-
温度调控与淬火优化Ni@Fe/Ni@Co核壳纳米团簇生长的分子动力学机制研究
核壳结构纳米颗粒在催化和传感领域展现出独特优势,但其可控合成仍面临重大挑战——复杂的成核生长热力学过程导致结构稳定性难以调控。尤其当核心与壳层金属晶格结构差异显著时(如BCC-FCC-HCP组合),温度对生长模式的非线性影响更为突出。传统制备方法需精确控温,但最优温度窗口狭窄且成本高昂,这严重制约了高性能纳米催化剂的大规模生产。针对这一难题,湖南大学(Hunan University)的研究团队通过分子动力学模拟揭示了Ni@Fe/Ni@Co核壳纳米团簇的温度敏感生长机制。发表于《Materials Science in Semiconductor Processing》的这项研究,创新性地结合
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-07-22
-
极性半导体XAs(X=B, Al, Ga)中载流子迁移率与极性声子散射的第一性原理研究
在半导体材料研究领域,III-V族化合物因其优异的电荷传输性能一直是光伏和热电材料开发的热点。然而,极性半导体中长程电子-声子耦合导致的载流子散射机制,始终是制约材料性能优化的瓶颈问题。特别是Fröhlich理论指出的纵向光学声子(LO)与电子的强相互作用,使得传统计算方法难以准确预测这类材料的载流子迁移率。来自国家大学生创新创业训练计划项目组的研究人员选择典型闪锌矿结构XAs(X=B, Al, Ga)体系,在《Materials Science in Semiconductor Processing》发表研究,通过第一性原理计算系统揭示了极性声子散射对载流子输运的调控机制。研究采用密度泛函理
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-07-22
-
综述:金属掺杂在钙钛矿光电器件中的应用
金属掺杂在钙钛矿光电器件中的应用近年来成为研究热点。钙钛矿材料凭借可调带隙、高吸光系数和溶液可加工性等优势,在太阳能电池、LED和探测器等领域展现出巨大潜力。通过A位或B位金属掺杂,可显著改善薄膜质量和本征性能。金属掺杂基础机制金属掺杂行为包含电学掺杂和非电学"功能掺杂"。电学掺杂通过引入额外电子/空穴改变费米能级(EF)位置,如In3+掺杂使钙钛矿表面呈现n型特性;功能掺杂则通过缺陷钝化(如Eu2+修复碘空位)和晶格应变调控(如Rb+调节畸变)发挥作用。A位碱金属掺杂Cs+掺杂可稳定α相FAPbI3,将容忍因子(t)从0.99优化至理想值,同时使陷阱密度降低一个数量级。5% RbCl掺杂能将
来源:Materials Today
时间:2025-07-22
-
综述:等离子体驱动电极架构工程:高效能源存储的变革性范式
等离子体技术:能源存储材料的原子级手术刀等离子体作为物质的第四态,通过高能粒子流(如Ar+、O2+)与材料表面的溅射、扩散等相互作用,实现纳米级表面形貌重构和电子态调控。这种"原子级手术"可精准引入硫空位VS或氮掺杂(N-doping),显著提升过渡金属氧化物(如MnO2)的导电性和离子扩散系数(10-8-10-6 cm2/s)。多尺度协同设计:从表面到体相的革新在锂离子电池中,等离子体辅助原子层沉积(PE-ALD)可在硅负极表面构建超薄Al2O3界面层,将首周库仑效率从68%提升至92%。对于钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)3,氧等离子体处理诱导的Na空位使扩散能垒降低0.3eV,20
来源:Materials Today
时间:2025-07-22
-
综述:费米工程实现下一代能源器件先进材料
费米工程:能源材料设计的电子结构密码Strategies for EF-engineering of electrode NMs费米能级工程通过三种核心策略实现:元素掺杂可诱导电荷重分布(如N掺杂碳材料使EF下移0.3eV);界面工程构建的异质结构能形成内置电场(如MoS2/g-C3N4界面使EF偏移1.2eV);应变调控通过晶格畸变改变能带色散(4%压缩应变使CoP的EF态密度提升3倍)。这些方法共同特点是能精确调控EF与反应中间体轨道能级的匹配度。Characterization of EF-engineering同步辐射光电子能谱(SRPES)可直接测量EF绝对位置,如Pt@CoOx核壳
来源:Materials Today
时间:2025-07-22
-
缺陷工程调控的Ca9MgK(VO4)7:Sm3+荧光粉:面向高灵敏度光学测温与植物照明的负热猝灭材料设计
论文解读在光学材料领域,热猝灭(Thermal Quenching, TQ)现象长期制约着荧光材料的实际应用。传统荧光材料在高温或高功率环境下会出现发光效率骤降,这直接限制了其在LED照明、光学测温等场景的可靠性。更棘手的是,植物工厂亟需能匹配光敏色素吸收光谱(550-750 nm)且耐高温的红光荧光材料,而现有Mn4+/Eu3+体系普遍存在热稳定性差、光谱匹配度低等问题。面对这些挑战,研究人员将目光投向具有独特4f电子构型的Sm3+离子——其4G5/2→6H7/2,9/2跃迁能产生理想的红光发射,但如何克服其热猝灭瓶颈成为关键突破口。为破解这一难题,国内某研究机构团队创新性地设计出Ca9Mg
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
基于自组装光子晶体复合印花的仿生光子-离子可穿戴运动监测系统:实现实时颜色与电信号双重传感
在健康监测和运动追踪领域,传统可穿戴设备往往面临功能单一、响应迟缓的瓶颈。现有机械变色光子晶体(MPCs)虽能实现视觉反馈,但普遍存在波长调节范围窄(Δλmax<120 nm)、溶剂挥发导致性能退化等问题。更棘手的是,单一传感模式难以满足复杂场景需求,而离子皮肤(I-skins)与光子晶体的结合尚未突破信号同步输出的技术壁垒。针对这些挑战,研究人员开发了一种革命性的光子-离子双模传感系统。这项研究通过将SiO2微球自组装到聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯(PEGPEA)弹性体基质中,创新性地构建了机械可调的光子晶体印花(PC-prints)。当与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIm][T
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
一步微波辐照法制备NiCo2O4纳米片基可持续能源存储装置:Z型异质结增强光催化性能研究
随着21世纪全球人口增长和社会经济快速发展,水污染问题日益严峻,传统物理、化学和生物处理方法对复杂有毒污染物降解效率低下,且存在能耗高、周期长等瓶颈。光催化技术因其能将有机污染物彻底矿化为CO2和H2O而备受关注,但常用半导体如ZnO存在可见光利用率低(仅4%太阳光谱)、载流子复合率高等缺陷。吉林大学的研究团队在《Materials Research Bulletin》发表论文,通过水热-共沉淀两步法构建ZnO/Ag2CO3(Z/AC) p-n异质结,首次阐明其Z型电荷转移机制,为高效环境修复提供新策略。研究采用XRD、SEM、TEM等技术表征材料结构,通过PL光谱、瞬态光电流测试分析光电性能
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
空心壁三重周期极小曲面超材料:通过连续曲率实现机械韧性与生物整合的统一
在骨科植入物和航空航天领域,如何平衡材料的机械性能与生物功能性一直是重大挑战。传统晶格材料受限于不连续的几何结构和节点应力集中,往往面临高强度与生物相容性不可兼得的困境。而自然界的启示——如皮质骨的分级结构——则展现出力学性能与生物功能的完美统一。这种"鱼与熊掌"的困境催生了新型超材料的研究热潮。研究人员通过创新性地将空心壁设计与三重周期极小曲面(TPMS)相结合,开发出具有连续曲率的空心壁超材料。这种结构采用Ti-6Al-4V ELI Grade 23合金,通过选择性激光熔化(SLM)技术实现精确制造。研究团队采用布尔减法策略,在保持开放互连通道的同时消除了节点应力集中源。关键技术方法包括:
来源:Materials & Design
时间:2025-07-22
-
钴掺杂Bi2Fe4O9微晶高效活化过一硫酸盐可见光催化降解RhB的研究
随着工业发展,染料、抗生素等有机污染物对水体的危害日益严重。传统光催化技术因电荷复合率高、氧化能力有限等问题,难以满足实际需求。近年来,过一硫酸盐(PMS)活化与光催化的协同体系因其能产生强氧化性硫酸根自由基(SO4-•)而备受关注。然而,开发兼具高效PMS活化能力、可见光响应和易回收特性的催化剂仍是重大挑战。浙江大学硅材料国家重点实验室的研究人员创新性地采用水热法制备了钴掺杂Bi2Fe4O9(BFCO)微晶催化剂。这种具有明确晶面的材料不仅将罗丹明B(RhB)的降解效率提升至98.2%(30分钟),其增强的铁磁性更实现了催化剂的磁回收。相关成果发表在《Materials Research B
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
高效一锅法合成新型柴油荧光标记用有机硼酯:光稳定性与负溶剂化效应的协同优化
燃油盗窃已成为全球性难题,每年造成高达1330亿美元的经济损失,不仅导致税收流失,还会因劣质燃油造成环境污染和消费者权益损害。墨西哥国家石油公司PEMEX曾单年度因此损失7.2亿美元,传统标记物如偶氮化合物存在合成步骤繁琐、成本高、溶解性差等缺陷。为此,墨西哥新莱昂自治大学(Universidad Autónoma de Nuevo León,UANL)的研究团队在《Materials Research Bulletin》发表研究,通过创新的一锅三组分反应策略,开发出兼具高光稳定性和荧光特性的有机硼酯标记物,为燃油防伪提供了新解决方案。研究采用超声/微波辅助的多组分反应技术,通过苯硼酸、取代醛
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
烧结Nd-Fe-B磁体中Nd-Dy-Al合金晶界扩散行为的温度依赖性机制研究及其磁性能优化
随着电动汽车和风力发电等清洁能源技术的快速发展,高性能钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体的需求激增。然而这些应用场景要求磁体在高温环境下保持稳定性能,传统方法是通过在熔炼阶段添加重稀土(HRE)元素如镝(Dy)来提高矫顽力,但这会导致剩磁(Br)显著下降和成本攀升。晶界扩散(GBD)技术作为一种高效利用HRE的解决方案应运而生,但不同组分扩散源的最佳温度选择机制尚不明确,特别是对于同时含轻稀土(LRE)和HRE的多组分合金体系。中国的研究团队针对这一科学问题,系统研究了Nd20Dy60Al20合金在烧结Nd-Fe-B磁体中的温度依赖性扩散行为。研究发现800°C处理时Dy倾向于晶间扩散实现深度渗透
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-07-22
-
综述:TiO2纳米颗粒的绿色合成及其对染料敏化太阳能电池性能的增强与未来机遇探索
绿色合成TiO2纳米颗粒:DSSC性能提升的生态路径引言全球能源安全正面临疫情后动荡、地缘冲突和气候事件的三重挑战,推动太阳能技术成为关键解决方案。作为第三代光伏技术,染料敏化太阳能电池(DSSC)因其成本低廉和环境友好特性备受关注,而光阳极材料TiO2 NPs的性能优化成为研究焦点。传统合成方法的局限常规的溶胶-凝胶法和水热法虽能制备TiO2 NPs,但面临高能耗、有毒副产物和颗粒团聚等问题。例如,激光烧蚀法获得的颗粒尺寸达64 nm且伴有表面缺陷,而球磨法制备的NPs粒径分布不均(2.84-220 nm),严重影响DSSC的电荷传输效率。生物介导的绿色合成突破植物提取物中的黄酮类、酚酸和多
来源:Materials Science for Energy Technologies
时间:2025-07-22
-
土耳其牙医对HIV/AIDS的认知、态度与实践现状:一项揭示医疗歧视与教育缺口的全国性横断面研究
在全球抗击HIV/AIDS的战役中,牙科诊所竟成为意想不到的"前线战场"。尽管抗逆转录病毒治疗(ART)已使HIV感染成为可控的慢性病,但令人震惊的是,许多牙医仍将诊疗椅变成了"审判席"——土耳其最新研究显示,每5位牙医中就有2人(43.6%)会因患者HIV阳性身份而犹豫治疗,这种医疗歧视正在悄然破坏联合国艾滋病规划署(UNAIDS)提出的"95-95-95"防治目标。更值得警惕的是,私营诊所牙医的拒诊风险是公立机构的2倍,而近半数从业者甚至不了解HIV检测的"窗口期"这一基本概念,这些发现揭示了全球医疗卫生体系中的一个隐秘伤口。来自土耳其Tepecik培训医院(Tepecik Egitim
来源:BMC Public Health
时间:2025-07-22
-
基于德尔菲研究的持续性腰痛女性子宫内膜异位症筛查标志物共识指南
子宫内膜异位症(Endometriosis)是困扰10%-18%育龄女性的隐形杀手,平均诊断延迟长达5-8年。这种子宫外内膜组织生长的疾病常伴随严重痛经、性交痛和慢性盆腔疼痛,更与持续性腰痛(Lombalgies persistantes)存在复杂关联。然而临床面临双重困境:腰痛作为常见症状易被忽视,而子宫内膜异位症的特异性诊断标志在肌肉骨骼评估中尚未明确。这种认知空白导致大量女性在疼痛中辗转多年,错失早期干预良机。为破解这一临床难题,国内研究人员在《Kinésithérapie, la Revue》发表突破性研究。通过严谨的德尔菲法(Delphi)三轮专家共识,研究团队首次建立针对物理治疗师
来源:Kinésithérapie, la Revue
时间:2025-07-22
-
滑车形态对复发性髌骨脱位患者内侧髌股韧带重建术后临床疗效的影响:一项回顾性队列研究
复发性髌骨脱位(RLPD)是青少年膝关节不稳定的常见病因,其核心病理机制涉及内侧髌股韧带(MPFL)损伤。尽管MPFL重建术(MPFLR)已成为标准治疗手段,但合并滑车发育不良(TD)时是否需联合滑车成形术仍存争议。既往研究对高等级TD(Dejour B-D型)患者是否需附加骨性手术观点不一,而滑车成形术可能增加手术创伤、关节僵硬等风险。为明确单纯MPFLR的疗效边界,研究人员开展了一项回顾性队列研究,纳入57例接受单纯MPFLR且随访≥2年的RLPD患者,按Dejour分型将TD分为低等级(A型)与高等级(B-D型)。通过分析术前术后患者报告结局指标(PROMs,包括Kujala、Lysho
来源:The Knee
时间:2025-07-22
-
AOA-AGS序批式反应器通过好氧刺激同步硝化反硝化实现低碳氮比废水高效处理
随着工业化和农业活动加剧,低碳氮比(C/N)废水处理成为全球性难题。传统生物脱氮工艺面临碳源不足导致的脱氮效率低下、污泥膨胀等问题,而同步硝化反硝化除磷(SNDPR)技术因其"一碳多用"的特性被视为潜在解决方案。在这一背景下,中国的研究团队通过构建厌氧/好氧/缺氧-好氧颗粒污泥(AOA-AGS)序批式反应器,探索了极端低碳条件(C/N=4.6)下的废水处理新路径,相关成果发表于《Journal of Water Process Engineering》。研究采用实验室规模反应器,通过120天的连续运行监测污染物去除效率,结合高通量测序分析微生物群落结构,并运用功能基因定量技术解析代谢通路。关键
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-22
-
钙黄石协同Co(II)/Cu(II)活化过氧化氢高效降解磺胺甲嘧啶钠的机制研究
随着工业废水排放标准日益严格,低碳氮比(C/N)污水的处理成为环境工程领域重大挑战。传统生物脱氮工艺在C/N<5时效率骤降,而农业和食品工业废水普遍存在碳源不足问题。更棘手的是,现有技术难以同步实现氮磷高效去除,常需额外投加碳源,大幅增加处理成本。针对这一瓶颈,来自中国国家自然科学基金委和湖南省自然科学基金资助项目的研究团队,在《Journal of Water Process Engineering》发表创新性研究。他们构建了厌氧/好氧/缺氧-好氧颗粒污泥(AOA-AGS)序批式反应器(SBR),通过120天实验证实该系统在C/N=4.6的极端条件下仍能稳定运行,并首次揭示了颗粒污泥微生物群
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-22
-
双室微生物燃料电池处理油田采出水:污染物去除机制与微生物群落动态解析
油田开采过程中产生的采出水(OPW)是全球石油工业面临的重要环境挑战。据统计,每开采1桶原油就会伴随3-5桶OPW的产生,其年排放量可达数十亿立方米。这些废水不仅含有高浓度的石油烃类(TPHs)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH4+-N),还包含重金属等有毒物质。传统处理方法如物理分离和化学氧化不仅成本高昂,还会产生二次污染,而生物处理又易受盐度和烃类抑制。如何实现OPW的高效、可持续处理,成为石油工业绿色转型的关键瓶颈。山东省油田采出水处理与环境污染控制重点实验室的研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表创新性研究,通过构建双室微生物燃料电池
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-22
-
基于微反应器的Fe(II)/高碘酸盐体系降解持久性纺织染料:超声强化与机理探究
纺织工业排放的合成染料对水环境构成严峻挑战,尤其是占商业染料60%以上的偶氮染料,其难降解性和潜在毒性严重威胁生态系统健康。传统物理化学处理方法难以实现完全矿化,而高级氧化工艺(AOPs)因其能产生活性氧物种而备受关注。其中,Fe(II)活化高碘酸盐(PI)体系因能高效生成高稳态Fe(IV)=O(半衰期约10秒)而崭露头角,但其连续流应用研究尚属空白。阿尔及利亚君士坦丁大学(University of Constantine)的研究团队开创性地设计了管式微反应器(内径1mm,长度1-4m)系统,以Cibacron Green H3G偶氮染料为模型污染物,首次实现了Fe(II)/PI体系的连续流
来源:Journal of Water Process Engineering
时间:2025-07-22