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二维MoS2水热合成参数优化及其复合催化剂在析氢反应中的高效应用
在能源转型的全球背景下,绿色氢能制备技术正成为破解环境与能源困局的关键钥匙。作为氢能产业链的核心环节,电解水析氢反应(HER)却长期受制于贵金属催化剂的高成本瓶颈。二维二硫化钼(MoS2)因其独特的电子结构和接近理想的氢吸附自由能(ΔGH≈0.08 eV),被视为最具潜力的铂替代材料。然而,块体MoS2存在的活性位点不足、导电性差等问题,以及传统制备工艺中合成参数与催化性能的构效关系不明,严重制约着其实际应用。针对这一挑战,韩国江原国立大学化学系分子科学与融合技术研究所的Soohyun Kwon、Joohyun Lim等研究人员在《International Journal of Hydrog
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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质子交换膜水电解阳极催化剂层超声雾化制备过程的三维数值研究:机理探索与参数优化
Highlight亮点本研究创新性地构建三维超声雾化模型,通过Matlab编程实现液滴特征的动态统计分析,为质子交换膜水电解(Proton Exchange Membrane Water Electrolysis, PEMWE)阳极催化剂层制备工艺提供量化依据。Computational Domain计算域建立的三维超声雾化物理模型以雾化壁面为上边界,下方1 mm高的流体区域作为计算域。该模型能精确捕捉催化剂浆料在超声作用下的动态破碎过程。Model Assumptions模型假设关键假设包括:1)超声喷嘴内流体为不可压缩牛顿流体2)忽略温度变化对流体物性的影响3)雾化过程为等温过程这些假设在
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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高价位非3d金属调控非晶态PtRu团簇实现高效稳定的pH普适性析氢反应
亮点• 通过高价位非3d金属钼调控实现非晶态PtRu团簇电子结构优化• 在碱性(27 mV)、中性(38 mV)、酸性(14 mV)条件下均展现卓越HER活性• 质量活性达9.89 A mg−1Pt+Ru,是商用Pt/C的3-4.6倍• 磷钼酸(PMo12)载体诱导强金属-载体相互作用(SMSI)材料与方法采用简单溶剂热法,以RuCl3·xH2O和H2PtCl6·6H2O为前驱体,甲醛为还原剂,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备Pt0.63Ru0.37/PMo12催化剂。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)显示PMo12特征峰(1064 cm−1的P-O键,960 cm−1的Mo=O键)
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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燃料稀释与层流非预混射流协同作用下CH4/H2抬升火焰稳定机制的优化研究
亮点● 甲烷抬升火焰需管径<2.41 mm且Sceff1才能稳定,氢混合燃料可突破此限制● 发现两种新型稳定区:低射流速度(LJV)区依赖局部Sceff增强,高射流速度(HJV)区存在射流破碎但火焰锋面仍保持层流特征● He稀释显著提升稳定性,而CO2因热容效应易导致火焰淬灭结论通过系统研究甲烷/氢混合燃料在惰性气体稀释下的层流抬升火焰特性,首次提出包含六种稳定模式的综合机制图谱。研究发现:在LJV区,燃料稀释通过增大火焰锋面处的局部施密特数(Sceff)促进稳定;HJV区虽发生射流湍流化,但OH-PLIF显示火焰锋面仍保持清晰层流结构。特别值得注意的是,氦(He)稀释因降低混合层粘度,使火焰
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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氨/煤空气分级燃烧中氮转化机制的分子动力学研究及其NOX减排意义
Highlight煤模型构建为实现高碱煤清洁利用,本研究选取中国新疆奇台煤田的红沙泉煤(HSQ)。基于课题组前期工作中元素分析和13C核磁共振(13C NMR)特征构建的煤模型,通过将脂肪环中的C按比例替换为N,建立了含氮煤分子模型。含氮产物分布从三相分布视角解析氮的宏观归宿(图2):气相(含<4个碳的分子及NOX等无机物)、液相(焦油)和固相(半焦)。主燃区NH3-N优先转化为NH2·(占比60.88%的氧化反应主导),而煤-N则通过多相反应生成HCN/NO。值得注意的是,N2在主燃区的生成70%依赖NHi·→NNH/N2H2→N2的"自由基串联路径"。结论氨/煤混燃中NH3的初始反应包括:
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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木薯淀粉残渣衍生活性炭负载超细MoS2:一种可持续高效的电化学析氢催化剂
亮点本研究首次将润滑工业常用前体MoDTC与农业废弃物木薯淀粉残渣结合,开发出具有超低钼负载量(约2 at%)的MoS2@C纳米复合材料。这种"变废为宝"的策略不仅实现了资源循环利用,更创造出性能媲美贵金属的析氢催化剂——在碱性电解液中仅需256 mV过电位就能驱动10 mA cm−2的产氢电流,且持续工作14小时不衰减。结论我们成功设计出一系列经济高效、稳定性优异的生物质碳负载超细MoS2催化剂。通过简易合成方法制备的MoS2@C复合材料展现出三大优势:(1)超细MoS2纳米颗粒高度分散,实现原子级利用率;(2)多孔碳骨架既防止颗粒团聚又促进电子传输;(3)丰富的边缘硫空位提供大量HER活性
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-08-02
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改性镁-煤基固废碳封存回填材料的流变特性与工程优化研究
Highlight本研究通过改性镁渣基胶凝材料(MC)、粉煤灰(FA)和煤矸石(CG)制备碳封存回填材料,系统评估了不同质量浓度(72-78%)与胶凝材料配比(FA含量30-60%)下CO2−MCSB浆料的流动性能,并创新性探索了二次曝气对浆料流动性与CO2吸收的协同增强效应。关键发现1)质量浓度升高导致坍落度(142.5→132.0 mm)、扩展度(50.8→25.0 cm)和泌水率(6.03%→2.21%)下降,同时显著提升屈服应力、塑性黏度和触变性;2)增加粉煤灰比例可改善浆料流动性(坍落度134.0→138.0 mm),但会降低流变参数;3)二次曝气使FA50–74和FA40组CO2吸
来源:International Journal of Greenhouse Gas Control
时间:2025-08-02
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动脉壁模型对左冠状动脉血流动力学的影响:基于流体-结构耦合的精准医学研究
研究亮点本研究首次在理想化左冠状动脉(LCA)模型中系统比较刚性、弹性与超弹性壁模型对中度狭窄(50%)左前降支(LAD)的血流动力学影响,为临床精准评估动脉粥样硬化风险提供新见解。血管建模方法基于心脏平均半径23.75mm的球面构建LCA三维模型,在狭窄段上下游分别设置7倍和5倍直径的延长段以确保边界条件准确性。采用Carreau粘度模型模拟血液非牛顿特性,通过双向FSI耦合求解Navier-Stokes方程与固体力学方程。关键发现速度与涡流:刚性模型在狭窄喉部呈现最高原发性流速(Vp),而超弹性模型下游出现显著回流涡旋(ωs达1200s-1)剪切应力差异:刚性模型TAWSS峰值较弹性/超弹
来源:International Journal of Engineering Science
时间:2025-08-02
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茉莉酸信号通路调控青蒿腺毛发育的关键转录因子AaPDF2的发现及其机制研究
疟疾作为全球三大传染病之一,其特效药青蒿素的唯一植物来源青蒿(Artemisia annua)面临着产量瓶颈——天然植株青蒿素含量仅占干重的0.1%-1%,而腺毛(GST)作为青蒿素合成与储存的特异场所,其发育密度直接决定产量。尽管已发现AaHD1、AaHD8等调控因子,但多细胞腺毛形成的分子机制仍不明确。上海交通大学农业与生物学院、复旦-交大-诺丁汉植物生物技术研发中心的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表的研究,揭示了HD-ZIP IV家族新成员AaPDF2通过茉莉酸信号调控腺毛发育的分子机制。研究采用qRT-PCR分析基因表达模式,构建过表达和RN
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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杨树抗性机制解析:苯丙烷代谢通路激活抵御金黄壳囊孢菌侵染
杨树作为全球重要的速生经济林木,在生态修复和木材生产中具有不可替代的作用。然而由金黄壳囊孢菌(Cytospora chrysosperma)引起的溃疡病每年造成巨大经济损失,传统化学防治又面临环境压力。更棘手的是,不同杨树品种对病原菌表现出显著差异的抗性——杂交杨(Populus × canadensis/beijingensis)具有天然抗性,而毛白杨(Populus tomentosa)则高度易感。这种抗性差异背后的分子机制始终是未解之谜,严重制约了抗病育种进程。北京林业大学林学院/林木育种与生态保护国家林业局重点实验室的研究团队在《Industrial Crops and Product
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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泰国药用植物莪术功能肽抑制酪氨酸酶活性及黑色素生成的作用机制研究
在追求美白抗衰的现代社会中,色素沉着异常已成为困扰全球数亿人的皮肤问题。传统酪氨酸酶(TYR)抑制剂如氢醌(HQ)和熊果苷虽有一定效果,但存在致癌风险、皮肤刺激和化学不稳定性等缺陷。面对这一临床痛点,来自朱拉隆功大学生物技术与遗传工程研究院的研究团队将目光投向泰国传统药用植物资源,从特有物种莪术(Curcuma wanenlueanga)中发掘出具有双重作用机制的新型美白活性肽,相关成果发表在《Industrial Crops and Products》期刊。研究人员采用超滤分级和RP-HPLC技术从莪术根茎蛋白水解物中分离出<1 kDa活性组分,通过LC-Q-TOF-MS/MS鉴定出核心肽段
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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茉莉花属植物细胞器基因组比较分析揭示木犀科适应性分化与系统发育冲突
茉莉花作为兼具生态价值和经济价值的重要植物,其芳香花朵广泛应用于园艺、香精和传统医药领域。全球茉莉精油市场70%的份额由大花茉莉(Jasminum grandiflorum)和茉莉花(J. sambac)占据,其挥发性有机物(VOCs)如芳樟醇、苯甲酸甲酯等成分直接影响茉莉花茶的感官品质和市场价值。然而,茉莉花属植物长期面临分类混乱的难题——由于频繁杂交和形态趋同,传统分类系统依赖的核糖体ITS序列往往难以区分近缘种,而叶绿体基因组(ycf1等标记)和线粒体基因组在系统发育研究中的应用仍存在空白。针对这些问题,贵州大学林学院的研究团队对茉莉花(J. sambac 'Maid'和'Grand D
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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基于波斯胶-HPMC-壳聚糖生物聚合物的桉树精油纳米乳与Pickering乳体系开发及其在功能薄膜与可持续生物材料中的工业应用
随着全球对可持续材料的迫切需求,传统石油基聚合物带来的环境问题日益凸显。在食品包装、医药敷料和农业涂层等领域,开发兼具功能性和环境友好特性的生物材料成为研究热点。桉树精油(EO)虽具有优异的抗菌和抗氧化性能,但其强挥发性、水溶性差以及高浓度下的感官影响限制了直接应用。如何通过创新载体系统实现精油的高效负载与控释,同时保持生物材料的机械性能和稳定性,成为当前研究的核心挑战。马赞德兰大学化学系有机化学教研室的研究人员开创性地将伊朗特有资源波斯胶(Persian Gum, PG)与羟丙基甲基纤维素(HPMC)、壳聚糖(CS)复合,构建了双重乳化体系:采用Tween 80稳定的纳米乳液(NE,粒径10
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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蜡梅PEBP基因家族鉴定及CpTFL1s调控开花的分子机制研究
在植物王国中,蜡梅(Chimonanthus praecox)以其寒冬绽放的特性独树一帜,这种中国特有的传统名花在11月至次年1月开花,成为冬季花卉市场的重要资源。然而,其独特的开花调控机制长期未被阐明。开花作为植物从营养生长向生殖生长转变的关键过程,涉及复杂的环境信号整合,其中PEBP(磷脂酰乙醇胺结合蛋白)基因家族扮演核心角色。虽然FT(开花位点T)和TFL1(顶端花1)在模式植物中的功能已有深入研究,但木本植物尤其是蜡梅中PEBP家族的系统鉴定及其调控网络仍存在巨大空白。西南大学园艺园林学院/长江上游农业生物安全与绿色生产教育部重点实验室的研究团队在《Industrial Crops a
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-02
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纳米颗粒在储层条件下重油/碳酸水界面的吸附行为:分子动力学与实验研究的突破性发现
Highlight相比CuO、Al2O3、TiO2和Fe纳米颗粒,SiO2展现出三大优势:最低界面张力(29.62 mN/m)最大界面厚度(28.23 Å)最稳定的界面结构同时,SiO2能显著促进CO2分子转移并引发重油膨胀效应。关键发现当SiO2纳米颗粒数量从2增至4时:• 界面张力从36.73 mN/m降至29.63 mN/m• 扩散系数(D)从2.55×10−9 m2/s提升至2.72×10−9 m2/s但过量添加会导致颗粒聚集,反而不利于性能提升。结论SiO2纳米颗粒增强的CWI技术具有双重效益:采收率提升8.69%(相比传统CWI)CO2封存效率提高10.62%实际应用中应尽可能提高
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-08-02
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高压电脉冲-机械钻掘耦合作用下岩石破碎机理的多物理场建模与效率优化研究
Highlight电-机联合破岩概念模型图2展示了HVEP辅助机械破岩的完整作业流程。该集成系统在实际工程中同步执行电脉冲预处理和机械破岩功能,机械探头与高压电极均采用金属材料制造,确保设备系统内组件布局的一致性。基本假设• 岩石为连续均质各向同性材料,电击穿过程中电导率满足相同变化规律;• 忽略温度-应力变化对岩石物理性质(如密度)的影响;• 高压电脉冲与机械探头作用位置相同,均作用于岩石表面钻孔位点;• 机械探头以机械应力形式作用于岩石表面。HVEP联合机械破岩过程模拟基于3.2节建立的几何模型,采用表3参数开展数值模拟研究。前期研究发现岩石断裂路径与HVEP引发的等离子体通道形成过程高度
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-08-02
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介电弹性体驱动微型泵的动态建模框架及其功率密度提升研究
Highlight这项研究展示了软体微型泵在3000 V驱动电压下的突破性表现:阻塞压力达17.2 kPa(较原始性能提升2.3倍),无负载流量达586 mL/min(提升1.7倍),显著提高了功率密度。优化后的泵被集成到自包含流体驱动弹性体夹持器(FEA)中(图1b),摆脱了对笨重外部泵的依赖。Section snippets框架概述软体囊泵工作原理如图1c所示:管状DEA与外壳间形成腔室1(Chamber 1),DEA内部为腔室2(Chamber 2),泵出口与压力传感器间为腔室3(Chamber 3)。各腔室的气压pi、容积Vi、气体质量mi和温度Ti(i=1,2,3)均纳入模型。管状D
来源:Extreme Mechanics Letters
时间:2025-08-02
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基于结构编码的课程式上下文学习(EnCur)在代码时间复杂度预测中的应用研究
亮点• 课程式上下文学习:我们设计了类似人类学习过程的渐进式教学策略,从简单的时间复杂度案例(如O(1))逐步过渡到复杂案例(如O(n3)),使LLMs像学生一样积累分析经验。• ANTLR驱动的结构编码:通过语法解析器将代码转换为抽象语法树,保留循环/递归等关键结构特征,就像给模型配备了"代码X光机",能直接观察程序骨架。• 自我迭代反馈:模型通过SELF-REFINE机制不断修正预测,好比算法工程师反复调试代码,最终输出稳定可靠的时间复杂度标签。方法EnCur采用两阶段处理流程:首先用ANTLR将代码"解剖"为结构模板(如识别嵌套循环层级),随后构建包含5个难度等级的"学习课程"。如图2所
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-08-02
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双向潮汐流作用下丁坝建设对河床冲刷影响的实验研究
Highlight本研究通过双向潮汐流实验揭示了丁坝(Spur dike)建设对河床冲刷的动态影响。与传统忽略施工过程效应(ECE)的研究相比,包含施工过程效应(ICE)的模型显示:坝头前缘中下游区域ECE冲刷深度更大,而中上游区域ICE冲刷更为显著——这一发现对实际工程施工具有重要警示意义。Tidal effects on bed deformation at dike head图5对比了稳态流(案例1)与中潮(案例3)条件下坝头冲刷模式。潮汐双向流产生差异化侵蚀:尽管涨潮(Flood tide)持续时间较短,但其较高流速显著增强泥沙输运能力,导致涨潮主导的冲刷坑沿水流方向发育,而退潮(Eb
来源:Éthique & Santé
时间:2025-08-02
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基于残差多头注意力机制的液压泵小样本故障诊断迁移学习模型
Highlight本研究提出一种结合残差多头模型与迁移学习(TL)的智能诊断方法,攻克液压泵故障隐蔽性强、样本稀缺的难题。核心创新点包括:构建基于残差网络(ResNet)的故障诊断(FD)模型,引入多头注意力机制精准捕捉关键特征,抗噪声干扰能力显著提升,计算资源消耗降低99%诊断准确率Model construction模型架构包含四大核心模块:特征提取层:通过短时傅里叶变换(STFT)将1D振动信号转为2D时频谱,解决原始信号易受噪声干扰的问题多头注意力层:并行8个注意力头捕捉时频域关键特征,比传统CNN提升28%训练效率全连接层:采用ReLU激活函数构建非线性映射分类器:Softmax输出
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-08-02