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钴锌金属有机框架界面效应协同铟掺杂显著提升氮氧化钽光阳极光电化学水分解效率
随着全球能源结构转型,利用太阳能驱动光电化学(PEC)水分解制氢被视为实现碳中和的关键技术之一。然而,该技术的核心瓶颈在于光阳极材料——既要具备宽光谱吸收能力,又需高效分离光生载流子并加速缓慢的四电子氧析出反应(OER)。氮氧化钽(TaON)因其2.4 eV窄带隙和适宜的能带位置成为研究热点,但本征载流子复合率高、表面反应动力学迟滞等问题导致其效率远低于理论值。现有改性策略如金属掺杂(Ba、V等)和异质结构建(BiVO4/TaON)虽有一定效果,但仍难以兼顾活性与稳定性。针对这一挑战,中国的研究团队创新性地将铟(In)掺杂与双金属有机框架(CoZn-MOFs)修饰相结合,开发出高性能In-Ta
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-06-30
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金属有机框架模板辅助构建富含异质界面的宽带柔性电磁波吸收薄膜
随着5G通信和电子设备的普及,电磁波污染已成为威胁精密仪器运行、生态环境和国防安全的重要问题。传统吸波材料面临带宽窄、阻抗失配等瓶颈,尤其是单一碳基材料因导电性过强导致反射率高,而纯磁性材料又因密度大、介电性能不足难以满足需求。如何通过材料设计协同优化介电损耗与磁损耗,成为突破宽带吸波技术的关键挑战。温州大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,创新性地采用金属有机框架(MOF)模板辅助策略,通过静电纺丝将Co2+原位负载于聚合物纤维表面,经高温烧结制备出富含Co/C异质界面的纳米纤维材料。系统研究表明,通过调控煅烧温度(重点优化700℃处
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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同源晶格掺杂与声子工程协同策略实现高效深红窄带发光及动态防伪应用
在光电材料领域,如何实现高效稳定的深红色发光一直是制约WLED(白光发光二极管)和先进防伪技术发展的关键瓶颈。传统稀土材料如Y2O3:Eu3+和CaAlSiN3:Eu3+虽广泛应用,但其5D0→7F4跃迁的弱发射强度(670-720 nm)和热不稳定性严重限制了性能。特别是在植物工厂中,深红光能显著提升光合效率;在防伪领域,该波段又具有独特的可识别性。吉林某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究,通过同源晶格掺杂与声子工程的协同创新,交出了一份突破性解决方案。研究采用高温固相法合成Ca3Y1.4Ge3O12:0.6Eu3+荧光粉,通过Gd3+掺杂
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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钛调控TixZrNbMoV难熔高熵合金的金属间化合物抑制与枝晶偏析优化机制研究
在极端环境应用中,难熔高熵合金(RHEAs)因其优异的高温强度、抗氧化性和抗蠕变性备受关注。然而,这类合金的室温塑性往往因脆性金属间化合物(IMCs)和严重的枝晶偏析而大打折扣。IMCs(如Laves相、σ相)和元素偏析会引发局部应力集中,导致机械载荷下的灾难性失效。尽管通过调整合金元素(如降低Cr含量或增加Ti/Nb比例)可部分改善性能,但IMCs形成与偏析的协同调控机制仍不明确。特别是钛(Ti)元素在RHEAs中的双重作用——既能抑制IMCs又可调节偏析——尚未系统研究。这一知识空白严重阻碍了高性能RHEAs的理性设计。针对这一挑战,江苏理工学院的研究团队在《Journal of Allo
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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机器学习预测La0.67Ca0.33−xSrxMn0.98Ni0.02O3化合物电阻率双金属-绝缘体相变的温度与锶掺杂效应
在当代电子材料研究领域,钙钛矿型稀土锰氧化物因其独特的磁电耦合特性备受关注。这类材料的电阻率会在特定温度下发生戏剧性变化——从金属态突然转变为绝缘态,这种现象被称为金属-绝缘体相变(MIT)。La0.7Ca0.3MnO3等材料通过调控Mn3+/Mn4+比例,可实现基于双交换机制(Double Zener Exchange)的电阻率调控,在磁传感器、自旋电子学器件中具有重要应用前景。然而,传统实验方法难以精确捕捉电阻率随温度和掺杂水平的非线性演变规律,特别是当材料中同时存在Sr、Ca等碱土金属复合掺杂时,其电子输运行为的预测更成为材料设计的重大挑战。为突破这一瓶颈,研究人员聚焦La0.67Ca0
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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多相二氧化钛-氧化锌异质结中高效电荷分离与传输的协同效应及其对太阳能光催化制氢的增强机制
在全球能源转型的背景下,绿色氢能因其高能量密度和零碳排放特性成为研究热点。然而,传统化石燃料制氢存在高污染问题,而太阳能光催化分解水制氢技术因其直接利用太阳能的优势备受关注。二氧化钛(TiO2)作为经典光催化剂,却面临电荷复合快、太阳光利用率低等瓶颈。尽管异质结策略(如TiO2-ZnO体系)能改善性能,但多相体系中相组成对电荷传输的调控机制尚不明确,特别是锐钛矿/金红石比例在三相异质结中的作用鲜有报道。针对这一科学问题,印度理工学院古瓦哈提分校等机构的研究人员设计了一系列双相(TiO2-ZnO)和三相(锐钛矿/金红石/ZnO)异质结材料,系统探究了相组成对光催化性能的影响。研究发现,当锐钛矿与
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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普鲁士蓝界面活化增强MnO2正极H+存储:水系锌离子电池性能突破
研究背景与意义水系锌离子电池因其高安全性和低成本成为储能领域的研究热点,但MnO2正极面临Mn溶解和Zn2+扩散动力学的双重挑战。传统策略虽能缓解Mn流失,却难以提升反应速率。近年来,H+/Zn2+共嵌入机制被证实可加速电荷传输,而结构水诱导的Grotthuss质子传导(通过氢键网络实现超快质子跳跃)成为关键突破口。中国的研究团队创新性地将普鲁士蓝(PB)这一质子导体引入MnO2界面,通过放电活化构建富水结构,同步解决Mn稳定性和动力学问题,相关成果发表于《Journal of Alloys and Compounds》。关键技术方法研究采用电化学沉积法在MnO2表面原位构建PB界面,通过恒电
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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微波辅助熔融淬火法制备Er3+掺杂TeO2玻璃及其在提升染料敏化太阳能电池效率中的应用
随着全球能源需求激增,太阳能电池技术成为解决能源危机的关键。其中,第三代染料敏化太阳能电池(DSSC)因制备成本低、透光性好等优势备受关注,但其效率受限于对近红外(NIR)光的吸收不足。碲酸盐玻璃因其低声子能量(700-800 cm-1)成为稀土离子理想宿主,但传统熔融淬火法易导致析晶问题。印度尼西亚的研究团队创新性地采用微波辅助熔融淬火技术,成功制备Er3+掺杂TeO2-Na22-BaO玻璃,系统研究了其在DSSC效率提升中的应用,成果发表于《Journal of Alloys and Compounds》。关键技术包括:1) 微波辅助熔融淬火制备69-xTeO2:25Na2O:5BaO:x
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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铁纳米线浸涂三聚氰胺复合泡沫的理性构建:集成电磁波吸收与热管理功能
随着无线通信技术和电子设备的普及,电磁污染对人类健康和精密仪器的危害日益凸显。电磁波吸收(EWA)材料因其高吸收、低反射特性成为解决这一问题的关键。然而,现有材料难以同时满足宽带微波吸收、红外隐身和热管理需求,且制备工艺复杂。针对这一挑战,中国研究人员在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,通过真空辅助浸渍法将高长径比铁纳米线(FeNWs)负载于商用三聚氰胺泡沫(MF),构建了多功能MF@FeNWs复合泡沫。研究采用磁控生长法制备直径200 nm、长径比150的竹节状FeNWs,通过真空浸渍实现其在MF骨架上的均匀分布。借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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Zr/Hf添加对FeCrAl ODS模型合金中氧化物共格性及强化机制的影响研究
随着全球对清洁能源需求的激增,核能作为低碳排放的可持续能源备受关注。然而,核反应堆结构材料长期面临高温、强中子辐照等极端环境的严峻挑战。传统锆合金燃料包壳在福岛事故中暴露出的安全隐患,促使科学家们将目光转向更具潜力的FeCrAl ODS(氧化物弥散强化)钢。这类材料凭借基体中纳米氧化物的弥散分布,展现出优异的高温强度和抗辐照肿胀性能,被誉为第四代核反应堆和聚变堆的理想候选材料。但如何通过成分设计调控氧化物特性以优化材料性能,仍是制约其工程应用的关键科学问题。针对这一挑战,中国科学院的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表了创新性成果。研究聚焦Zr/Hf
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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新型低模量超弹性亚稳态Ti-Mo-Nb-Sn生物医用合金的组分设计与性能调控
在骨科植入领域,传统钛合金如Ti-6Al-4V长期面临三大难题:110 GPa的高弹性模量远超过人骨(10-30 GPa)引发的应力屏蔽效应;缺乏超弹性导致的有限恢复应变;以及Al、V元素的细胞毒性。这些问题促使研究者转向开发亚稳态β型钛合金,但现有体系如Ti-Nb基合金仍存在β相稳定性与低模量难以兼顾、昂贵元素添加量高、恢复应变不足2%等瓶颈。中南大学的研究团队创新性地结合价电子浓度(e/a)理论和d电子理论,设计出Ti-5Mo-xNb-ySn(x=10-20 wt%,y=6-12 wt%)合金体系。通过同步辐射X射线衍射、透射电镜等表征手段,系统研究了Nb/Sn含量对相组成、变形机制的影响
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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Cu/La协同改性AlSi5合金的反向挤压微观结构与性能调控机制及其在焊接材料中的应用
在航空航天、新能源汽车等领域,AlSi5合金作为环保型焊接材料广泛应用,但其液态流动性差导致焊接接头机械性能不佳。虽然铜(Cu)元素能改善流动性,但对延伸率(elongation)和导电性(conductivity)的调控效果有限,而这两者恰恰是焊接工艺的关键指标。稀土金属(REMs)如镧(La)因其变质(metamorphism)、细化晶粒(grain refinement)等特性备受关注,但过量添加会损害加工性能。如何通过精准调控合金成分与加工工艺实现性能突破,成为亟待解决的难题。宁波市关键研发计划支持的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表论文,
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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Ho3+与Yb3+浓度分布对Ce3+微调核-多壳层高掺杂上转换纳米颗粒发光性能的调控机制研究
在稀土掺杂上转换纳米材料领域,如何实现高效发光调控始终是研究者面临的重大挑战。传统低掺杂体系虽能避免浓度淬灭,却难以满足生物成像、光疗等应用对发光强度的需求。NaHoF4基纳米颗粒因其独特的磁光特性备受关注,但高浓度Ho3+掺杂引发的交叉弛豫(CR)和表面能量淬灭(SQ)严重制约其性能。更棘手的是,常用调控剂Ce3+的掺杂机制在核-多壳层高掺杂结构中尚未阐明,这就像试图用老地图探索新大陆——传统理论已无法指导新型材料设计。针对这一瓶颈,辽宁某高校研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表创新成果。研究人员采用油酸辅助法合成系列Ce3+掺杂的核-多壳层UCN
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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Sc元素诱导Al-Si-Mg合金中共晶Si相孪晶分支与纳米团簇协同改性机制研究
6 wt.%)合金中粗大的板状共晶Si相容易引发应力集中,导致材料脆性断裂。传统改性剂如Na和Sr虽有效,却伴随毒性气体释放和熔体吸氢等问题。稀土元素因其环保性和长效性成为研究热点,但Sc的改性机制尚不明确。内蒙古自治区自然科学基金支持的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表论文,通过多尺度表征技术揭示了Sc改性共晶Si的独特机制。研究采用真空感应熔炼制备Al-7.0Si-0.3Mg-XSc合金,结合扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)分析微观结构。结果显示,0.3 wt.% Sc添加使共晶Si尺寸
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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磁控溅射功率调控SmCo/Si薄膜界面扩散诱导多相形成及其磁性优化研究
在当今能源革命与信息技术飞速发展的背景下,稀土永磁材料尤其是钐钴(SmCo)合金因其卓越的高温稳定性和强磁性,成为电动汽车、风力发电机等高端装备的核心材料。然而,当这类薄膜直接沉积在硅(Si)基底上时,界面扩散问题如同"隐形杀手",会显著影响材料性能——这就像在精密电路板上突然出现不可控的电流短路,导致器件失效。更棘手的是,传统解决方案依赖缓冲层或高温沉积,不仅增加工艺复杂度,还可能引入新的界面缺陷。如何在不使用缓冲层的前提下,通过简易工艺实现界面结构与磁性能的精准调控,成为困扰研究人员的"卡脖子"难题。山西师范大学的研究团队独辟蹊径,选择通过磁控溅射功率这一"调控旋钮",在SmCo4靶材/S
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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热变形-时效协同构建双异质结构实现TC18钛合金超高强化的机制研究
在航空航天领域,钛合金因其优异的比强度和耐腐蚀性成为关键结构材料,但传统TC18合金经固溶时效处理(STA)后强度仅达1300 MPa,难以满足飞机起落架等承力部件的性能需求。现有研究虽通过双相区热轧、激光增材制造等手段构建异质结构取得进展,但普遍存在工艺复杂或强度提升有限的问题。如何通过简易工艺实现钛合金的突破性强化,成为亟待解决的科学难题。贵州某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,创新性地采用两相区热压缩结合时效处理的短流程工艺,在TC18合金中成功构建了具有多尺度特征的双异质结构。该结构包含两个关键维度:一是微米级初生α相(αp)与纳
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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宽温域下亚稳β钛合金Ti-10Mo-1Fe的层错能与塑性变形机制耦合关系研究
钛合金作为"太空金属"和"海洋金属",其性能调控一直是材料科学的研究热点。其中亚稳β型钛合金因其独特的强度-塑性平衡和优异的耐腐蚀性,在航空航天、生物医疗等领域展现出巨大潜力。然而这类合金的塑性变形机制异常复杂,受温度影响显著——从液氮温度下的相变孪生到高温下的动态再结晶,不同温区主导机制迥异,且与层错能(Stacking Fault Energy, SFE)存在微妙关联。这种机制多样性虽然赋予材料优异的性能可调性,但也给加工工艺优化带来巨大挑战。西北有色金属研究院的研究团队选择典型合金Ti-10Mo-1Fe,在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究成果,
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-30
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针刺放血疗法治疗红斑毛细血管扩张型玫瑰痤疮的临床疗效与安全性:一项随机对照试验研究
玫瑰痤疮是一种以面部潮红、丘疹和持续性红斑为特征的慢性炎症性皮肤病,其中红斑毛细血管扩张型(ETR)最为常见。患者不仅饱受灼热、刺痛等不适困扰,还因面部外观问题承受巨大心理压力。目前临床主要采用α-肾上腺素受体激动剂(如溴莫尼定凝胶)和β-受体阻滞剂(如卡维地洛)等药物治疗,但存在暂时性抑制、停药反弹等问题。强脉冲光(IPL)虽能改善血管异常,但治疗费用高昂且对皮肤屏障受损者耐受性差。面对这些临床困境,中国中医科学院广安门医院的研究团队在《JMIR Research Protocols》发表了一项创新性研究,探索传统针刺放血疗法在ETR治疗中的价值。这项研究采用随机对照试验设计,通过SPIRI
来源:JMIR Research Protocols
时间:2025-06-30
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降血糖药SGLT2抑制剂埃格列净的研制
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治疗肾细胞癌的首创性药物贝祖替凡