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  • 界面反应位点调控策略:从孔限域到表面控制的高性能全芳香聚酰胺反渗透膜制备

    全球淡水资源短缺日益严峻,海水淡化技术成为解决水危机的关键。反渗透(RO)作为主流脱盐技术,其核心组件薄膜复合(TFC)膜长期受困于渗透性与选择性的此消彼长关系。传统界面聚合(IP)过程中,油水界面被限制在支撑体孔隙内,形成的全芳香聚酰胺(PA)膜存在传质路径迂曲、有效过滤面积有限等问题。如何通过简单可控的工艺调控反应界面,成为突破RO膜性能瓶颈的重要研究方向。江苏某环保科技公司等机构的研究人员创新性地提出预冲洗调控界面聚合(PRIP)策略。该方法在间苯二胺(MPD)浸渍支撑体后、均苯三甲酰氯(TMC)添加前,引入己烷预冲洗步骤,成功将反应界面从孔隙内部转移至支撑体表面。这种界面重定位使聚合过

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-30

  • 三维耦合三叶晶格体系中位点缺失诱导的自旋无序态研究——以Pb1.5Fe2(PO4)3为例

    在量子磁性材料研究领域,几何阻挫(geometrically frustrated)体系因其可能孕育出突破传统磁有序的量子自旋液体(Quantum Spin Liquid, QSL)态而备受关注。这类材料中的自旋即使在绝对零度下也无法形成长程有序,而是保持高度纠缠的液态特征,同时可能产生分数化激发和拓扑序。尽管二维体系如三角晶格和kagome晶格已发现多个QSL候选材料,但在三维体系中实现QSL行为仍面临巨大挑战——特别是对于高自旋(S=5/2)系统,量子涨落通常较弱,难以抑制磁有序的形成。这一背景下,具有特殊三叶晶格(trillium lattice)结构的材料逐渐进入研究者视野。这类晶格由

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-06-30

  • 铈单磷族化物中4f电子关联效应与磁序特性的多尺度研究

    在凝聚态物理研究领域,铈基化合物因其4f电子的特殊行为一直被视为量子现象的"富矿"。这类材料中,电子关联效应、自旋轨道耦合与晶体场作用的复杂博弈,催生了包括重费米子超导、量子临界性等前沿物理现象。其中,铈单磷族化物CeX(X=N/P/As/Sb/Bi)家族尤为引人注目——它们具有简单的NaCl型晶体结构,却展现出令人费解的多变磁性和电子态:从CeN的顺磁混合价态,到CeP/CeAs的A1型反铁磁序(A1-AFM),再到CeSb/CeBi的A2型反铁磁序(A2-AFM),其物理性质的系统性演变至今缺乏统一理论解释。更棘手的是,传统密度泛函理论(DFT)难以准确描述4f电子的强关联特性,而实验上对

    来源:Journal of Magnetism and Magnetic Materials

    时间:2025-06-30

  • 多功能生物医用中熵合金(TiZrNb0.7)98O2的开发:力学性能、耐腐蚀性与生物相容性的协同优化

    当前骨科金属植入材料面临一个棘手的矛盾:既要满足高强度以承受载荷,又需匹配骨骼的低弹性模量以避免应力屏蔽效应,同时还得抵抗体液腐蚀并确保生物安全性。主流材料Ti6Al4V虽占据75%市场份额,但其110 GPa的弹性模量远超皮质骨(10-30 GPa),且会释放毒性Al3+和V4+离子,通过TLR4/NF-κB通路引发炎症反应。β相钛合金虽能降低模量至55-65 GPa,但强度普遍不足600 MPa。这种"强度-模量-生物相容性"三重困境促使研究者寻求突破。大连理工大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向中熵合金(MEA)这一新兴材料体系。他们设计的(TiZrNb0.7)98O2合金通过非毒性元素(

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-30

  • 铈/钡掺杂及共掺杂CuO与Co3O4纳米颗粒的绿色合成及其光催化与生物活性增强机制

    在工业化进程加速的今天,水污染问题日益严峻,尤其是纺织、印染等行业排放的有机染料(如刚果红、罗丹明B)和医疗废水中的病原菌,对人类健康和生态系统构成双重威胁。传统水处理方法存在效率低、二次污染等局限,而半导体光催化技术因其绿色、高效特性成为研究热点。然而,常规化学合成纳米材料往往依赖有毒试剂,且CuO和Co3O4等金属氧化物纳米颗粒(NPs)的催化性能仍有提升空间。为此,来自印度和中国的合作团队创新性地将植物提取物与稀土掺杂策略结合,开发出高性能纳米材料,相关成果发表于《Journal of the Indian Chemical Society》。研究采用柠檬叶提取物为还原剂,通过共沉淀法合

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-30

  • 全球变暖背景下中亚地下水储量异常的时空变异与响应机制解析

    中亚作为欧亚大陆的干旱核心区,其脆弱的水资源系统正面临全球变暖与人类活动的双重夹击。NASA卫星监测显示,该区域淡水储量正急剧下降,而膨胀的人口和灌溉需求导致地下水被过度开采。更棘手的是,跨国界的水资源争夺与低效管理,使得中亚五国(哈萨克斯坦KAZ、吉尔吉斯斯坦KGZ、乌兹别克斯坦UZB、塔吉克斯坦TJK、土库曼斯坦TKM)及中国新疆(XJ)的水危机日益严峻。尽管各国实施了不同水管理政策,但收效甚微——有的甚至引发生态恶化和社会矛盾。例如,吉尔吉斯斯坦冬季水力发电导致夏季河流断流,而乌兹别克斯坦的农业抽水已使泽拉夫尚河流域陷入严重水荒。这种背景下,中国科学院的研究团队决定揭开地下水变化的黑箱,

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-30

  • 基于Vine copula和情景树算法的水库-湖泊-河流系统极端洪水事件空间依赖不确定性模拟与风险评估

    在全球气候变化背景下,极端洪水事件频发且破坏力加剧,给人类社会带来巨大威胁。水库-湖泊-河流系统作为重要的防洪工程体系,其安全运行面临严峻挑战。然而,极端洪水事件具有罕见性、多风险源复合作用及空间依赖特性,传统风险评估方法难以准确捕捉其复杂特征。尤其对于巢湖这类大型流域系统,上游水库群、中游湖泊与下游长江干流间存在复杂水力联系,亟需建立能同时考虑空间依赖不确定性和数据稀缺性的风险评估框架。针对这一科学问题,来自南京水利科学研究院、河海大学等机构的研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表创新性研究成果。该研究以巢湖流域为案例,集成Vine c

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-30

  • 基于信息熵与DPSEEA框架的中国干旱灾害非线性依赖关系及驱动因子识别研究

    在全球气候变化加剧的背景下,干旱灾害已成为威胁人类社会可持续发展的重大自然风险。传统研究多聚焦气象干旱(SPI)与水文干旱的线性关系,却忽视了干旱演变为灾害过程中复杂的非线性机制。更关键的是,现有灾害数据多源于文本记录,缺乏标准化量化方法,导致灾害形成机理研究滞后。这种认知空白严重制约了干旱灾害预警系统的精准性,特别是在中国这样地域差异显著的国家。针对这一科学难题,武汉大学的研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表了一项突破性研究。该研究创造性地将信息论中的熵值概念与DPSEEA(驱动力-压力-状态-暴露-效应-行动)环境评估框架相结合,构

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-30

  • 基于元启发式算法优化随机森林的大坝溃决峰值流量可解释性预测模型研究

    在全球气候变化加剧的背景下,大坝安全面临前所未有的挑战。溃坝事件往往引发链式灾害,而峰值流量(Qp)的准确预测直接决定下游应急响应效能。传统方法如物理实验成本高昂,数值模拟计算复杂,而现有机器学习模型虽能捕捉非线性关系,却普遍存在"黑箱"困境——工程师们难以理解模型决策依据,这在人命关天的防灾领域无疑是重大隐患。针对这一痛点,湖南省杰出青年科学基金支持的研究团队在《Journal of Hydrology》发表创新成果。研究者另辟蹊径,将生态智慧引入算法设计:受松鼠觅食行为启发的SSA算法、模仿狼群狩猎策略的GWO算法以及源于猛禽捕食技巧的HHO算法,与随机森林(RF)这一经典机器学习工具深度

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-30

  • 水力滞后中空气滞留-吸力互作机制的实验解析与状态依赖型持水模型构建

    土壤中的水-气相互作用如同一场精妙的拉锯战,尤其在干旱与湿润交替的环境中,水分的进出并非简单的可逆过程。这种被称为"水力滞后"的现象,使得土壤在相同吸力条件下因历史干湿路径不同而呈现差异化的含水量。传统研究多聚焦于毛细作用,却忽视了滞留空气的"隐形玩家"角色——它们像被困在迷宫中的气泡,随着土壤吸力的变化不断重组,直接影响着水分运移和工程稳定性预测的准确性。针对这一难题,中国国家自然科学基金支持的研究团队在《Journal of Hydrology》发表论文,通过郑州黏土、三门峡粉土和台州残积土的系列实验,首次量化了历史最大吸力对空气滞留的决定性作用。研究采用高精度吸力控制装置监测饱和度的动态

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-30

  • 考虑热耦合特性的先进绝热压缩空气储能系统配置优化研究

    随着全球气候恶化问题加剧,可再生能源的快速发展面临出力波动性挑战。压缩空气储能(CAES)因其低成本、高效率优势成为重要解决方案,其中先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)通过储热系统(TES)实现能量回收,但系统内压缩侧与膨胀侧的热耦合特性长期未被充分研究。现有模型多将两侧解耦分析,忽视TES介导的温度关联,导致配置优化结果偏离实际工程需求。针对这一瓶颈,中国电网公司资助的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,创新性地构建了考虑TES温度耦合的AA-CAES全系统模型。该研究通过建立压缩机出口温度与膨胀机入口温度通过TES的数学关联,首次量化了热参数跨侧耦

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-30

  • 急诊护士工作场所主观幸福感量表(EN-SUWIS)的开发与心理测量学评价:一项填补急诊护理领域测量工具空白的研究

    急诊护理领域长期面临一个严峻挑战:在充满生物危害、暴力威胁和决策压力的特殊环境中,护士们的身心健康直接影响着医疗质量和患者安全。尽管全球多项研究显示急诊护士抑郁发生率高达34.7%-54.6%,焦虑达43.4%,但现有幸福感测量工具均未考虑急诊科"高锐度、不可预测、快节奏"的独特性。印尼学者Suis Galischa Wati团队在《Journal of Emergency Nursing》发表的研究协议,首次系统性地提出开发急诊护士专用主观幸福感量表(EN-SUWIS)的完整路线图。研究创新性地整合积极心理学PERMA+4理论框架(包含物理健康、经济安全等4个扩展维度)、领导力维度和技术适应

    来源:Journal of Emergency Nursing

    时间:2025-06-30

  • 碳纳米纤维负载钨酸铈复合材料的制备及其在高性能非对称超级电容器中的应用

    随着全球能源危机加剧,开发高效储能器件成为科研热点。超级电容器(SCs)因其高功率密度和长循环寿命备受关注,但低能量密度始终是瓶颈。传统电极材料如CeO2虽具有可变价态(Ce3+/Ce4+),却受限于导电性差;而碳纳米纤维(CNF)虽能提供导电网络,单独使用时容量有限。如何通过材料复合实现性能突破,成为该领域的关键科学问题。印度Bishop Heber College的Sivanantham Dhineshkumar团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表研究,创新性地采用探针超声法将Ce2(WO4)3与CNF复合,通过系统表征和电化学测试证明

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-06-30

  • 综述:质子交换膜在PEM水电解槽中的应用综述:绿色氢能生产的可持续途径

    历史水电解技术可追溯至1800年工业革命时期,Nicholson和Carlisle首次实现电解水制氢。法拉第于1834年确立电解基本定律,而首座大型电解设施(1939年)产能已达10,000 Nm3/年。这一技术历经百年演进,为现代质子交换膜(PEM)水电解奠定了基础。PEM水电解99%)优势脱颖而出。其核心在于零间距设计:阳极催化水氧化释放质子(H+)和电子,质子通过PEM迁移至阴极重组为H2。目前主流膜材料Nafion厚度为25-250 μm,但其高昂成本(400-500美元/m2)制约规模化应用。质子交换膜分类100 mS cm−1)和低氢渗透(<2 mA cm−2)著称,但成本瓶颈推动

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-06-30

  • 过渡金属-氮共掺杂多孔碳纳米球负载铂催化剂的设计及其电催化析氢性能优化

    随着全球能源危机加剧,氢能因其高能量密度和零污染特性成为研究热点。电解水制氢技术中,铂(Pt)虽是最佳电催化剂,但其高昂成本和有限储量制约着大规模应用。当前研究聚焦于通过优化载体材料减少Pt用量,其中金属-氮共掺杂多孔碳(M-NC)因可调控Pt电子状态而备受关注,但现有合成方法存在工艺复杂、金属颗粒易团聚等问题。河南省科技厅资助的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表论文,通过配体辅助自组装乳液聚合法制备了Pt/Co-NC催化剂,其独特的结构设计和电子协同效应实现了HER性能的突破性提升。研究采用配体辅助自组装乳液聚合、密度泛函理论(

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-30

  • 微量C3H6O3添加剂重构锌阳极界面提升水系锌离子电池性能

    随着可再生能源发电的间歇性问题日益突出,电网级储能技术需求激增。尽管锂离子电池凭借高能量密度占据市场主导地位,但锂资源稀缺性和有机电解液易燃性限制了其大规模应用。水系锌离子电池(AZIBs)因其成本低廉、安全性高和锌金属阳极理论容量大(820 mAh g−1)等优势成为研究热点,然而锌阳极界面存在的析氢反应(HER)、腐蚀和枝晶生长三大难题严重制约其发展。针对这一挑战,来自中国的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表创新成果,提出采用微量(20 mM)二羟基丙酮(C3H6O3)作为电解质添加剂。通过调控Zn2+溶剂化结构和界面吸附行为

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-30

  • 铜过氧化物触发活性氮增强化学动力学-免疫治疗协同效应的机制研究

    恶性肿瘤治疗领域长期面临传统疗法效率低下、肿瘤微环境(TME)复杂等挑战。化学动力学治疗(CDT)虽能通过芬顿反应产生细胞毒性活性氧(ROS),却受限于H2O2分布不均和ROS半衰期短等问题。与此同时,肿瘤细胞对氧化损伤的逐渐耐药性也制约着治疗效果。针对这些瓶颈,温州医科大学等机构的研究团队创新性地将CDT与免疫治疗结合,开发出多功能纳米平台HMSN-Met@HA-CuO2,相关成果发表于《Journal of Colloid and Interface Science》。研究采用中空介孔二氧化硅纳米粒(HMSN)为载体,通过透明质酸(HA)修饰实现CD44受体靶向递送。核心创新在于利用铜过氧

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-30

  • 固态非晶化策略缓解硅基负极材料体积膨胀难题

    硅材料因其4200 mAh g−1的超高理论容量,被视为下一代锂离子电池(LIBs)负极的明星材料。然而,其充放电过程中300–400%的剧烈体积膨胀犹如一把双刃剑——不仅导致电极结构粉化,还会引发固态电解质界面膜(SEI)的反复破裂与再生,最终造成容量急剧衰减。更棘手的是,晶体硅(cSi)在嵌锂过程中表现出的各向异性膨胀行为,使得应力分布极不均匀,进一步加速了材料失效。尽管纳米硅能部分缓解这些问题,但其低振实密度和高成本成为产业化瓶颈。北京化工大学的研究团队另辟蹊径,提出通过固态非晶化技术将晶体硅转化为各向同性多孔非晶硅(aSi),并与商业化石墨复合,成功开发出aSi/石墨复合材料(aSG6

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-30

  • 配体介导三元磁性Cu-Cr-Se纳米片的晶相调控与磁性能研究

    在探索新型功能材料的浪潮中,二维磁性纳米材料因其独特的量子限域效应和可调控的磁学性质成为研究热点。然而,如何精准控制多元化合物的晶相结构,尤其是具有相近化学组成的异构体,始终是材料合成领域的“圣杯”难题。以铜铬硒(Cu-Cr-Se)体系为例,尽管CuCrSe2和CuCr2Se4的化学计量比仅相差约10%,但前者呈现低温反铁磁性(AFM),后者却表现出高达430 K的室温铁磁性(FM)。这种“失之毫厘,谬以千里”的特性差异,使得传统合成方法难以实现单一晶相的定向制备,严重制约了其在自旋电子器件中的应用。针对这一挑战,上海科技大学的研究团队在《Journal of Colloid and Inte

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-30

  • 钌负载调控LaMnOx催化剂氧空位与路易斯酸位点协同促进乙酰丙酸高效转化为2-丁醇

    随着全球对可持续能源需求的日益增长,将生物质转化为高附加值化学品成为研究热点。乙酰丙酸(LA)作为生物质平台分子,其转化产物2-丁醇在溶剂、燃料添加剂等领域具有重要应用价值。然而,现有催化体系存在反应条件苛刻、选择性不足等问题,特别是对反应过程中氧空位(Ov)与路易斯酸位点的协同作用机制认识不足。针对这一挑战,来自江西的研究团队在《Journal of Catalysis》发表研究,通过精准调控Ru-LaMnOx催化剂的电子结构和酸性性质,实现了LA高效转化为2-丁醇。研究采用浸渍法制备系列Ru-LaMnOx催化剂,结合X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(D

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-06-30


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