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键基近场动力学中非局部性的普适性度量:非局部常数的引入与验证
随着材料与结构微型化发展,传统基于偏微分方程(PDE)的模型在模拟微结构异质性材料时面临巨大挑战。这类材料(如合金、陶瓷、骨骼等)的力学行为常表现出尺寸效应,而经典均质化方法在涉及断裂损伤时往往失效。近场动力学(Peridynamics, PD)作为经典力学的非局部重构,通过积分算子替代空间导数,能自然描述裂纹萌生与扩展。然而,PD模型中的非局部性由影响函数(influence function)的支撑域("视域尺寸")和具体形态共同决定,如何量化不同影响函数引入的非局部性差异,成为优化多尺度建模的关键科学问题。针对这一挑战,研究人员开展了键基近场动力学(Bond-Based Peridyna
来源:International Journal of Engineering Science
时间:2025-06-29
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京津冀城市群极端降雨与洪涝灾害的空间分异特征及多情景气候风险评估
随着全球变暖加剧,极端降雨事件正以超预期的速度增长。每升温1°C,极端日降雨量将激增7%(O’Gorman, 2015),而城市群因其高密度的人口和经济活动,成为气候风险的"放大器"。京津冀城市群作为中国北方核心经济区,近年来频遭暴雨袭击——2012年"7·21"特大暴雨造成79人死亡,2023年台风"杜苏芮"引发历史性洪涝,暴露出跨流域灾害管理的严峻挑战。然而,现有研究存在三大瓶颈:全球气候模型(GCM)在区域尺度预测极端降雨时精度不足;传统水文模型难以模拟跨流域复合型洪涝;损失评估多聚焦单一系统,忽视城市群多维功能的连锁反应。针对这些挑战,同济大学的研究团队在《International
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-06-29
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中国河东煤田不同煤阶烟煤中稀土元素和钇的赋存模式演变机制研究
稀土元素和钇(REY)作为现代高新技术产业不可或缺的战略资源,其传统矿石资源正面临枯竭风险。煤炭因其特殊的有机-无机复合特性,成为REY潜在替代来源。然而,REY在煤中的赋存模式(modes of occurrence)及其随煤化作用(coalification)的演变规律长期存在争议:部分研究认为矿物是主要载体,另一些则强调有机质的关键作用。这种认知分歧严重制约了煤系REY的高效提取与利用。针对这一科学问题,中国某研究机构团队在《International Journal of Coal Geology》发表研究,选取河东煤田16个煤矿的20个烟煤样本(镜质体反射率Rr=0.57–1.59%
来源:International Journal of Coal Geology
时间:2025-06-29
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综述:钒/钼氧化物(硫化物)及其石墨烯基纳米复合材料在能源应用中的制备新趋势
Abstract能源存储与转换技术近年来取得显著突破,其中钒、钼基纳米材料因其独特的电化学和晶体结构成为研究热点。钒氧化物(如VO2)的金属-绝缘体相变特性、钼硫化物(MoS2)的层状结构及其与石墨烯的复合设计,显著提升了锂/钠离子电池(LIBs/SIBs)的容量和循环稳定性。此外,这类材料在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中作为对电极(CEs)展现出高效催化活性,其光电转换效率(PCE)可达23.83%。Introduction全球能源需求预计2050年达30太瓦,亟需开发可再生技术。钒/钼化合物凭借多氧化态(+2至+6)和丰富晶体构型,成为电池和超级电容器(SCs)的理想电极材料。例如,V
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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利用木胡瓜果提取物生物合成ZnO纳米颗粒:光催化与抗菌活性评价及其环境应用研究
背景与挑战工业废水中的合成染料和耐药菌已成为全球环境与健康的双重威胁。纺织业排放的亚甲基蓝(MB)染料难以降解,而传统处理方法效率低且易产生二次污染。与此同时,肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)等病原体的耐药性问题日益严峻。绿色合成的金属氧化物纳米颗粒(NPs)因其高效、低毒特性成为研究热点,其中氧化锌(ZnO)因其宽禁带(3.37 eV)和FDA安全认证(GRAS)优势备受关注。然而,传统化学合成法能耗高、污染大,亟需开发可持续的制备方法。研究设计与方法印度卡纳塔克邦的研究团队利用木胡瓜(Averrhoa bilimbi)果提取物作为生物燃料,通
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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基于苯并咪唑的金属配合物光催化与生物活性研究:抗糖尿病及抗菌机制探索
当前全球面临抗菌药物耐药性、糖尿病等代谢疾病激增以及环境污染三重挑战,传统单一功能化合物已难以应对。苯并咪唑衍生物因其独特的金属螯合能力和广谱生物活性(抗菌、抗癌、抗糖尿病等),成为药物化学研究热点。然而,如何通过金属配位策略同步提升化合物的光催化性能和药理活性,仍是未被充分探索的领域。来自喀拉拉邦基督教学院的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表研究,通过将邻苯二胺与咪唑-2-甲醛缩合合成新型配体(imb),进而与Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Zn(II)等过渡金属配位,制备出兼具光催化与生物活性的多功能配合物。研究采用单晶X射线衍
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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π-π堆叠调控的镝(III)超分子配合物合成、结构及磁弛豫动力学研究
在分子磁性材料领域,单分子磁体(Single-Molecule Magnets, SMMs)因其在分子尺度展现的磁弛豫和磁滞现象,被视为下一代高密度信息存储的潜在载体。镧系元素尤其是DyIII离子,凭借强自旋轨道耦合和显著磁各向异性,成为构建高性能SMMs的理想选择。然而现有镧系SMMs的性能仍远未达到实用要求,如何通过分子设计策略调控磁弛豫动力学成为关键科学问题。广西自然科学基金和NSFC资助的研究团队在《Inorganic and Nuclear Chemistry Letters》发表的工作,创新性地将超分子化学中的π-π堆叠相互作用引入镧系SMMs体系。研究人员采用8-羟基喹啉(Hql
来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters
时间:2025-06-29
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基于柔性紫精配体的多刺激响应MOFs材料:光电致变色、氨气与Cr2O72−传感及防伪应用研究
在环境污染和防伪需求日益突出的背景下,开发兼具多重响应特性的智能材料成为研究热点。氨气(NH3)作为常见刺激性气体,长期接触可引发呼吸系统损伤;重铬酸根(Cr2O72−)作为强氧化性污染物,易通过生物累积导致基因突变。传统检测方法存在设备昂贵、操作复杂等缺陷,而现有防伪技术又难以兼顾动态响应与低成本特性。针对这些挑战,牡丹江师范学院化学与化工学院的研究团队创新性地将具有氧化还原活性的紫精配体(viologen)与芳香羧酸结合,设计出三种能同时响应光、电、化学刺激的金属有机框架(MOFs)材料,相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究采用溶剂热
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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表面活性剂驱动合成片状Ni3S2嵌入S掺杂FeCo LDH电催化剂:揭示表面活性剂对氧析出性能与稳定性的调控机制
随着全球能源危机加剧,开发绿色制氢技术成为解决化石能源依赖的关键。然而,电解水过程中的氧析出反应(OER)因涉及四电子转移而动力学缓慢,严重制约整体效率。目前依赖贵金属铱/钌氧化物催化剂成本高昂,因此设计高效、廉价的过渡金属催化剂迫在眉睫。河北工业大学的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表研究,通过表面活性剂调控策略构建了Ni3S2嵌入硫掺杂铁钴层状双氢氧化物(Ni3S2@SFC-LDH@NF)的新型电催化剂,为解决这一难题提供了创新方案。研究采用电沉积-水热法两步合成技术,重点考察了CTAB、SDS和PVP三种表面活性剂对催化剂形貌与性能的影
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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新型Langbeinite型磷酸盐Ba2FeCo(PO4)3的合成与磁结构特性研究
在材料科学领域,混合金属磷酸盐(MMPs)因其独特的结构可调性和多功能性备受关注。这类化合物通过将不同金属离子整合到磷酸盐骨架中,可产生单金属体系无法实现的协同效应。特别是具有Langbeinite结构的MMPs,其由MO6八面体和PO4四面体共角连接形成的三维框架,能容纳大尺寸阳离子,在能源存储、光学器件和磁电材料等领域展现出巨大潜力。然而,如何精确调控过渡金属组合以诱导新颖磁学行为,仍是当前研究的难点。针对这一科学问题,穆罕默德五世大学的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表了关于Ba2FeCo(PO4)3的系统研究。该工作采用高温固相反应法
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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二元金属氧化物纳米颗粒增强壳聚糖/酪蛋白贴片的体外研究:促进糖尿病伤口愈合的新策略
糖尿病作为全球性代谢疾病,其并发症慢性伤口因持续炎症、微生物感染和生长因子失调导致愈合困难,传统单功能敷料难以满足治疗需求。甘地格拉姆乡村研究所团队创新性地将植物提取物合成的CuO-NiO NPs嵌入Cs/Cas基质,在《Inorganic Chemistry Communications》发表的研究揭示了该复合材料通过多重机制加速伤口愈合。研究采用Ruellia tuberosa叶提取物绿色合成CuO-NiO NPs,通过FT-IR确认CuO(574 cm−1)和NiO(427 cm−1)特征峰;SEM观察纳米颗粒分布;UTM测试机械性能;水接触角评估亲水性;并开展抗菌实验、细胞迁移(3T3
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-06-29
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基于宏基因组蛋白酶的芝麻蛋白水解物封装:壁材组成对稳定性和抗菌活性的影响
在食品工业和农业领域,微生物污染和抗生素耐药性问题日益严峻,开发天然抗菌剂成为研究热点。植物蛋白水解物因其生物活性和安全性备受关注,但存在稳定性差、易降解等技术瓶颈。传统蛋白酶制备的肽段往往活性有限,而现有封装技术又面临壁材选择单一、保护效果不足等挑战。农业生物技术研究所的研究团队创新性地将宏基因组技术与封装科学相结合,开展了一项突破性研究。该团队从环境宏基因组中筛选获得PersiProtease1蛋白酶,用于水解芝麻蛋白制备抗菌肽,并系统评估了淀粉(ST)、阿拉伯胶(GA)和芝麻蛋白分离物(SPI)不同配比对封装效果的影响。研究成果发表在《Industrial Crops and Produ
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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森林残余生物质转化为固体生物燃料的性能评估与预测:减少野火风险与替代化石燃料的双重效益
在全球气候变化加剧的背景下,森林野火已成为威胁生态系统和人类社会的重大环境问题。仅2023年加拿大野火就释放了14亿吨CO2当量,相当于日本全年能源相关排放总量。更严峻的是,传统燃料管理方法如计划烧除(prescribed fires)不仅成本高昂(中国2023年支出达18.8亿美元),还会造成二次污染。与此同时,森林地表凋落物作为主要火源物质,其蕴含的生物质能却未被有效利用——这种矛盾现状呼唤创新解决方案。中国的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表的研究中,首次系统评估了高纬度亚洲四种主要树种(落叶松Larix gmelinii、樟子松Pinus sy
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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间作系统中节水策略的综合效应:水分调控与种植模式对根冠协调及农业水分生产率的协同影响
在全球气候变化与水资源短缺的背景下,干旱半干旱地区的农业生产面临严峻挑战。这些区域占地球表面积的三分之一以上,而农业系统却长期受限于落后的耕作方式和有限的水资源。枸杞(Lycium barbarum L.)作为西北干旱区的特色经济作物,其传统单作模式效率逐年下降,而紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为高适应性豆科牧草,与枸杞间作可形成互补生态位。然而,间作系统中水分调控如何影响根冠协同及资源利用效率,仍是未解之谜。针对这一问题,甘肃省景泰川电力灌溉水资源利用中心灌溉试验站的研究团队开展了为期三年的田间试验。研究采用双因素完全随机设计,设置4种灌溉梯度(W0:75%-85%田间持
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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基于CT成像的成熟椰子萌发过程内部结构动态变化观测与存活预测模型构建
椰子作为热带地区重要的经济作物,其独特的生物学特性一直给科研人员带来观测难题。传统研究多聚焦于幼苗生长阶段,而对种子萌发早期内部结构动态变化知之甚少——这主要源于椰子坚硬的内果皮(endocarp)和纤维状中果皮(mesocarp)构成的天然屏障,使得常规观测手段难以实现无损监测。随着影像学技术的发展,计算机断层扫描(CT)技术为破解这一困境提供了新思路,但此前研究多局限于单时间点静态观察,缺乏对萌发全过程的系统追踪。来自海南的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表的研究中,创新性地采用医用双源CT(SOMATOM Definition Flash)对10
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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三倍体百香果'满天星'幼苗对PEG6000模拟干旱胁迫的生理生化响应机制及其育种价值
随着全球气候变化加剧,干旱已成为制约农作物生产的主要非生物胁迫因素。在中国云南等热带亚热带地区,频繁的干旱事件严重影响了百香果(Passiflora edulis Sims)这一高经济价值作物的生长和品质。百香果作为多籽水果,种子过多的问题长期困扰加工产业,而三倍体育种不仅能减少种子数量,还可能增强抗逆性。然而,三倍体百香果在干旱条件下的生理响应机制尚不明确,这限制了其在干旱地区育种中的应用。云南省热带作物研究所的研究团队针对这一科学问题,以人工诱导的三倍体百香果'满天星'(2n=3x=27)及其二倍体对照(2n=2x=18)为材料,采用PEG6000模拟不同强度干旱胁迫(15%、30%、45
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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微酸性电解水预处理结合蜡质退火增强竹材疏水性、尺寸稳定性及防霉性能研究
竹材作为一种可持续的天然资源,因其快速生长和高强度特性,被广泛应用于建筑和日用品领域。然而,竹材固有的亲水性(含大量纤维素、半纤维素和木质素)和丰富的淀粉等营养成分,使其在湿度高于75%的环境中极易滋生霉菌,导致变色、腐朽,严重制约了其大规模应用。传统防霉方法如高温碳化或化学药剂处理,存在效果不佳或环境污染等问题。因此,开发一种高效、环保的竹材改性技术成为研究热点。针对这一挑战,中国林业科学研究院等机构的研究人员创新性地提出将微酸性电解水(SAEW)预处理与混合蜡退火工艺相结合的策略。SAEW作为一种绿色杀菌剂,其有效成分次氯酸(HClO)可破坏霉菌细胞膜;而天然蜡(如巴西棕榈蜡、蜂蜡)的低表
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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RcBSK7基因通过调控ABA信号通路正向调控蓖麻抗旱性的分子机制研究
干旱是制约蓖麻产业发展的主要环境胁迫因素,会导致叶片萎蔫、根系损伤甚至植株死亡,严重影响这种工业油料作物的产量。尽管前人已从生理层面研究了蓖麻的干旱响应机制,但分子层面的调控网络仍不清晰。特别是油菜素内酯(BR)信号通路中的BR-signalling kinases(BSKs)家族,虽在盐胁迫响应中作用明确,但其在抗旱中的功能尚未阐明。内蒙古民族大学等单位的研究人员通过15% PEG-6000模拟干旱处理蓖麻根系,采用iTRAQ定量蛋白质组学技术,从2195个鉴定蛋白中筛选出318个差异表达蛋白(DEPs)。KEGG分析显示,植物激素信号转导通路中的RcBSK7显著上调。为验证其功能,研究团队
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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纳米改性生漆涂层的绿色制备及其对木材耐候性与可持续保护性能的协同增强机制
木材作为重要的可再生资源,在户外应用中常因湿度、紫外线和微生物作用导致变形、褪色和腐朽。传统溶剂型涂料含挥发性致癌物,而天然生漆虽环保却存在固化慢、易老化等缺陷。如何通过绿色改性提升生漆的实用性能,成为木材保护领域的关键挑战。中国科学院团队创新性地将γ相纳米Al2O3颗粒(Al2O3 NPs)和可再分散纤维素纳米纤维(CNFs)引入生漆基质,开发出QA(Al2O3改性)和QF(CNFs改性)两种复合涂层。研究发现,纳米材料通过填充漆膜微孔、催化漆酚聚合等机制,显著提升涂层的机械性能和防护效果。该成果发表于《Industrial Crops and Products》,为开发高性能生物基涂料提供
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-06-29
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西伯利亚克拉通岩石圈地幔角闪石矿物学研究:基于新温压计与地球化学的重建
地球深部的角闪石如同隐藏的“密码本”,记录着古老克拉通地幔的演化故事。西伯利亚克拉通作为全球最古老的陆核之一,其岩石圈地幔中广泛分布的Cr-bearing amphiboles(含铬角闪石)长期缺乏系统性研究。传统角闪石温压计仅适用于3.5 GPa以浅的深度,而深部地幔角闪石的成因与地质意义始终成谜。更棘手的是,这些矿物可能携带了从古俯冲到地幔柱活动的多期次地球化学信号,但缺乏可靠的技术手段解码这些信息。针对这一难题,中国科学院地质与地球物理研究所等机构的研究人员开展了一项突破性研究。他们首先开发了全新的角闪石温压计,通过整合Si-Al交换、Na-Ca分配及Fe-Mg置换等参数,首次实现了对4
来源:Geosystems and Geoenvironment
时间:2025-06-29