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基于点击化学法的MWCNTs/Si3N4/PPy三元复合材料制备及其电磁波吸收性能研究
随着电子设备的智能化普及,电磁污染已成为威胁通信安全与人体健康的重要问题。传统吸波材料存在阻抗失配、吸收频带窄等缺陷,亟需开发新型复合材料。安徽理工大学的研究团队在《Vacuum》发表研究,通过创新性结合无机陶瓷与导电聚合物优势,构建了具有多重损耗机制的三元吸波体系。研究采用点击化学法实现MWCNTs与Si3N4的共价键合,通过原位聚合包覆PPy。利用SEM、XPS、XRD和矢量网络分析仪等表征手段,系统分析了材料形貌、电磁参数与吸波性能的构效关系。【FT-IR和XRD分析】红外光谱证实MWCNTs末端炔基化(1618 cm-1特征峰减弱)与Si3N4叠氮化修饰成功。XRD显示PPy非晶包覆层
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离子束注入实现4H-SiC表面纳米级镓氮掺杂对435 nm发光的高效调控
在半导体光电领域,碳化硅(SiC)因其宽禁带特性曾被寄予厚望,但传统体相掺杂技术难以实现局部发光调控,制约了其在微纳光电器件中的应用。尤其当氮化物半导体主导LED市场后,SiC基发光器件的成本优势与空间分辨率不足的矛盾愈发突出。如何通过原子级精度调控实现SiC的高效选区发光,成为突破技术瓶颈的关键。McMaster University的研究团队在《Vacuum》发表的研究中,创新性地采用聚焦离子束(FIB)技术,将镓(Ga)离子以30 kV加速电压注入n型4H-SiC表层,形成仅19 nm深的Ga掺杂区。通过磁控溅射沉积AlN保护层和1600°C高温退火,首次在室温下获得峰值波长435 nm
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氢化石墨烯材料6H1构型实现热电性能突破:理论预测与协同调控机制
在全球清洁能源需求激增的背景下,热电材料因其可实现热能与电能直接转换的特性备受关注。然而传统二维碳材料如石墨烯面临"导电-导热"的性能矛盾——高载流子迁移率往往伴随高晶格热导率,严重制约其热电转换效率。如何通过材料设计打破这种性能制约,成为当前能源材料领域的重大挑战。针对这一科学难题,来自中国的研究团队选择具有周期性纳米孔结构的石墨烯(graphenylene)作为研究平台,通过系统的氢化功能化策略探索性能调控新路径。研究人员采用第一性原理计算结合玻尔兹曼输运理论,筛选出6H1氢化构型(C2/m对称性)作为最优候选,其热电优值ZT在800K达到2.3,较未修饰材料提升180%,相关成果发表于《
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YMB4(M=Os, Re, Rh, Ru, W)三元金属硼化物的电子结构与光学性质第一性原理研究及其在先进光学涂层中的应用潜力
在材料科学领域,过渡金属硼化物因其卓越的耐热性和机械性能长期备受关注,但传统二元硼化物如TiB2存在光学响应范围有限、结构调控难度大等问题。更复杂的三元硼化物体系虽展现出更丰富的性能可调性,却缺乏系统性研究。特别是含稀土元素钇的YMB4系列化合物,其独特的硼网络结构与过渡金属协同效应,可能为开发新一代耐极端环境的光学材料提供突破口。云南大学有色金属加工云计算国际联合实验室的研究团队通过密度泛函理论(DFT)计算,对YMB4(M=Os, Re, Rh, Ru, W)展开多尺度研究。采用剑桥序列总能量包(CASTEP)软件,基于超软赝势(USPP)和广义梯度近似(GGA)处理交换关联能,计算了晶格
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高压下Nb2CuC MAX相结构与性能的第一性原理研究及其高温高压应用潜力
在材料科学领域,MAX相材料因其独特的金属-陶瓷杂化特性备受关注。这类具有Mn+1AXn化学式的层状化合物,既能像陶瓷一样耐高温耐腐蚀,又具备金属的导电导热性,被喻为"材料界的变色龙"。然而,当这些材料应用于航天器热防护系统或核反应堆等极端环境时,高压对其性能的影响机制尚不明确。特别是近年来新合成的铜基MAX相Nb2CuC,虽在常压下展现出超导潜力,但其在吉帕斯卡级高压下的结构稳定性和性能演变规律仍是未解之谜。针对这一科学问题,中国的研究团队采用第一性原理计算方法,对Nb2CuC及其前驱体Nb2AlC在0-60 GPa高压下的性能进行了系统研究。研究主要依托密度泛函理论(DFT)框架,采用广义
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煅烧温度调控P2型Na0.67Fe0.5Mn0.5O2层状正极材料的结构与电化学性能优化研究
随着电动汽车等新能源应用的快速发展,锂资源短缺问题日益凸显,钠离子电池(SIBs)因其原料丰富、成本低廉成为最具潜力的替代储能技术。然而,正极材料的结构不稳定性和缓慢的离子传输动力学严重制约其实际应用。P2型NaxTMO2层状氧化物虽具有高理论容量,但面临Jahn-Teller畸变、Na+/空位有序化等问题,导致循环性能急剧下降。内蒙古自治区自然科学基金等项目支持的研究团队通过精确调控煅烧温度,揭示了P2型Na0.67Fe0.5Mn0.5O2(FM)材料的结构-性能关系,相关成果发表在《Vacuum》。研究采用溶胶-凝胶法合成FM前驱体,分别在800°C、900°C和1000°C煅烧制备样品。
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热工程调控P2型Na0.67Fe0.5Mn0.5O2层状正极:抑制Jahn-Teller畸变与提升钠离子传输效率
背景与挑战随着电动汽车产业爆发式增长,锂资源短缺导致电池成本飙升,钠离子电池(SIBs)因其原料丰富和成本优势成为研究热点。然而,P2型NaxTMO2正极材料面临三重困境:充放电过程中的不可逆相变、Na+/空位有序化排列,以及Mn3+引发的Jahn-Teller晶体场畸变——这些因素共同导致容量骤降和循环寿命缩短。尽管Na0.67Fe0.5Mn0.5O2具有理论容量高、元素储量丰富等优点,但煅烧温度对其微观结构的调控机制尚不明确。研究设计与创新内蒙古自治区自然科学基金等项目支持的研究团队采用溶胶-凝胶法,通过梯度煅烧(700-900°C)制备系列样品,首次系统探究温度对P2型正极材料晶体结构、
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杯状轴向磁场触头开槽模式对间隙磁场及电弧特性的影响机制研究
在电力系统这个庞大而精密的"血管网络"中,真空断路器扮演着至关重要的"安全阀"角色。然而这个看似简单的开关装置内部,却在上演着惊心动魄的物理现象——当触头分离的瞬间,高达数万安培的电流会在真空中形成炽热的等离子体电弧。传统触头设计面临两大难题:电弧收缩效应导致的局部高温会熔毁触头表面,而残余磁场则会影响电流过零时的熄弧能力。这些"隐形杀手"严重制约着真空断路器的开断性能和使用寿命。中国南方电网公司的研究人员在《Vacuum》发表的研究,如同给触头设计装上了"磁场调节器"。他们以130°旋转开槽角的杯状轴向磁场(AMF)触头为研究对象,通过三维有限元仿真和电弧实验双管齐下的方法,揭示了开槽数量与
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三维SnO2纳米球的可控水热合成及其在甲醛气体传感中的高性能应用
随着工业化进程加速,室内甲醛污染已成为威胁人类健康的隐形杀手。这种被世界卫生组织列为一类致癌物的挥发性有机化合物(VOC),长期暴露可导致白血病等严重疾病。传统检测方法如气相色谱虽精准,但设备笨重且成本高昂,难以满足日常监测需求。在此背景下,金属氧化物半导体(MOS)气体传感器因其便携、响应快等优势备受关注,但普遍存在选择性差、工作温度高等瓶颈问题。山东某研究机构团队在《Vacuum》发表的最新研究中,创新性地通过时间梯度水热法(2 h、8 h、12 h、16 h)构建了三维SnO2纳米球。研究人员采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术系统表征材料特性,并通过气敏测试平台评估其对甲
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基于Au/AuZn3亲锂复合层的锌箔改性策略实现无枝晶锂金属负极
随着可再生能源和便携式电子设备需求的激增,高能量密度电池成为研究热点。锂金属负极因其3860 mAh g-1的超高理论容量和-3.04 V(vs. SHE)的最低电化学电位被视为"圣杯"材料,但枝晶生长和固态电解质界面(SEI)不稳定性导致的安全隐患严重制约其应用。传统改性策略如三维导电骨架构建存在工艺复杂、成本高等瓶颈,特别是亲锂金(Au)材料的化学还原法会产生有害残留。齐鲁理工学院(Qilu Institute of Technology)的研究团队在《Vacuum》发表创新成果,通过离子溅射技术在锌箔表面一步构建Au/AuZn3双层结构。该工作采用JS-1600型离子溅射仪(10 mA电
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激光粉末床熔融原位双结构TiC增强不锈钢的微观结构演变与力学性能研究
随着可再生能源和便携式电子设备需求的激增,高能量密度电池成为研究热点。锂金属负极因其3860 mAh g-1的超高理论容量和-3.04 V(vs. SHE)的最低电化学电位被视为"圣杯"材料。然而,不稳定的固态电解质界面(SEI)和锂枝晶生长导致电池短路、容量衰减甚至起火风险,严重阻碍其商业化应用。传统采用氯金酸还原法制备的金基修饰层存在化学残留和分散不均等问题,亟需开发更高效的界面调控策略。齐鲁理工学院(Qilu Institute of Technology)的研究团队在《Vacuum》发表创新成果,通过离子溅射技术在锌箔表面构建Au/AuZn3双功能层,成功解决了上述难题。研究采用JS-
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学前儿童STEAM活动中社会问题解决能力的核心-边缘群体差异特征及演化研究
在21世纪科技迅猛发展的背景下,STEAM教育已成为培养儿童综合能力的重要途径。然而鲜有研究关注到,在幼儿园的STEAM活动中,孩子们因社交网络位置不同而展现出的社会问题解决能力(Social Problem-Solving, SPS)差异。这种能力对儿童未来应对复杂挑战至关重要,但究竟核心社交圈的"小领袖"和边缘位置的"小透明"在解决问题时有何不同?这个谜题亟待解开。华南师范大学的研究团队开展了一项历时14个月的追踪研究,通过对26名学前儿童400次观察记录的分析,首次揭示了STEAM活动中不同社交地位儿童的SPS能力差异特征。该研究成果发表在《Thinking Skills and Cre
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-07-25
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设计思维引导的计算机支持协作学习环境中学生创造性思维的动态发展轨迹与认知网络分析
在数字经济时代浪潮中,创造性思维(CT)已成为应对复杂挑战的核心竞争力。然而传统填鸭式教学仍主导着课堂,学生们被禁锢在标准答案的牢笼里,创新潜能难以释放。更令人忧心的是,即便在大力推行创新教育的今天,教育研究者们对创造性思维如何在数字化协作环境中动态发展仍知之甚少——就像试图用老式地图导航新大陆,难免迷失方向。贵州某职业技术学院的Wang Juan团队敏锐捕捉到这一研究空白,他们巧妙地将风靡硅谷的设计思维(DT)方法论与计算机支持协作学习(CSCL)环境相融合,创造性地构建出DT-CSCL教学模式。这项发表在《Thinking Skills and Creativity》的研究,如同给教育工作
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-07-25
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血友病A患者F8基因变异谱分析:18种新发变异的鉴定与功能验证
血友病A作为一种X连锁隐性出血性疾病,其发病机制与凝血因子VIII(FVIII)编码基因F8的变异密切相关。尽管目前人类基因突变数据库(HGMD)已收录4434种F8变异,但临床仍存在大量变异致病性不明、基因型与表型关联不清等问题。尤其值得注意的是,约40-50%的重型患者由内含子22倒位(Int22)引起,但剩余病例的遗传基础仍有待系统解析。为完善中国人群F8变异谱系,湖南家辉遗传医院的研究团队对115个家系的123例HA患者展开深入研究。通过整合反向序列PCR(IS-PCR)、桑格测序、全外显子测序(WES)和多重连接探针扩增(MLPA)等技术,系统鉴定了包括倒位、错义变异、无义变异等七大
来源:Thrombosis Research
时间:2025-07-25
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基于花生饼残渣电化学合成N,S-碳量子点用于多级闪蒸海水淡化系统盐水加热器的绿色缓蚀研究
在海水淡化与海洋工程领域,Cu-Ni合金因其优异的耐海水腐蚀性和导热性被广泛应用于多级闪蒸装置的盐水加热器。然而这些设备在运行中面临严峻的酸洗腐蚀挑战——传统无机缓蚀剂毒性大,有机缓蚀剂成本高且效率有限。更棘手的是,现行酸洗工艺使用的硫酸等强酸会加剧金属基体的腐蚀,而生物质衍生碳量子点(Carbon Quantum Dots, CQDs)因其纳米尺度效应和丰富的表面官能团,为绿色缓蚀技术带来了新曙光。重庆科技学院的研究团队独辟蹊径,选择榨油工业废弃物花生饼残渣作为碳源,通过电化学方法成功制备氮硫共掺杂碳量子点(N,S-CDs)。这项发表在《Sustainable Materials and T
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-07-25
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元宇宙消费意愿的影响机制:基于消费者心流体验的中介效应与便利导向的调节作用
随着数字技术的迅猛发展,元宇宙(Metaverse)作为融合虚拟与现实的三维交互空间,正在重塑全球商业生态。知名品牌如Adidas、Zara已通过Sandbox等平台布局虚拟商业,但早期实践显示超70%虚拟店铺未能有效吸引消费者。这种"高投入低转化"现象暴露出关键问题:在缺乏物理触觉反馈的虚拟环境中,究竟哪些因素能真正驱动消费决策?传统电商的二维交互理论是否适用于沉浸式场景?解答这些问题对价值8000亿美元的元宇宙经济布局具有战略意义。南京理工大学的研究团队在《Sustainable Futures》发表创新研究,通过整合刺激-机体-响应(S-O-R)理论与心流理论,首次构建了元宇宙消费意愿的
来源:Sustainable Futures
时间:2025-07-25
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基于Transformer深度学习的超短序列增强电力系统暂态稳定评估
随着全球每年4500万吨废油产生量的持续增长,废油资源化处理已成为实现"双碳"目标的关键环节。然而在蒸馏工艺中产生的废油蒸馏残渣(WODR)因含有42%的沥青质和重金属成分,被列为危险废弃物,其高值化利用面临巨大挑战。据统计,仅中国工业领域每年就产生250万吨此类残渣,传统处理方式不仅造成资源浪费,更对生态环境构成严重威胁。重庆拓维环保科技有限公司的研究团队针对这一难题,创新性地采用多尺度分析方法开展系统研究。通过元素分析发现WODR的H/C比(1.81)和CH2/CH3比(1.416)显著低于原料废油,预示其更强的结焦倾向。热重-红外联用技术(TG-FTIR)揭示热解过程主要气体产物(CH4
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-07-25
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综述:农光系统地理空间规划策略:标准、决策模型与新兴挑战综述
Abstract废油蒸馏残渣(WODR)因高毒性和沥青质含量成为废油资源化利用的瓶颈。研究通过理化性质、热分析、动力学和热力学综合评价,揭示WODR热解行为:其焦化倾向显著高于废油(重质组分∼42%,H/C∼1.81,CH2/CH3∼1.416),升温速率显著影响热解阈值温度、峰值温度及最大失重率。气相产物中CH4、CO和CO2主要在300–550℃释放。Friedman与OFW法计算的活化能分别为126.5–512.02 kJ∙mol−1和121.08–448.22 kJ∙mol−1,Pearson相关性分析验证了动力学结果。热力学分析表明WODR热解为吸热非自发过程。Introductio
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-07-25
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尖晶石空心球纳米催化剂促进水分解和尿素氧化实现可持续产氢
随着全球能源需求激增和环境问题加剧,氢能因其141.9 kJ/g的高热值和零碳排放特性成为化石燃料的理想替代品。然而,电化学水分解(EWS)制氢面临两大瓶颈:氧析出反应(OER)需要克服四电子转移的1.23 V热力学势垒,而贵金属催化剂如Ir、Ru的高成本制约其规模化应用。更棘手的是,OER过程中气泡积聚会导致阳极失活,这促使科学家们寻找更低能耗的替代反应——尿素氧化反应(UOR)因其仅需0.37 V起始电位,既能处理含尿素废水,又能协同促进阴极析氢反应(HER),成为破解困局的关键。国立台北科技大学的研究团队在《Sustainable Materials and Technologies》发
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-07-25
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孟加拉国旅游目的地安全治理与游客感知:旅游警察干预对可持续旅游的促进作用
在全球化旅游浪潮中,孟加拉国凭借世界最长海滩科克斯巴扎尔(Cox’s Bazar)和联合国教科文组织遗产孙德尔本斯红树林(Sundarbans)等独特资源吸引着国际游客。然而,盗窃、骚扰、政治动荡等安全隐患严重制约其旅游业发展——数据显示,80.7%游客将人身安全列为首要顾虑,但现有旅游警察(Tourist Police)体系面临人力不足(1400人需覆盖1600个景点)、技术落后等挑战。如何通过有效执法构建安全、友好的旅游环境,成为该国实现可持续旅游(Sustainable Tourism)的关键命题。为破解这一难题,孟加拉国警察总部(Bangladesh Police Headquarte
来源:Sustainable Futures
时间:2025-07-25