• 一步空气热氧化法制备高性能多晶β-Ga2O3/GaN日盲光电探测器及其性能研究

  在紫外探测领域，日盲紫外探测器(SBUV PD)因其能规避太阳光干扰，在导弹预警、空间通信等领域具有战略意义。传统β-Ga2O3薄膜制备依赖分子束外延(MBE)、磁控溅射等复杂工艺，而韩国国立研究团队另辟蹊径，采用马弗炉空气热氧化法这一"厨房级"设备，将GaN晶圆转化为高性能探测器材料。研究团队通过温度梯度实验（800-1000℃），发现900℃退火形成的β-Ga2O3薄膜具有最优特性：XRD显示(2¯01)取向的半峰宽(FWHM)仅0.22°，AFM测得11.41 nm表面粗糙度，SEM观察到规则菱面体形貌。XPS证实Ga3+化学态占比达76.5%，EDS显示O/Ga原子比1.44，验证了完

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 高载量氮化钒/氮掺杂还原氧化石墨烯复合阴极的快速稳定锌离子存储机制及3D打印应用

  研究背景与意义随着全球对大规模储能需求的激增，水系锌离子电池(AZIBs)因其锌资源丰富、成本低廉和本征安全性成为最具前景的储能系统之一。然而，阴极材料的性能瓶颈严重制约其实际应用——传统材料面临比容量低、循环寿命短等挑战，而高载量电极的制备更是长期受限于动力学迟缓和结构不稳定。氮化钒(VN)因其高理论容量(远超V2O5等氧化物)和优异导电性被视为理想候选，但其岩盐结构阻碍Zn2+扩散，且高载量下性能急剧衰减。如何通过材料设计与制备工艺创新突破这些限制，成为领域内亟待解决的核心问题。研究设计与方法湖北三峡职业技术学院等机构的研究团队提出"材料-结构"协同优化策略：通过固相烧结法将VN与氮掺杂还

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• Cu2MoS4/CdS异质结光催化剂：高效太阳能驱动水分解制氢新策略

  在碳中和目标下，氢能作为零碳能源备受瞩目，而太阳能驱动的水分解制氢技术被视为理想解决方案。然而，现有光催化剂普遍面临两大瓶颈：一是传统材料如CdS虽具有2.43 eV的适宜带隙，但光生载流子复合速率快；二是高效助催化剂多依赖贵金属铂（Pt），成本高昂。更棘手的是，单一催化剂活性位点不足，导致光能转化效率常低于5%。这些难题严重制约着该技术的规模化应用。针对上述挑战，北京科技大学等机构的研究团队独辟蹊径，选择具有特殊四面体结构的三元过渡金属硫化物Cu2MoS4（CMS）作为助催化剂，通过水热法将其负载于CdS纳米棒上构建异质结。这一设计巧妙利用了CMS的窄带隙特性（可拓宽光吸收范围）与CdS的纳

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 阳离子空位工程诱导不对称Pd2+-VO-Mn复合结构促进苯催化燃烧的性能与机制研究

  【研究背景】苯等挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和光化学烟雾的前体，对环境和健康构成双重威胁。当前催化燃烧技术虽能高效降解VOCs，但传统过渡金属氧化物催化剂存在活性位点不足、贵金属催化剂易高温失活等瓶颈。其中，氧空位(VO)作为氧活化的关键位点，在高温富氧条件下易被填充湮灭，导致催化剂失活。如何构建动态稳定的VO结构，成为突破VOCs低温催化氧化技术的关键科学问题。【研究设计与方法】中国科学院团队创新性地提出阳离子空位工程策略，在LaMnO3钙钛矿载体(LMO)上构建原子级空位锚定PdAu纳米颗粒，形成不对称Pd2+-VO-Mn复合结构。研究结合X射线光电子能谱(XPS)、X射线吸收光谱(

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 有序介孔MoC-Pt协同催化ZnIn2S4纳米片实现高效光催化制氢

  随着化石能源过度使用导致的能源危机与环境问题日益严峻，氢能作为高能量密度清洁载体备受关注。光催化分解水制氢技术因能同时利用太阳能和水资源，被视为解决能源与环境问题的理想方案。然而半导体光催化剂普遍存在光生载流子分离效率低、表面反应动力学缓慢等瓶颈问题。虽然铂(Pt)作为助催化剂能显著提升性能，但其稀缺性和高昂成本制约了规模化应用。开发具有"类铂"特性的非贵金属助催化剂，成为当前光催化领域的研究热点。针对这一挑战，宁夏大学的研究团队创新性地将有序介孔碳化钼(MoC)与超薄ZnIn2S4(ZIS)纳米片复合，首次构建了Pt-MoC@ZIS三元异质结构光催化剂。相关成果发表在《Applied Sur

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 核壳结构钴硫化物集成纳米纤维的理性设计及其在高性能锂硫电池中的应用

  锂硫电池因其1675 mAh g−1的理论比容量和2600 Wh kg−1的能量密度，被视为下一代储能技术的战略选择。然而，硫及其放电产物(Li2Sn, 2≤n≤8)的绝缘特性、多硫化物的溶解迁移以及80%的体积膨胀效应，导致电极导电性差、活性物质流失和结构坍塌等问题。特别是"穿梭效应"引发的快速容量衰减，严重制约了其实际应用。传统碳基材料虽能改善导电性，但对极性多硫化物的吸附能力不足；而金属化合物虽具催化潜力，却面临导电性差或界面兼容性问题。如何协同解决导电网络构建、多硫化物锚定和氧化还原动力学调控这三大挑战，成为突破锂硫电池技术瓶颈的关键。郑州大学的研究团队在《Applied Surfac

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 钯金电极界面阻抗调控与CO吸附修饰对CO2/CO选择性电还原生成C2-C7烃类的影响机制

  随着全球碳中和目标的推进，将温室气体CO2转化为高附加值化学品成为研究热点。然而，电化学还原反应(EC CO2RR/CORR)面临产物选择性低、副反应多等挑战，特别是长链烃类(C2+)合成受限于强CO吸附导致的催化剂中毒和氢析出反应(HER)竞争。传统Pd催化剂虽具有优异CO活化能力，但过度吸附会阻碍C-C耦合。如何通过材料设计和电解质工程协同调控反应路径，成为突破C2+选择性的关键科学问题。韩国国家研究基金会支持的研究团队在《Applied Surface Science》发表重要成果，创新性地采用Au修饰Pd电极并结合磷酸盐电解质，系统探究了CO2/CO电还原生成C2-C7烃类的机制。研究

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 交联邻苯三酚树脂选择性吸附Ga(III)的性能与机制研究：面向可持续镓资源回收的高效策略

  镓(Ga)作为战略性分散金属，在半导体、太阳能电池等高科技领域具有不可替代性。然而自然界中镓常以痕量形式伴生于铝矿，90%以上需从拜耳液(Bayer liquor)中回收。现有吸附材料如偕胺肟树脂存在C=N键易降解、钒(V(V))竞争吸附等瓶颈，导致选择性差、再生困难。针对这一挑战，中国研究人员在《Applied Surface Science》发表研究，首次将交联邻苯三酚树脂(PGNR)应用于Ga(III)吸附，揭示了其高效选择性的分子机制。研究采用SEM、XPS、FT-IR等技术表征材料形貌与化学结构，通过批量吸附实验考察pH、温度等参数影响，结合Langmuir等温模型和伪二级动力学分析

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• FeNx位点强电子相互作用支撑的低载量Pt纳米颗粒实现高效氧还原性能

  在全球能源结构转型的背景下，质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其环保特性和高能量密度被视为最具潜力的清洁能源技术之一。然而，制约其大规模应用的核心瓶颈在于阴极氧还原反应(ORR)的缓慢动力学过程，这导致需要大量使用昂贵的铂(Pt)催化剂。尽管商业碳载铂(Pt/C)催化剂表现优异，但其高成本和有限的活性仍难以满足实际需求。更棘手的是，传统Pt/C催化剂在长期运行中易发生Pt颗粒溶解和团聚，进一步降低了催化效率。如何在不牺牲性能的前提下降低Pt载量，成为推动燃料电池技术产业化的关键科学问题。针对这一挑战，中国的研究团队在《Applied Surface Science》发表了一项突破性研究。他们创

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 多层C/PDMS/PolyF超疏水光热涂层的设计与工业防冰应用研究

  在寒冷工业环境中，结冰现象常导致风力发电机组停机、输电线路断裂等灾难性后果。传统机械振动、化学试剂或电热除冰方法存在高能耗、污染和效率低下等问题。受荷叶启发的超疏水涂层虽能通过空气垫延缓结冰，但易因机械磨损失效；光热材料虽可利用太阳能除冰，却面临制备复杂和耐久性差的瓶颈。如何整合两者优势并解决稳定性问题，成为当前研究的关键挑战。为解决这一难题，来自江西"千人计划"团队和云南省贵金属实验室的研究人员设计了一种三层结构的C/PDMS/PolyF复合涂层，相关成果发表于《Applied Surface Science》。该研究采用逐层沉积技术：首先以低表面能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底增强界面

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 铜(II)卟啉修饰高熵卤化物钙钛矿定向光生电荷分离实现高效选择性CO2光还原

  在全球碳中和背景下，将CO2转化为可再生燃料的光催化技术面临两大瓶颈：传统催化剂对CO2的吸附活化能力有限，而具有多重活性位点的高熵合金(HEAs)又因需千度以上高温合成难以广泛应用。更棘手的是，现有光催化剂普遍存在电荷复合率高、产物选择性差等问题。针对这些挑战，四川轻化工大学与重庆教育委员会联合团队创新性地将高熵概念引入卤化物钙钛矿体系，开发出兼具低温制备优势与高效催化性能的新型材料，相关成果发表于《Applied Surface Science》。研究团队采用低温溶液合成(75℃)、表面配体嫁接、光电化学表征等关键技术，通过AgCl模板法批量制备Cs2Ag{InPrCeGdTb}1Cl6(

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 溅射沉积结合脉冲激光熔融外掺铝锗合金：超掺杂Ge:Al薄膜制备新策略及其在纳米电子与红外光子学中的应用

  在半导体材料领域，锗(Ge)因其优异的载流子迁移率和窄带隙特性，在纳米电子学、中红外光子学、γ射线探测和量子器件中展现出巨大潜力。然而，实现超越平衡溶解极限的超掺杂(hyper-doping)始终面临掺杂剂偏析和失活的技术瓶颈。传统热退火方法难以兼顾高掺杂浓度与晶体质量，离子注入又会引入晶格损伤，而分子束外延等低温生长技术则存在成本高昂、难以规模化等问题。为解决这些挑战，研究人员开发了一种创新的外延(ex-situ)掺杂策略：通过磁控溅射交替沉积4 nm铝(Al)和10 nm非晶锗(a-Ge)薄膜，利用248 nm KrF脉冲激光(22 ns脉宽)实现纳米级精度的熔融-再结晶。这种非平衡工艺使

  来源：Applied Surface Science

  时间：2025-07-01

• 电化学迁移驱动下多屏障系统中膨润土-混凝土界面的矿物反应机制及其核废料处置意义

  核废料的安全处置是人类面临的重大科学挑战。深地质处置库采用膨润土、混凝土和花岗岩组成的多屏障系统，试图将放射性物质隔离数万年。但不同屏障材料间的化学性质差异可能导致界面反应，例如膨润土（主要成分为蒙脱石）与混凝土（富含Ca(OH)2）接触时，界面处离子迁移会引发矿物相变。更复杂的是，带电离子在扩散过程中存在库仑相互作用（Coulombic interactions），传统仅考虑浓度梯度的Fick扩散模型可能低估实际反应强度。这种电化学迁移（electrochemical migration）效应是否会影响屏障系统的长期稳定性？韩国乏燃料管理研究院（iKSNF）联合国家研究基金会（NRF）的Aj

  来源：Applied Geochemistry

  时间：2025-07-01

• Cp*Ir(III)催化无受体脱氢偶联策略绿色合成含氮杂环化合物的研究

  在药物化学领域，含氮杂环化合物因其广泛的生物活性成为研发热点，但传统合成方法常需强酸/碱条件并产生有毒副产物。随着绿色化学理念的普及，开发高效环保的合成策略成为当务之急。印度北孟加拉大学的研究团队基于前期发现的吡啶甲酰胺配位Ir(III)催化剂（4a-Ir）在酮类α-烷基化中的优异表现，创新性地将其应用于无受体脱氢偶联(Acceptorless Dehydrogenative Coupling, ADC)反应体系，实现了含氮杂环的绿色构筑。该研究主要采用配体定向合成、催化剂表征（NMR、X射线衍射）及溶剂free反应优化等关键技术，通过系统筛选反应参数建立了普适性合成平台。【INTRODUCT

  来源：Tetrahedron

  时间：2025-07-01

• 基于多状态耦合能流模型的车辆-电网协同控制策略研究

  随着全球能源与环境危机加剧，公路货运电气化成为可持续发展的重要路径。西门子提出的eHighway系统和剑桥大学Cebon教授团队研发的电动道路系统(ERS)通过架空接触网供电模式，展现了较高的建设可行性。然而现有研究多聚焦经济性评估，缺乏对系统能流模型和协同控制策略的深入探索。尤其当多辆电动重型货车(GBHV)在单一供电区段运行时，车辆状态突变易引发电网功率振荡，威胁系统稳定性。针对这一挑战，青岛科技大学的Bi Gaoxin团队在《Sustainable Energy Technologies and Assessments》发表研究，构建了包含车辆-电网供电电路模型(VGPSCM)和电网-电

  来源：Sustainable Energy Technologies and Assessments

  时间：2025-07-01

• 新型光催化镁基胶凝材料的制备、自清洁性能及机理研究

  随着工业化和城市化进程加速，环境污染物治理面临严峻挑战。传统光催化水泥材料虽能降解污染物，但普遍存在可见光响应差、机械性能与耐久性难以兼顾等问题。更棘手的是，普通硅酸盐水泥(OPC)生产过程中高能耗、高碳排放的特性，与绿色建筑理念背道而驰。在此背景下，青海省某研究团队另辟蹊径，选择具有快凝早强、多孔特性的氯氧镁水泥(MOC)作为基质，通过创新材料设计开发出兼具优异机械性能和自清洁功能的新型复合材料，相关成果发表于《Sustainable Materials and Technologies》。研究团队采用两步法构建高效光催化体系：首先通过高温煅烧三聚氰胺制备石墨相氮化碳(g-C3N4)，随后利

  来源：Sustainable Materials and Technologies

  时间：2025-07-01

• 可再生能源社区中电动汽车共享系统的能源-经济-环境协同效益研究

  随着全球气候危机加剧，交通领域作为温室气体(Greenhouse Gas, GHG)排放的"大户"（贡献25%全球排放量），其转型迫在眉睫。尽管电动汽车(Electric Vehicles, EVs)被视为减排利器，但充电设施不足、购置成本高昂等问题严重制约其普及。更棘手的是，若EV充电电力源自化石能源，其环保优势将大打折扣。在此背景下，意大利研究团队Mariano Gallo等人独辟蹊径，将EV共享系统与可再生能源社区(Renewable Energy Community, REC)深度融合，开创性地提出"交通-能源"协同治理新模式。这项发表于《Sustainable Energy Tech

  来源：Sustainable Energy Technologies and Assessments

  时间：2025-07-01

• NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2正极材料与水溶液反应机制的定量解析及其对湿法涂覆溶剂选择的指导意义

  【研究背景】钠离子电池因其原料丰富、成本低廉等优势被视为锂离子电池的理想替代品，其中O3型层状氧化物正极材料（NaTMO2）凭借高理论容量成为研究热点。然而，这类材料在潮湿环境中会发生严重的结构降解——Na+层间距因H2O分子和H3O+的侵入而膨胀，引发不可逆相变，导致电极性能急剧衰减。尽管前人提出了Na+/H+交换和H2O嵌入等假设，但对H3O+的作用机制及反应动力学仍缺乏定量解析，这严重制约了材料的环境适应性和规模化应用。【研究方法】贵州省级重大科技计划支持的研究团队以NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2（NFM）为模型材料，在氩气保护下系统开展了液相浸出实验。通过调控浸出剂（水、无水乙

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-07-01

• 金属-半导体异质结界面热输运中的原子质量收敛机制研究

  在摩尔定律逼近物理极限的今天，纳米电子器件的热管理已成为制约性能提升的"卡脖子"难题。随着芯片集成度不断提高，金属-半导体界面产生的热堆积效应愈发显著——就像城市早高峰时突然收窄的匝道口，声子（晶格振动的能量量子）在异质结界面的"交通堵塞"导致局部温度飙升。传统散热方案对此束手无策，因为当器件尺寸接近声子平均自由程（10-100纳米）时，界面热阻会主导整个系统的热输运性能。更棘手的是，学界对原子质量差异如何影响热边界电导（Thermal Boundary Conductance, TBC）长期存在争议：有的研究认为轻原子能增强高频声子耦合，有的却发现重原子反而能提高声子态密度（PDOS）重叠度

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-07-01

• 基于偶氮苯共聚物旋涂法制备的智能表面用于氟化氢可视化传感研究

  在氟化工领域，氟化氢(HF)作为关键原料广泛应用于无机氟化物、氟聚合物及精细化学品合成，但其强挥发性和腐蚀性导致储运过程存在重大安全隐患。传统检测方法往往面临响应速度慢、不可逆或操作复杂等瓶颈，亟需开发新型可视化传感材料。山东省科研机构联合团队在《Surfaces and Interfaces》发表研究，通过将偶氮苯基团接枝到聚(甲基乙烯基醚-alt-马来酸酐)(PMVEMA)骨架上，成功制备出具有HF/碱刺激响应特性的PMVEMA-co-MAB共聚物。该材料通过简单的旋涂法成膜后，可实现对HF气体的快速可视化检测，其颜色转换机制源于偶氮苯部分的质子化/去质子化驱动。研究采用接枝聚合合成PMV

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-07-01

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