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综述:用于修饰基于羰基/氮的MR-TADF材料的化学策略,以实现窄带发射
摘要 过去十年中,基于氮/羰基(N/C=O)框架的多共振热激活延迟荧光(MR-TADF)发射体取得了显著进展,尤其是喹诺啉[3,2,1-de]吖啶-5,9-二酮(QAO)衍生物,这些衍生物在实现窄带发射方面取得了重要突破,适用于高性能OLED应用,如超高清显示器。本综述对四种关键分子结构类型的结构改性进行了分类和分析——原始QAO、苯基取代QAO、环化QAO和多核QAO——揭示了它们对半高宽(FWHM)、重组能(λ)和激发态动力学的影响。值得注意的是,诸如R1取代、R4-R5环化以及使用叔丁基等大体积基团的空间屏蔽等结构策略,增强
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-08-20
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利用NbOI2全息图实现各向异性的二次和三次谐波Hermite-Gaussian光束生成
本研究探讨了一种利用超薄铌氧化二碘(NbOI₂)光栅全息图生成各向异性二次和三次谐波赫米特-高斯(HG)光束的新方法,从而实现非线性HG₀₁和HG₁₀模式的产生。这一技术突破为未来集成光子芯片、光学计算和光通信等领域提供了新的可能性。HG模式是一组满足近轴波动方程的正交解,它们具有独特的空间强度分布,而LG模式则具有螺旋相位前沿和轨道角动量特性。HG模式在多个光学应用中扮演重要角色,例如精密光刻、光学传感、光镊、光通信以及引力波探测等。当前的光学波前整形元件,如相位板和空间光调制器,通常体积较大,难以实现芯片级的集成。然而,近年来,基于等离激元超表面(metasurfaces)的技术因其在波前
来源:Advanced Photonics Research
时间:2025-08-20
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综述:一种用于糖尿病伤口愈合的智能且高孔隙率的水凝胶
近年来,慢性伤口尤其是糖尿病患者的伤口成为医学研究中的重要课题。传统敷料虽然在一定程度上可以用于伤口处理,但往往存在机械强度不足、生物活性有限以及药物释放控制不佳等问题,这使得其在实际应用中受到一定限制。因此,科学家们不断探索新型材料,以期在伤口愈合过程中提供更有效的支持。其中,一种基于双交联网络结构的新型水凝胶,结合了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)和阿拉伯胶(GA)的特性,展现出巨大的潜力。PNIPAM是一种具有温敏特性的聚合物,其在接近体温时会发生从亲水到疏水的相变。这一特性使得PNIPAM水凝胶能够根据外部环境的变化,调节其吸水性和药物释放速率。然而,单独使用PNIPAM水凝胶
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-08-20
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在明确定义的框架内可定制的光子模块,用于构建MOFs闪烁体
摘要 闪烁体因其能够将高能X射线光子转化为紫外/可见光而受到了广泛关注。然而,诸如成分刚性不足和反应动力学难以预测等固有局限性,阻碍了对其发光性能的精确结构设计和优化。金属有机框架(MOFs)由于其高度可调的结构和可定制的模块性,为解决这些挑战提供了一个有前景的平台。本文提出了一种模块化工程策略,并基于一系列拓扑结构相同的Ln-MOFs开发了一个可编程的组装平台。通过合理的能级工程设计,所获得的Ln-MOFs闪烁体表现出强烈的X射线激发发光、较高的相对光产率、对X射线剂量率的完美线性响应以及优异的稳定性。基于MOFs的闪烁膜在具有
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-08-20
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表面活性剂组装体在流体对流马兰戈尼(Marangoni)流动泵中引导化学传递级联反应
在现代微流控技术中,液体在微小通道中的流动方式通常受到物理结构的限制。然而,随着对动态、可重构系统需求的增加,研究者们开始探索利用非静态机制来实现更灵活的液流控制。一种新兴的策略是通过表面张力梯度驱动的马朗哥尼流泵,其可以将液流引导至特定位置,从而实现“虚拟边界”的构建。尽管这一技术已经能够实现从位置A到位置B的单向物质转移,但在构建更复杂的多步骤化学传递链(如A→B→C)方面仍然存在挑战。为此,本文提出了一种自下而上的方法,结合了线性两亲性分子自组装形成的髓鞘丝、油微滴的乳化以及在空气/水界面下的马朗哥尼反向流,从而在多个微滴之间实现化学物质的多步骤传递。这种策略为设计可控的表面张力梯度以及
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-08-20
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阐明负载在MOFs(金属有机框架)上的银纳米颗粒的摩擦催化润滑机制
在现代工业中,摩擦与磨损是影响设备性能和使用寿命的关键因素之一。据统计,全球范围内因摩擦造成的能量损耗占总能耗的23%。此外,摩擦引发的磨损问题可能导致机械故障,甚至引发严重事故。因此,润滑技术在减少摩擦和磨损方面具有重要意义,而润滑添加剂的引入则进一步提升了润滑油的性能。近年来,纳米添加剂因其表面效应、纳米尺寸效应和量子效应,受到越来越多的关注,这些特性使得它们在提高润滑性能方面表现出色。纳米添加剂还具备较强的摩擦催化能力,能够在摩擦过程中促进保护性摩擦膜的形成,从而有效降低摩擦系数和磨损率。此外,与传统的含磷或含硫添加剂相比,纳米添加剂对设备的损伤较小,且更具环保性。通常,纳米添加剂主要包
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-08-20
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大块和纳米级BiVO4光阳极在光电化学氧化反应中的比较研究
本研究探讨了基于BiVO₄(二价铋氧化物)的光电极在不同结构下的光电化学性能差异。BiVO₄作为一种非毒性且具有经济优势的半导体材料,因其在可见光范围内的光吸收能力和适用于多种光电化学反应的能带结构而受到广泛关注。为了深入理解其性能变化,研究者通过相同的金属有机分解(MOD)方法,在两种不同的SnO₂基底上分别制备了体相(bulk)和纳米结构(nano)的BiVO₄光电极。体相BiVO₄通常形成具有多孔结构的薄膜,而纳米结构BiVO₄则以纳米点的形式沉积在介孔SnO₂薄膜表面。这种结构上的差异对光电化学反应(如甘油和亚硫酸盐的氧化反应)的性能产生显著影响。在实验过程中,研究者采用相同的MOD方
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-08-20
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双异质结光阴极的协同效应:为实现下一代锌空气电池的高效太阳能辅助氧还原提供支持
摘要 氧还原反应(ORR)作为能量转换设备中的关键阴极过程,其固有的缓慢动力学严重限制了设备性能。通过光电化学(PEC)系统整合太阳能是一种有前景的策略,可以增强ORR的动力学性能从而克服这一限制。本文开发了一种新型的非贵金属光电极(CuO/WO3/pTTh),通过双异质结工程优化了能带对齐。该设计有效抑制了电子-空穴复合,提高了光电压生成,并显著提升了电极稳定性。由于在外层实现了高效的电荷转移和积累,优化后的系统在最小外加偏压下实现了1.05 V(相对于可逆氢电极RHE)的优异ORR起始电位和约100%的催化效率。当将其集成到Z
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-20
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与卤化物固态电解质的界面耦合使得FeCl3正极具有高能量密度和可逆性,适用于全固态锂离子电池
摘要 FeCl3作为一种高容量转换型正极材料,在高能量密度锂离子电池中具有巨大潜力。然而,其实际应用受到严重溶解问题的限制,导致容量较低且循环稳定性不佳。本文通过将FeCl3与含氟的卤化物固态电解质(SSE)结合,构建了一种高性能的全固态锂离子电池(ASSLB),有效解决了这些问题。该设计显著抑制了FeCl3的溶解,充分发挥了其高理论容量,实现了在0.05 A g−1−1cathode−13与SSE之间的良好界面耦合削弱了Fe─Cl和Li─Cl键,促进了可逆的氧化还原反应和相变过程。此外,LiF富集的正极-电解质界面的原位形成降低
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-20
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在富勒烯网络中限制的Pt和Ru之间的D波段电子相互作用调节,加速了氢的溢出过程,从而实现高效且pH值普适的氢演化反应
摘要 氢在金属支撑的电催化剂上的溢出效应会显著影响氢演化反应(HER)的催化活性。然而,对于金属-金属界面机制的深入理解仍然有限,相关电子结构的探索也较为匮乏。本文发现,通过调节PtM(M=Fe、Co、Ni)和Ru的d带电子结构,可以控制氢的溢出现象。缩小PtM与Ru之间的d带中心能量差(Δɛ_d)能够降低氢溢出的能量障碍。具体而言,经过优化的Δɛ_d值的PtNi/Ru催化剂表现出优异的HER活性:在1 mol/L KOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中,分别只需25 mV和29 mV的过电位即可实现10 mA/cm²的电流
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-20
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基于静电势引导的多氢键聚合物电解质设计,用于阴离子/阳离子的重新分布
摘要 由于聚合物电解质具有同时吸附阳离子和阴离子的双离子位点,它们对溶剂化结构及界面演变的影响——这些因素对电池的长期循环性能至关重要——目前仍不明确。本文提出了一种双离子重新分布的概念,以实现阳离子和阴离子在溶剂化层及界面处的最佳分布。作为概念验证,采用静电势(ESP)作为表征参数,筛选出电荷离域程度最高的2-(3-(6-甲基-4-氧代-1,4-二氢嘧啶-2-基)脲基)甲基丙烯酸酯(UPyMA)单体,用于制备多氢键聚合物电解质(MHBPE)。在聚合物内部,[Li+···聚合物]之间的显著相互作用以及氢键富集效应促进了富含阴离子的
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-20
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通过分子偶极工程制备的半透明钙钛矿太阳能电池,其光利用效率高达5.10%
摘要 半透明钙钛矿太阳能电池(ST-PSCs)是串联太阳能电池和建筑集成光伏系统中有前景的组件。然而,高性能ST-PSCs的发展受到功率转换效率(PCE)与平均可见光透射率(AVT)之间固有权衡的阻碍。光利用效率(LUE = PCE × AVT)是评估ST-PSCs综合性能的常用指标。宽带隙钙钛矿CsPbI2Br因其高AVT(带隙约为1.9 eV)和理论开路电压(VOC ≈1.6 V)而成为理想的候选材料,这不仅保证了优异的AVT,还可能通过提高VOC来提升PCE。本文介绍了一种3,5-二氟苯胺盐酸盐作为路易斯酸-碱偶极分子添加剂
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-08-20
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使用便携式和台式近红外光谱仪预测从桉树(Eucalyptus)和科林比亚树(Corymbia)生物质中获得的木炭的能量特性
摘要监测木炭质量对木材行业至关重要。近红外(NIR)光谱技术能够快速准确地预测木炭的关键性质。本研究评估了使用台式和便携式NIR传感器从15个商业桉树品种(11个Eucalyptus和4个Corymbia)的木质生物质中预测木炭特性的效果。每个品种选取两棵树,在六个树干位置进行采样,共获得30个复合木材样本。经过碳化和研磨后,收集了光谱数据,每个传感器共获得600个光谱。采用偏最小二乘回归方法建立了模型,用于预测木材的重量产率(GY)、表观相对密度(ARD)、细粉含量(FC)、挥发性物质含量(VMC)、灰分含量(AC)和固定碳含量(FCC)。对于Eucalyptus品种,台式传感器的预测效果优
来源:BioEnergy Research
时间:2025-08-20
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一种新型的除砂脱油水力旋流器,配备双涡流检测器,用于处理砂/油/水混合物
摘要 本研究利用计算流体动力学(CFD)技术,探讨了在旋流器溢流装置中加入内部涡流检测器对提高油浓度性能的影响。采用三因素Box–Behnken设计方法来评估内部溢流管直径以及外部溢流管和下游管直径的影响。最优旋流器配置(标记为HC-05)的特点是:内部溢流管直径为10毫米,外部溢流管直径为17.5毫米,下游管直径为20毫米。该配置的总效率达到了90.4%,同时能够从内部溢流口中产生更浓缩的油流,并捕获下游流中99.9%的砂粒。 图形摘要 该图形摘要展示了用于油-
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-08-20
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关于超临界氢在粗糙U形通道中传热特性的研究
摘要 为了研究氢气作为冷却剂在热交换器中的冷却性能和机制,采用了RNG k-ε湍流模型来模拟超临界氢气在U形管内的传热特性。分析了热质比、水力半径和表面粗糙度等因素对流动和传热特性的影响。重点探讨了表面粗糙度如何增强传热的机制,并建立了一个新的传热关联方程。结果表明,在冷却条件下,对于垂直的U形管,增加表面粗糙度或减小热质比和水力半径可以显著提高传热效率。与增加质量流量相比,降低热流密度(从而减小热质比)可以使传热系数提高约3倍,并且出口处的传热衰减更小。无量纲数分析表明,在氢气流动过程中,浮力和流动加速效应对传热的影响可以忽略不
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-08-20
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具有不同结构特征的回收旋风器中气液两相流的数值模拟
摘要 本研究采用数值模拟方法研究了循环旋流器内的气液两相流动及其关键结构参数对分离性能的影响。通过使用气体相的雷诺应力模型(RSM)和液体滴的离散相模型(DPM)结合离散随机游走(DRW)方法,分析了循环管线、间隙宽度、挡板尺寸以及入口几何形状等因素的作用。结果表明,循环管线显著提高了分离效率,尤其是在较低入口速度的情况下。合适的间隙宽度和挡板尺寸对于平衡分离效率与运行可靠性至关重要。虽然矩形入口的分离效率略高于圆形入口,但也会增加压力损失。这些发现为优化循环旋流器设计、提升工业环境中的颗粒分离效果提供了宝贵的指导。
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-08-20
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交联聚乙烯/有机蒙脱石纳米复合材料中相对水扩散系数与水树结构之间的相关性
摘要 为了研究不同温度下纳米复合材料中水树(water-tree)的生长情况,研究人员通过熔融共混的方式制备了样品,将交联聚乙烯(XLPE)与相容剂(乙烯-丙烯酸共聚物[EEA]或乙烯-醋酸乙烯共聚物[EVA])以及经过两种有机插层剂改性的有机蒙脱石(OMMT)混合在一起。在25°C、60°C和90°C下进行了加速水树老化实验,比较了相容剂和插层剂对水树生长的抑制效果,以揭示其生长机制。考虑到温度对纳米复合材料微观结构形态和热机械性能的影响,对Sorrentino模型进行了修改,使其能够将水的相对扩散系数与水树生长联系起来,从而更
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-20
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玻璃态聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与橡胶状环氧树脂的互穿结构:提升宽频率范围内的振动阻尼性能
摘要 互穿聚合物网络(IPNs)因其在广泛频率范围内的振动阻尼性能而闻名。在本研究中,我们合成了一系列由聚醚胺固化的环氧树脂与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通过四乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDM)交联而成的IPNs。通过动态机械热分析(DMTA)研究了PMMA浓度对IPNs粘弹性能的影响。结果显示,这些IPNs在广泛的温度和频率范围内具有0.3–0.4的平均损耗因子,表明其具有出色的振动阻尼能力。原始环氧树脂网络和IPNs的结构阻尼性能通过实验方法以及受限层阻尼(CLD)理论模型进行了评估。与裸露的梁(损耗因子为0.020)和原始环
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-20
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利用连续激光辐照改性热塑性CF/PEEK复合材料时表面演化的机制
摘要 由于聚醚醚酮(PEEK)基体的生物惰性,碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)的成骨能力有限,这限制了其在骨植入物中的应用。本文提出了一种更具成本效益的连续激光辐照表面改性方法,通过调节扫描间距和激光能量密度在CF/PEEK表面形成大面积粗糙结构。在扫描间距为0.6毫米、激光能量密度为0.56焦耳/平方毫米的条件下,辐照表面的碳化和石墨化过程显著增强,从而提高了材料的亲水性,接触角(CA)降至77.9°。此外,表面粗糙度(Ra)为1.96微米,符合骨植入物的要求。分子动力学模拟(结合了粗粒化(CG)和全原子(AA)模型)阐明了
来源:Polymer Composites
时间:2025-08-20
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阐明二氧化硅-天然橡胶化合物混合过程中的降解现象:粘弹性行为与硅烷微结构的相互作用
在现代轮胎制造中,特别是对于重型卡车轮胎的胎面材料,研究硅烷偶联剂对天然橡胶(NR)填充二氧化硅化合物在混炼过程中降解现象的影响具有重要意义。二氧化硅作为一种高极性填料,与非极性的NR之间存在一定的相容性问题,因此需要使用偶联剂来促进两者之间的化学键合,从而提升材料的性能。本文探讨了不同商用硅烷偶联剂对二氧化硅-天然橡胶复合材料在混炼过程中降解行为的影响,重点分析了不同硅烷分子结构对材料性能的调节作用。### 硅烷偶联剂的作用机制硅烷偶联剂通常通过水解和缩聚反应(称为硅烷化反应)与二氧化硅发生化学键合。随后,这些偶联剂会在混炼过程中与橡胶分子进行偶联反应,形成稳定的硅烷-橡胶连接。这种连接不仅
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-08-20