稳定性,用于水系锌离子电池

    在当前全球对清洁能源技术需求迅速增长的背景下,特别是在可再生能源和电动汽车领域,电化学储能系统正成为研究的热点。这类系统不仅在能源存储方面具有重要价值,还在推动可持续发展和减少碳排放方面发挥着关键作用。其中,水系锌离子电池(Aqueous Zinc-Ion Batteries, AZIBs)因其高安全性、成本效益、易于制造以及优异的离子导电性而备受关注。然而,尽管AZIBs具有诸多优势,其在实际应用中仍面临一些技术挑战,尤其是在阴极材料的性能优化方面。锰氧化物(MnO₂)作为AZIBs中一种极具潜力的阴极材料,其理论容量可达308至616 mAh g⁻¹,且工作电压平台约为1.4 V,这些特性

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-22

  • 一种高性能的水基锌混合离子电池,采用双载体插脱式正极和无枝晶结构的锌负极

    近年来,随着全球能源需求的不断增长和对可持续能源解决方案的迫切需求,研究者们对高效、安全、经济的储能技术进行了广泛探索。在众多储能体系中,可充电水系锌离子电池(ZIBs)因其使用水性电解质、资源丰富、安全性高等优势,被认为是下一代大规模储能系统的有前景候选。然而,尽管ZIBs展现出良好的应用潜力,其发展仍面临两大主要挑战:一是阴极材料的性能受限,二是金属锌阳极上严重的枝晶形成问题。这些问题不仅影响电池的循环寿命和能量密度,还可能带来严重的安全隐患,如隔膜穿透和内部短路。因此,开发高性能的阴极材料和有效的枝晶抑制策略成为提升ZIBs性能的关键。在这一背景下,研究者们提出了一种基于高质量普鲁士蓝类

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-22

  • 多孔结构对碳化硅(SiC)电磁波吸收特性的影响

    近年来,随着雷达探测技术的进步和电磁波通信设备的广泛应用,对电磁波的有效管理与控制已成为迫切需求。电磁波不仅可能干扰电子设备,导致其性能下降,而且在高强度电磁环境中长期暴露,还可能带来潜在的健康风险。因此,电磁波吸收材料的研发和应用变得尤为重要。这类材料能够有效衰减电磁波,从而减轻其带来的负面影响。在众多电磁波吸收材料中,具有多孔结构的材料因其独特的物理特性,逐渐成为研究热点。多孔材料通常由边缘、孔壁和固定杆构成,形成细胞结构。根据细胞结构的不同,多孔材料可以分为闭孔泡沫、开孔泡沫和蜂窝结构三大类。其中,闭孔泡沫是指细胞壁完全封闭,孔之间互不连通的结构,而开孔泡沫则是细胞壁被掏空,孔之间相互连

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • CoCrFeNiMn晶体/非晶双相高熵合金纳米层压材料的尺寸依赖性力学性能

    本研究聚焦于CoCrFeNiMn高熵合金(HEA)的晶/非晶双相纳米层状结构,探讨晶粒尺寸和非晶层厚度对其机械性能及塑性变形机制的影响。通过分子动力学模拟方法,研究人员系统分析了不同晶粒尺寸和非晶层厚度下材料在拉伸过程中的行为变化,揭示了晶粒尺寸和非晶层厚度如何通过改变变形机制,进而影响材料的力学响应。研究结果表明,在保持非晶层厚度不变的情况下,随着晶粒尺寸的减小,材料的杨氏模量和平均流动应力呈现出与传统Hall-Petch效应相反的逆Hall-Petch关系。这意味着材料的强度随着晶粒尺寸的减小而增加,但其延展性却有所下降。同时,塑性变形机制也发生了显著变化,从以晶粒内部主导的变形转变为以晶

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • Bi1.8Nd0.2FeCrO6的结构性、电子学和电气性能分析

    Nd掺杂的双钙钛矿Bi1.8Nd0.2FeCrO6材料的合成与表征研究,是一项旨在探索新型多功能材料性能的重要工作。随着现代电子、光学及磁性技术的发展,钙钛矿结构材料因其独特的物理特性而备受关注。特别是双钙钛矿(Double Perovskite, DP)材料,因其在光学、电学和磁学方面的潜在应用,成为当前材料科学领域的研究热点。本研究采用成本低廉的固态反应法,成功合成了Nd掺杂的Bi1.8Nd0.2FeCrO6样品,并对其结构、微观形貌、光学、电学及磁学特性进行了系统分析。研究结果表明,这种材料在结构、性能和应用潜力方面都具有显著优势,为开发高性能多功能材料提供了新的思路。在合成过程中,研究

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 一种基于壳聚糖的抗感染、促凝血复合海绵,具有形状记忆功能,能够在多组织缺损处有效止血

    杜新晨|李如香|刘亚东|侯炳豪|孙涛生|王连勇内蒙古巴彦淖尔市河套学院化学与环境工程系,015000,中国摘要开发一种具有形状记忆功能的抗感染和促凝海绵,用于多组织缺损处的止血仍是一个挑战。本文采用季铵化和磷酸化的壳聚糖、二琥珀酰亚胺碳酸酯改性的聚乙二醇以及凹凸棒土制备了一种新型复合海绵。该海绵具有大孔结构、足够的机械强度、对水和血液的高亲和力,并且在接触水和血液后能够恢复形状。该海绵促进了血细胞的粘附、聚集和激活,同时激活了内源性和外源性凝血途径。在细菌感染的大鼠皮肤缺损模型中,该海绵对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出显著的抗菌效果。更重要的是,在大鼠股动脉损伤、大鼠肝脏和兔股骨缺损模型中,这

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 轻稀土氢化物的微观结构与燃烧特性及其在芯片自毁中的应用

    王然|李红阳|曾圣涛|李红|徐文琦|谢瑞玲|罗翠|吴建民|刘颖北京工业大学材料学院,中国北京摘要通过氢爆炸法合成了三种不同的轻稀土氢化物:LaH、CeH和NdH。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和氧弹量热法研究了这三种轻稀土氢化物的微观结构、燃烧热及燃烧产物的特性。选择CeH作为金属燃料,并通过激光点火和高速摄影分析了CeH复合燃料的点火和燃烧过程。此外,还进行了基于CeH复合燃料的芯片自毁点火燃烧实验。实验结果表明,三种稀土氢化物的粉末在微观层面呈不规则形状,LaH的粒径约为8–20 µm,CeH为10–40 µm,NdH为3–10 µm,并伴

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-22

  • 通过Co/TiO₂催化的异松油醇异构化反应合成莰醇

    肖宇轩|李慧敏|王铮|刘志涵|李晨阳|吴斌|严龙飞|郑慧东|张富文摘要冰片合成过程中面临共生成杂质(异冰片/樟脑)以及异构化过程中脱水/脱氢反应的挑战。本文展示了Co/TiO2作为选择性催化剂在异冰片向冰片异构化中的应用,有效抑制了结构降解。控制酸度和钴颗粒分散度被确定为关键因素:TiO2的适度酸度促进了异构化反应,而强酸性载体(如Mordenite)则倾向于使反应生成樟烯。减小钴颗粒尺寸可以提高活性位点的可及性,降低活化能并提高冰片产率。通过一步两步法可制备出冰片含量超过62%、樟脑含量低于0.5%的产品,满足中国药典(ChPC)的纯度标准。该策略绕过了传统纯化过程中的瓶颈,为高纯度冰片的合

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-22

  • PEG诱导的超亲水/超疏水NiFe/石墨毡电极,用于提升氧析出反应性能

    氢能源作为清洁可再生的能源形式,正日益受到关注。随着全球对可持续发展的追求,如何高效地生产氢气成为研究热点。水电解技术作为一种可行的制氢方法,其核心在于氧气析出反应(OER)的效率。然而,OER的多电子转移过程往往导致反应动力学缓慢,这成为水电解制氢的主要瓶颈之一。因此,开发高效、稳定的电催化剂对于推动氢能源的商业化应用至关重要。目前,贵金属如铱和钌氧化物仍然是OER催化剂的主要选择,这些材料虽然具有优异的催化活性,但其高昂的成本和有限的储量限制了其广泛应用。为应对这一问题,研究人员开始探索非贵金属体系的替代方案,其中镍铁层状双氢氧化物(NiFe-LDH)因其独特的结构和优异的催化性能而备受关

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-22

  • 类海胆结构的Co9S8@MnO2中空纳米球,具有优异的光热转换性能,可用于实现动态二硫键自修复涂层

    本研究探讨了一种新型的自修复涂层材料,其设计灵感来源于自然界中某些生物结构的特性,并结合了先进的材料科学与工程手段。该材料通过将一种特殊的“海胆状”Co₉S₈@MnO₂(CM)异质结中空纳米球嵌入到含有二硫键的聚氨酯网络中,实现了对环境因素引起的微裂纹和腐蚀的高效修复。这种新型涂层不仅在性能上表现出显著的优势,而且在结构设计上也具有高度的灵活性,能够满足复杂环境下的应用需求。在海洋工程领域,金属腐蚀是一个长期存在的严重问题,不仅会导致巨大的经济损失,还可能引发安全隐患。金属结构长期暴露在海水中,受到氧化剂、波动的机械应力等多重因素的影响,容易产生局部点蚀和表面微裂纹。传统的防腐涂层通常作为静态

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-22

  • 综述:用于电催化应用的多原子催化剂的进展

    多原子催化剂(Multi-Atom Catalysts, MACs)近年来在电催化领域引起了广泛关注。与单原子催化剂(Single-Atom Catalysts, SACs)相比,MACs通过引入金属簇,突破了SACs的局限性,展现出更加多样化的组成、结构和性能特征。这种催化剂不仅能够通过多原子之间的协同效应和金属-载体相互作用(Metal-Support Interaction, MSI)共同调节活性位点的电子结构,还能够赋予其优越的电催化性能和独特的反应机制,从而在电催化领域开辟了新的研究方向和应用前景。在研究过程中,MACs的合成策略和原位结构表征技术成为关键。合成策略的选择直接影响到M

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-22

  • 综述:基于二维材料的设备的机器学习

    随着科技的快速发展,二维材料(2D materials)正逐渐成为下一代电子器件的核心组成部分。这些材料以其原子级别的厚度、优异的电学、力学和光学特性,为电子器件的小型化、能效提升以及新型功能应用提供了前所未有的机遇。从超薄晶体管到神经形态和量子器件,二维材料展现出广泛的应用前景。然而,如何在实际器件制造过程中优化这些材料的性能,仍然是一个复杂且资源密集的挑战。这主要是因为二维材料的合成、加工和集成涉及庞大的参数空间,使得传统的实验方法难以高效地探索和优化所有可能的条件组合。在这一背景下,机器学习(Machine Learning, ML)作为一种关键的人工智能(Artificial Inte

    来源:Materials Science and Engineering: B

    时间:2025-08-22

  • X射线诱导的发光效应以及掺铽的LaPO4纳米颗粒(表面修饰有Ru、Pd和Au)的催化放射增敏作用

    本研究聚焦于开发一种具有潜在应用价值的新型纳米材料,旨在提升放射治疗(Radiation Therapy, RT)的效率。这种材料以掺杂了铽(Tb³⁺)的氧化镧磷酸盐(LaPO₄)纳米颗粒为基础,并在其表面装饰了钌(Ru)、钯(Pd)和金(Au)等过渡金属纳米结构,以增强其作为放射增敏剂的性能。通过合成、表征和优化这些纳米材料的特性,研究团队希望为癌症治疗提供一种更为精准且高效的治疗手段,同时兼顾诊断功能,从而实现“治疗与诊断一体化”(Theragnostic)的新型纳米平台。在放射治疗过程中,高能X射线通过与水分子相互作用,可以引发一系列化学反应,产生包括自由基(如羟基自由基 ⋅OH)在内的

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-22

  • 区域渔业管理组织在推动船员劳动法规方面的实践

    全球渔业船员劳动条件的改善一直是国际社会关注的焦点。尽管媒体和学术界不断呼吁,但渔业船员所面临的工作环境问题仍未得到根本解决。这些挑战不仅存在于特定地区,而是具有全球性,涉及多个国家和地区的不同法律体系。由于管辖权的复杂性和国际法律框架中的模糊性,许多国家在制定和执行船员劳动标准方面进展缓慢。本文探讨了区域性渔业管理组织(RFMOs)在推动船员劳动保护方面所具有的潜力,指出虽然最终责任在于船旗国,但RFMOs可以成为推动国际船员劳动标准的重要平台。### 1. 引言渔业船员的工作条件问题一直是全球关注的议题。无论是通过媒体报道还是学术研究,这一问题都得到了广泛的讨论。然而,尽管私营部门在改善渔

    来源:Marine Policy

    时间:2025-08-22

  • 复合海洋水动力涡轮叶片中弯曲-扭转耦合行为的机械特性研究

    弯扭耦合是一种在某些结构中出现的现象,其中弯曲力矩不仅会引起横向位移,还会导致结构发生扭转。近年来,这种机制被越来越多地用于提升结构性能,特别是在风力涡轮机和海洋能设备中。本研究旨在探讨如何通过设计不均衡的层合结构,来定制弯扭耦合行为,以优化碳纤维增强复合材料(CFRP)结构的性能。海洋能技术,尤其是海洋水能涡轮机(MHKT),在能源领域展现出巨大的潜力。相较于其他清洁能源来源,海洋能可以以较低的土地使用影响提供持续的电力输出,这使得MHKT成为未来能源系统的重要组成部分。在高负载条件下,弯扭耦合可以减少涡轮机叶片的负载,从而提高其结构的鲁棒性,同时不影响正常运行时的发电能力。因此,研究如何有

    来源:Marine Structures

    时间:2025-08-22

  • 页岩中孔喉连通性的三维重建:一种SAXS-MICP集成框架

    数字岩技术是近年来地质科学与能源工程领域的重要研究方向,它通过模拟储层在多种物理场耦合作用下的动态响应,为开发方案的优化提供了科学依据。该技术借助虚拟实验手段,能够深入分析储层内部的复杂结构,揭示流体在其中的运移机制,从而为油气田开发和地质能源应用提供强有力的支持。然而,传统的X射线计算机断层扫描(CT)技术在处理低孔隙度样本(孔隙度低于5%)时存在明显局限,其在识别纳米级喉道结构方面的能力不足,导致重建的孤立孔隙网络与实际情况存在较大偏差。此外,CT技术在分辨率与视野范围之间也难以达到平衡,同时实验成本和效率问题也制约了其广泛应用。为了解决这些问题,本研究创新性地引入了小角X射线散射(SAX

    来源:Marine and Petroleum Geology

    时间:2025-08-22

  • 南黄海沉积物来源的变化:过去60年河流径流量减少的影响

    Jian Lu|Anchun Li|Jin Zhang|Xiaochuan Ma中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室,中国青岛市266071摘要黄河和长江通过沉积物排放对南黄海(SYS)产生了显著影响。过去几十年中,由于气候变化和人类活动的加剧,这些河流向海洋输送的沉积物量大幅减少。然而,对于这种河流沉积物量减少如何影响南黄海沉积物的来源,目前了解仍然有限。为了解决这一问题,研究人员在南黄海的相同监测点分别于1958年和2012年采集了表层沉积物样本。粒度分析结果显示:与1958年相比,2012年的黏土含量降低,粉砂含量增加,导致沉积物颗粒变得更粗。来源分析表明,南黄海中的细粒表层沉积

    来源:Marine Geology

    时间:2025-08-22

  • 利用可持续排水系统(SuDS)提升城市韧性:倡导社区主导的城市水资源管理

    ### 城市水管理中自然解决方案的潜力与挑战自然解决方案(Nature-based Solutions, NbS)在全球范围内被广泛采用,以应对一系列社会和环境问题。这些解决方案的核心理念在于通过模仿或与自然过程协同作用,保护、恢复和可持续利用自然和人工改造的空间。在城市水管理领域,NbS的表现尤为突出,其中可持续排水系统(Sustainable Drainage Systems, SuDS)和蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure, BGI)成为这一领域的代表。尽管SuDS和BGI因其多方面的效益被政策制定者和实践者广泛认可,相较于传统的“灰色”基础设施,它们在欧洲

    来源:Land Use Policy

    时间:2025-08-22


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