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调控短程有序实现高熵合金纳米线卓越力学性能的机制研究
亮点通过调控短程有序(SRO)实现高熵合金(HEA)纳米线强度(~1.45 GPa)与延展性(~40.5%)的协同提升,突破传统金属材料的性能极限。模拟模型与方法采用大规模原子/分子并行模拟器(LAMMPS)结合嵌入原子法(EAM)势函数,对FeCoNiCuPd12面心立方(FCC)结构高熵合金进行蒙特卡洛(MC)和分子动力学(MD)模拟。该势函数能精确描述HEAs力学特性,其中Pd原子占比显著提升以增强SRO效应。结果与讨论应力-应变曲线揭示四阶段变形特征:弹性段'ab'、屈服段'bc'、应变硬化段'cd'和颈缩段'de'。当SRO度介于-0.2至-0.35时,纳米线通过两种独特变形机制实现
来源:Materials Today Nano
时间:2025-08-13
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中国农村结核感染与活动性结核及共病发展的十年随访研究:一项基于人群的多中心前瞻性研究结果
结核病仍是全球重大公共卫生威胁,全球约四分之一人口感染结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, MTB),其中5%-10%会发展为活动性结核。中国作为结核高负担国家,长期以来面临两大科学问题:活动性结核病例究竟更多来源于潜伏感染的复燃还是新近感染?结核感染引发的慢性炎症是否会导致糖尿病、心血管疾病等共病风险增加?这些问题的解答对优化结核防控策略具有重大意义。中国医学科学院北京协和医学院病原生物学研究所(国家卫生健康委病原系统生物学重点实验室)的研究团队开展了名为LATENTTB-NSTM的多中心前瞻性研究。该研究自2013年启动基线调查后,对21,832名农村居民进
来源:The Lancet Regional Health - Western Pacific
时间:2025-08-13
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基于Er3+/Yb3+/Eu3+三掺杂YSZ荧光粉的上/下转换双模发光航空发动机叶片温度传感研究
亮点本研究通过Er3+/Yb3+/Eu3+三掺杂策略,在YSZ基质中实现了紫外(UV)和红外(IR)激发的双模光学测温,为极端环境下的多维温度检测提供了创新解决方案。结构分析X射线衍射(XRD)显示,所有掺杂样品均保持四方相YSZ结构(JCPDS No. 48-0224)。有趣的是,随着Er3+/Yb3+含量增加,四方相比例下降,而Eu3+的引入则逆转了这一趋势——这为理解稀土离子对晶格稳定性的调控机制提供了新线索。结论溶胶-凝胶法制备的三元共掺杂YSZ材料展现出卓越的双模响应特性:在980nm激发下,0.015Er3+/0.03Yb3+组合产生最强绿光发射(500-576nm),而Eu3+的
来源:Journal of Luminescence
时间:2025-08-13
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甲醇/柴油双燃料发动机燃烧不稳定的非线性动力学特性研究及其稳定性优化
Highlight甲醇/柴油双燃料发动机在低转速(1000 r/min)和轻负荷(25%负载率)下,高甲醇替代率(MAR)会引发显著的燃烧不稳定性。通过非线性动力学分析(包括相空间重构和返回映射技术),研究发现:MAR升高导致缸压波动加剧,CA5和CA50的循环变异(CCV)分别增加8.89%和9.59%相空间吸引子轨迹分离程度与MAR呈正相关,返回映射中相位点分布更分散,反映燃烧不稳定的非线性增长特性Results and discussion测试设备与设置实验采用2.97升四缸高压共轨柴油机,通过进气道喷射甲醇形成预混 charge。统计参数(均值M、标准差STD、偏度S、峰度)用于分析缸
来源:Journal of the Energy Institute
时间:2025-08-13
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CeO2纳米棒负载MnOX中活性氧物种通过金属氧化物-载体相互作用强化烟气中Hg0去除的机制研究
HighlightCeO2纳米棒负载的MnOX(Mn-Cer)展现出卓越的Hg0捕获能力,这归功于其高比表面积、突出的氧化还原能力、增强的表面酸性以及活化的氧物种(晶格氧和化学吸附氧)。高度分散的Mn物种与CeO2纳米棒载体的强相互作用削弱了金属-氧键强度,加速界面电子转移,从而产生更多氧空位并增加表面活性氧物种。Structural and surface chemical properties透射电镜(TEM)显示Mn-Cer由纳米片和纳米棒组成,具有最小平均粒径(20-50 nm)。X射线光电子能谱(XPS)证实其表面存在更高浓度的Ce3+和Mn4+,促进氧空位形成。H2-TPR结果表明
来源:Journal of the Energy Institute
时间:2025-08-13
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综述:生物质组分与热解温度对生物炭吸附重金属性能的影响
生物质组分与热解温度对生物炭吸附重金属性能的影响引言工业活动导致水体中汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)等重金属污染加剧,威胁人类健康。生物炭因其发达的孔隙结构、高比表面积和丰富表面官能团(如羧基、羟基),成为经济高效的重金属吸附剂。其性能受原料组成(纤维素、木质素等)和热解条件(温度、加热速率)显著影响。生物质组分及其热解过程500°C分解)构成。低温阶段,纤维素和半纤维素通过脱羧、糖苷键断裂等反应生成含氧官能团;高温阶段,木质素芳构化形成石墨化碳骨架。例如,小麦秸秆因高纤维素含量更易生成多孔结构,而木屑的木质素优势利于高温下形成稳定芳香结构。热解温度对生物炭特性的调控低温(600°C)则促
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-08-13
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酸洗污泥氧载体驱动焦油高效转化研究:以酚、蒽和萘作为生物质模型化合物的机制解析
Highlight97%、萘77.86%、蒽74.71%),积碳量较FE降低超40%。这归因于铁铬尖晶石(Fe-Cr spinel)稳定活性位与CaF2多孔结构的协同效应:前者提供催化活性中心,后者高温下形成气体扩散通道。Transformation properties of TMCs species在固定热解温度(200°C)、还原反应温度(800°C)和氧燃比(φ=0.75)条件下,研究三种焦油模型化合物(TMCs)与氧载体的反应特性。气相色谱分析显示,未添加氧载体时,三种TMCs产物均以轻质芳烃为主;而PS的引入使含氧基团(酮类、酯类)生成量显著提升,其中蒽因多环结构更易形成稳定中间体
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-08-13
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1990-2021年中国缺血性心脏病疾病负担趋势分析:基于GBD 2021数据库的年龄标准化与性别差异研究
心血管疾病已成为中国居民健康的头号杀手,其中缺血性心脏病(IHD)的疾病负担尤为突出。随着人口老龄化加速和生活方式转变,IHD的防控面临严峻挑战。尽管近年来医疗水平提升,但不同性别、年龄人群的疾病分布差异及长期趋势仍缺乏系统评估。上海交通大学医学院附属瑞金医院心血管外科的研究团队利用全球疾病负担(GBD)2021数据库,首次对中国1990-2021年IHD流行病学特征进行全景式分析。这项发表在《International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention》的研究,通过年龄标准化率和Joinpoint回归模型,揭示了
来源:International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention
时间:2025-08-13
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血清髓过氧化物酶(MPO)联合甘油三酯-葡萄糖指数(TyG)预测冠心病患者主要不良心血管事件(MACE)的价值
在全球心血管疾病负担日益加重的背景下,冠心病(CHD)作为主要死因之一,其预后评估面临重大挑战。尽管Framingham风险评分(FRS)等传统模型广泛应用,但约40%低胆固醇人群仍会发生冠脉事件,提示存在未被识别的风险因素。近年来,炎症标志物髓过氧化物酶(MPO)和反映胰岛素抵抗(IR)的甘油三酯-葡萄糖指数(TyG)逐渐受到关注,但二者联合预测CHD预后的价值尚不明确。新疆医科大学第一附属医院急诊中心的研究团队为此开展了一项创新性研究。通过对2022-2024年间731例CHD患者的前瞻性观察,采用多因素Logistic回归和受试者工作特征(ROC)曲线分析,首次系统评估了MPO与TyG指
来源:International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention
时间:2025-08-13
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青藏高原高山多年冻土区甲烷通量的时空格局及其气候反馈机制
在全球变暖背景下,多年冻土区储存的巨量有机碳(约1014 Pg)正面临加速分解的风险。其中甲烷(CH4)作为强效温室气体(100年尺度全球增温潜势是CO2的27倍),其释放可能加剧气候变暖。然而,与北极多年冻土区不同,占据北半球75%高山冻土面积的青藏高原具有独特的地形和植被特征——90%区域为干旱高地,仅3.2%为沼泽湿地。这种特殊环境使得该区域可能呈现截然不同的CH4通量特征,但长期动态始终缺乏系统研究。为解决这一科学空白,中国科学院植物研究所等单位的研究人员联合国际团队,通过整合16个站点1121组原位观测数据与CLM5.0模型模拟,首次全面评估了1989-2100年间青藏高原高山多年冻
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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金属簇自组装构建兼具刚柔特性的手性光子晶体新材料
在材料科学领域,如何将金属纳米材料的优异性能与软物质的柔性特征相结合,一直是研究者面临的重大挑战。传统脂质体(liposomes)和聚合物囊泡(polymersomes)虽然具有良好的形态可控性,但其机械强度往往局限在兆帕(MPa)量级;而无机空心颗粒虽具备较高刚性,却难以实现精确的尺寸调控和功能化修饰。这一矛盾严重制约了新型功能材料的开发应用。针对这一关键科学问题,郑州大学的研究团队创新性地提出"金属簇体"(metal clustersomes)的概念。他们选择具有单修饰位点的金银簇OAu3Ag(dppy)32作为前体,通过金刚烷(adamantane)修饰获得NAu3Ag,并进一步引入丙氨
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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量子态层析揭示耗散囚禁离子中三阶异常点的非厄米特性
在量子力学中,厄米性(Hermiticity)长期被视为保证能量实数的基石。然而近年来,PT(宇称-时间)对称性理论的提出打破了这一传统认知——即使哈密顿量非厄米,只要满足特定对称性,系统仍可呈现实数能谱。这一发现催生了非厄米物理学的蓬勃发展,其中异常点(Exceptional Points, EPs)作为非厄米系统的独特简并点,因其在增强传感、单向隐身等领域的潜在应用备受关注。传统研究多聚焦于二阶异常点(EP2),而更高阶的异常点(如三阶EP3)能展现更丰富的拓扑特性,但其量子系统实现面临重大挑战:需要同时精确调控多个耗散通道,并克服量子跃迁项对动力学的干扰。针对这一难题,中国科学技术大学的
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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原位InSb纳米沉淀增强MgAgSb载流子迁移率实现高效分段热电模块
在能源危机与碳中和背景下,热电转换技术因其能将废热直接转化为电能而备受关注。然而传统热电材料面临"电子晶体-声子玻璃"的悖论:高度有序的晶体结构利于电子传输却不利于声子散射,而纳米结构虽能降低热导率(κL)却会严重损害载流子迁移率(μH)。特别是对于具有复杂晶体结构的α-MgAgSb材料,其固有的低热导率和高能带简并度虽展现出优异潜力,但相变温度低(~600K)和载流子迁移率不足严重制约实际应用。哈尔滨工业大学的研究团队在《Nature Communications》发表创新成果,通过相图指导的复合材料设计,在MgAg0.97Sb0.99基体中成功原位合成InSb纳米沉淀作为载流子传输通道。研
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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微液滴中无催化剂Ullmann偶联反应:·OH自由基介导的碳-碳/杂原子键绿色合成新策略
在有机合成领域,Ullmann偶联反应是构建碳-碳(C-C)和碳-杂原子键的重要工具,但其传统工艺需要贵金属催化剂、180°C以上高温和强碱条件,不仅能耗高,还限制了底物适用范围。虽然近年发展了镍(Ni)、钴(Co)等非贵金属催化剂和肼(N2H4)还原体系,但开发更温和、完全无催化剂的Ullmann反应仍是巨大挑战。四川大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向新兴的微液滴化学。这种特殊反应环境因具有超高比表面积和界面电场,能显著加速化学反应。研究人员发现,甲醇/水(MeOH/H2O)微液滴中产生的羟基自由基(·OH)可驱动无催化剂的Ullmann偶联,相关成果发表在《Nature Communica
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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波动局域极化:铅基与无铅钙钛矿铁电体中增强压电效应的通用指纹
在功能材料领域,压电材料能够实现电能与机械能的相互转换,广泛应用于传感器、超声换能器等器件。尽管铅基材料如PZT(锆钛酸铅)和PMN-PT(铌镁酸铅-钛酸铅)已展现出卓越性能,但其铅毒性促使无铅替代材料研发。然而无论是经典的PbZr0.53Ti0.47O3(PZT53)还是新兴的(K0.5Na0.5)NbO3(KNN)体系,关于其高压电性的原子机制始终缺乏普适性解释。传统理论如多相共存、单斜相形成等仅适用于特定体系,难以解释化学组分复杂的固溶体性能差异。更关键的是,无铅材料压电系数(d33)始终难以突破700 pC/N,与铅基材料超1000 pC/N的性能存在显著差距。针对这一难题,北京科技大
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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酮-烯醇互变异构体作为动态电子/空穴陷阱促进电荷分离实现过氧化氢光合作用
在绿色化学领域,利用太阳能直接合成过氧化氢(H2O2)被视为最具前景的技术路线之一。共价有机框架(COF)因其可调控的孔道结构和能带特性,成为理想的光催化平台。然而,亚纳米级的电荷迁移距离导致光生电子-空穴对难以有效分离,这成为制约COF光催化效率的"阿喀琉斯之踵"。传统给体-受体(D-A)结构虽能改善电荷分离,但氧化还原反应动力学迟缓又造成载流子堆积,形成难以调和的矛盾。中国三峡大学材料与化学工程学院的研究团队另辟蹊径,从分子结构动态调控入手,设计出基于2,4,6-三羟基苯甲醛(Tp)的亚胺COFs。这类材料独特的酮-烯醇互变异构特性,使其能够交替扮演电子陷阱和空穴陷阱的双重角色。当Tp单元
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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质谱解耦电极与均相过程:电有机合成的高通量筛选与机理解析新策略
在追求绿色化学的时代背景下,电有机合成因其直接利用电子作为清洁氧化还原试剂而备受关注。然而,这一领域长期面临两大瓶颈:一是传统的高效液相色谱(HPLC)分析方法通量不足,难以满足快速反应筛选需求;二是电极界面与溶液均相过程的复杂交织,使得关键中间体的捕捉和反应路径解析变得异常困难。这些挑战严重制约了新型电合成反应的开发和反应机制的深入理解。南京大学(Nanjing University)的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中,创新性地构建了DEC-FMR-MS(解耦电化学流动微反应器-质谱联用)平台。该系统通过独特的空间解耦设计,将电极界面反应与后续均相过程分离
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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基于烷基热裂解策略的窄带发射Eu(II)杂化卤化物理性设计与合成
在光电材料领域,金属卤化物(MH)因其优异的光电性能成为发光二极管(LED)、显示技术和X射线成像等应用的核心材料。然而,现有材料面临发射带宽调控困难、颜色纯度不足等挑战,特别是窄带发射材料的开发受限于传统合成方法的局限性——长链有机阳离子的溶解度差、结晶动力学控制复杂,导致材料性能难以优化。更关键的是,现有策略如混合卤素取代易引发相分离,而稀土掺杂又存在浓度猝灭等问题。如何通过化学设计实现高效窄带发射,成为该领域亟待突破的科学难题。北京理工大学材料学院的Zhiguo Xia团队在《Nature Communications》发表的研究中,创新性地提出烷基热裂解合成策略。通过系统调控25种有机
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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钌原子阵列催化甲烷高效选择性转化为C2液态含氧化合物的突破性研究
甲烷作为天然气的主要成分,其高效转化一直是催化领域的“圣杯”挑战。传统方法面临选择性低、反应条件苛刻等问题,尤其是将甲烷直接转化为高附加值C2液态含氧化合物(如乙醇、乙酸)的路径更是鲜有突破。现有催化剂常因活性位点分布不均或距离不当,导致产物过度氧化为CO2或仅生成C1产物。中国科学院化学研究所的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中,创新性地利用石墨二炔(GDY)独特的18碳电子富集空腔,通过自限性组装策略精准锚定零价钌原子(从单原子到三原子阵列)。实验与理论计算表明,Ru3-GDY催化剂通过p-d耦合共振形成电子可调的活性区域,在60°C温和条件下实现了甲烷与
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13
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氟苯修饰苝二酰亚胺超分子光催化剂实现纯水中CO2高效选择性光还原制乙烷
全球气候变化背景下,如何将温室气体CO2转化为高附加值化学品是能源环境领域的重大挑战。尽管自然界光合作用能将CO2转化为有机物,但其太阳能转化效率(STC)不足1%,且人工光催化体系多产生C1产物(如CO、CH4),而更具工业价值的C2烃类(如乙烷)因C-C耦合能垒高,其选择性通常低于30%。乙烷作为乙烯等重要化工原料的前体,其绿色合成路径的开发对实现碳中和具有重要意义。针对这一挑战,国内某研究机构的研究团队通过分子工程策略,设计出氟苯修饰的苝二酰亚胺(PDIBF)超分子光催化剂,在纯水体系中实现了CO2高效选择性光还原制乙烷,相关成果发表在《Nature Communications》。该研
来源:Nature Communications
时间:2025-08-13