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  • 1000MW双切圆锅炉二次风系统优化:基于CFD模拟与实验验证的燃烧效率提升及CO2减排研究

    在能源需求持续增长与环境约束日益严格的背景下,大型燃煤电厂的节能减排成为关键课题。1000MW超临界双切圆锅炉作为主力发电设备,其二次风系统的不合理设计常导致前后墙气流分布失衡——原始设计中气流偏差高达45%,压力差达142 Pa,引发炉墙过热、高温腐蚀及蒸汽温度波动等一系列问题,严重影响锅炉效率与安全性。传统调节手段如电动挡板门调整收效甚微,亟需系统性优化方案。哈尔滨锅炉厂与合作团队在《Results in Engineering》发表的研究中,创新性地采用“导流板+孔板”复合优化策略。通过建立Realizable k-ε湍流模型进行CFD模拟(网格量350万,y-plus<5),结合950

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-27

  • 基于可解释人工智能(XAI)的洪水易发性预测模型解析与关键变量交互机制研究

    洪水灾害是全球面临的重要自然灾害,每年造成大量人员伤亡和经济损失。传统洪水预测模型存在"黑箱"特性,难以解释变量间的复杂相互作用,这严重制约了模型在防灾决策中的应用。伊朗西北部流域地形复杂,近年来频发洪水事件,亟需建立高精度且可解释的预测模型。伊朗农业与自然资源研究教育中心的研究团队在《Results in Engineering》发表研究,通过整合8种机器学习算法和SHAP可解释人工智能技术,系统解析了洪水易发性预测中的关键变量贡献机制。研究收集了126处历史洪水点数据,选取12个环境变量包括海拔、坡度、地形湿度指数(TWI)、河流距离(DTS)等,采用70/30比例划分训练集与验证集,通过

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-27

  • 基于NPID下垂控制的构网型逆变器光伏系统性能提升研究:间歇性与不平衡负载下含/不含BESS的对比分析

    随着全球能源结构向低碳化转型,光伏(PV)等可再生能源的大规模并网面临严峻挑战。与传统同步发电机不同,光伏系统缺乏旋转质量,无法提供惯性支撑,在遭遇间歇性光照或三相不平衡负载时,极易引发电压波动、频率失稳和谐波畸变等问题。尤其当电压不平衡度(VUF)和电流不平衡度(CUF)高达73.6%时,常规控制策略往往束手无策。为破解这一难题,来自国内某高校的研究团队在《Results in Engineering》发表了一项创新研究。该团队将非线性PID(NPID)控制引入构网型逆变器(GFMI)的下垂控制框架,并首次系统比较了含/不含电池储能系统(BESS)的两种方案在真实天气数据下的性能差异。通过M

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-27

  • 雪松树干超临界水非催化气化:关键影响因素与反应动力学研究

    在全球能源转型与碳中和目标背景下,传统化石燃料的环境污染与资源枯竭问题日益严峻。作为可再生能源的重要组成,生物质能因其碳中性特征备受关注。然而,传统生物质转化技术如直接燃烧效率低下,生物转化过程缓慢,而热化学转化常伴随二次污染。超临界水气化(Supercritical Water Gasification, SCWG)技术因其独特优势脱颖而出——当水超过临界点(374°C, 22.1MPa)形成超临界水(SCW)时,其低粘度、高扩散系数特性可高效溶解有机物,同时避免有害物质排放,特别适合高含水率生物质处理。雪松树干作为分布广泛、成本低廉的木质纤维素生物质,其SCWG研究却鲜有报道。针对这一空白

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-27

  • 生物启发合成过渡金属异质复合物及其在能源催化中的应用研究

    在全球能源转型背景下,氢能作为零碳排放的清洁能源载体备受关注。然而,传统氢能生产技术依赖贵金属催化剂,存在成本高、环境负担重等瓶颈。如何开发高效、廉价且环境友好的催化材料,成为推动氢经济落地的关键科学问题。针对这一挑战,某大学研究团队创新性地利用农业废弃物小麦麸皮中的纤维素与氨基胍作为配体,与K(I)、Ba(II)、Cd(II)等8种过渡金属离子按1:1:2比例构建了系列生物启发式异质金属复合物。相关成果发表于《Renewable Energy》,为可持续氢能技术提供了新思路。研究采用红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)和热重分析等关键技术,系统表征了材料特性。

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-27

  • Eu3+/Tb3+共掺杂碲酸盐玻璃的可调谐发光特性及能量转移机制研究

    在光电材料领域,如何实现高效可调谐发光一直是科学家们追逐的圣杯。传统硅酸盐或磷酸盐玻璃由于高声子能量(通常超过1000 cm-1),往往导致稀土离子的非辐射跃迁损耗,严重制约了发光效率。而碲酸盐玻璃以其独特的TeO4/TeO3结构单元和仅约700 cm-1的低声子能量,成为稀土离子发光的理想载体。特别是Tb3+和Eu3+这对"黄金搭档",前者能发射纯净的绿光(5D4→7F5,544 nm),后者则擅长红光发射(5D0→7F2,613 nm),二者的协同效应为颜色调控提供了无限可能。为破解能量转移效率优化的难题,来自泰国那空帕农皇家大学等机构的研究团队开展了一项创新研究。他们采用熔融-淬火法成功

    来源:Radiation Physics and Chemistry

    时间:2025-06-27

  • 晚第四纪孟加拉湾西部古气候信号解码:多指标重建与全球气候动力学联系

    晚第四纪(2.6百万年至今)是理解当前全球气候变化的关键时期,其冰川-间冰期旋回与亚洲季风系统(如印度夏季风ISM和东北季风NEM)的联动机制仍存在诸多未解之谜。孟加拉湾(BoB)作为北印度洋的重要副盆地,因其独特的地理位置——同时接收ISM和NEM降雨,以及来自喜马拉雅和半岛河流的大量沉积物输入,成为研究气候遥相关的天然实验室。然而,BoB区域古气候记录与全球气候动力学(如北大西洋振荡、ENSO)的关联尚不明确,限制了对未来气候预测的准确性。针对这一科学问题,国家地球科学研究中心(NCESS)的Nayana V. Haridas团队在《Quaternary International》发表研

    来源:Quaternary International

    时间:2025-06-27

  • 汉江走廊粟作南传的考古植物学证据:中原地区晚新石器时代寨子山遗址的发现及其意义

    粟作南传之谜与汉江走廊的关键角色中国新石器时代农业呈现"南稻北粟"的鲜明格局,但近年来南方多地发现的粟类遗存引发学术争议:起源于黄河流域的粟作农业如何突破地理屏障向南传播?其中,连接南阳盆地与江汉平原的汉江走廊被推测为三条潜在传播路线中的中枢通道,但长期缺乏直接证据支持。这一问题的破解不仅关乎作物传播路径的复原,更涉及史前南北文化互动与农业技术交流的深层机制。湖北省文物考古研究所联合钟祥市博物馆的科研团队,选择汉江走廊南端门户——寨子山遗址(31.245236°N, 112.669831°E)展开攻坚。该遗址包含油子岭文化(5800-5300 BP)、屈家岭文化(5300-4500 BP)和石

    来源:Quaternary International

    时间:2025-06-27

  • 基于SiO2@PPy@AgBr异质结的光热增强型超疏水涂层:面向海洋环境的抗生物污损与辅助防冰多功能解决方案

    海洋极端环境如同一位冷酷的“多面杀手”——高盐度海水诱发设备腐蚀,微生物附着形成生物膜加速材料降解,而极地航线的冰层堆积更会威胁航行安全。传统解决方案往往顾此失彼:含毒杀菌剂(如有机锡)造成生态风险,纯物理超疏水表面易因机械损伤失效,而单一光热材料(如聚吡咯PPy)存在载流子复合率高的问题。这些痛点呼唤一种能同时“拒水、杀菌、融冰、防腐”的智能涂层。针对这一挑战,中国研究人员在《Progress in Organic Coatings》发表研究,提出“四维防御”策略:通过氟化环氧树脂构建化学惰性基底,纳米SiO2模拟珊瑚表面形成微纳层级粗糙度,聚吡咯(PPy)实现光热转换,原位生长的AgBr/

    来源:Progress in Organic Coatings

    时间:2025-06-27

  • 水凝胶改性硅基荧光涂层的制备与性能研究:多策略协同防污新突破

    海洋生物污损是困扰船舶工业的世界性难题,不仅增加航行阻力与燃油消耗,还带来巨额维护成本。传统含重金属的杀菌涂层虽有效但污染环境,而无毒硅基防污涂层(FRC)又面临机械强度差、静态防污不足的瓶颈。聚二甲基硅氧烷(PDMS)因其低表面能特性虽能减少生物粘附,但甲基基团的疏水性限制了其防污持久性。与此同时,水凝胶材料通过形成水合层可阻断蛋白质初始吸附,但高溶胀率又导致稳定性下降。如何整合两类材料的优势,成为突破防污涂层技术的关键。针对这一挑战,中国某研究团队创新性地将聚乙二醇(PEG)水凝胶与PDMS复合,并引入长余辉荧光粉(LAPs),开发出具有三重防污机制的新型涂层。研究通过接触角测试、弹性模量

    来源:Progress in Organic Coatings

    时间:2025-06-27

  • 华北克拉通左权-赞皇变质杂岩新太古代-古元古代岩浆-变质事件及其构造意义

    地球早期大陆地壳的形成演化是理解行星演化的关键科学问题。华北克拉通作为全球最古老的陆块之一,其新太古代(约27-25亿年前)的构造热事件长期存在"时间错位之谜"——全球多数克拉通在27亿年前后出现地壳生长高峰,而华北克拉通则以25亿年事件为主导。这种差异使华北克拉通成为研究早期地壳形成机制的天然实验室。近年来,越来越多的证据表明27亿年事件可能在华北克拉通广泛存在,但其空间分布范围和强度仍不明确。针对这一科学问题,中国地质科学院地质研究所的研究团队选择华北克拉通中部的左权-赞皇变质杂岩开展系统研究。这两个相邻的变质杂岩区记录了多期岩浆-变质事件,是揭示华北克拉通早期演化历史的理想研究对象。通过

    来源:Precambrian Research

    时间:2025-06-27

  • 基于聚γ-谷氨酸/透明质酸的自修复水凝胶原位形成羟基磷灰石及其骨修复应用研究

    骨缺损修复一直是临床面临的重大挑战,传统骨移植存在手术创伤大、炎症风险高等问题。虽然金属、生物陶瓷等材料已被广泛应用,但这些材料往往缺乏理想的骨诱导性和生物相容性。近年来,水凝胶因其三维多孔结构和良好的生物相容性成为研究热点,但常规水凝胶机械强度不足,难以满足承重骨修复需求。更棘手的是,水凝胶在体内易发生机械损伤,导致功能失效。如何在保持水凝胶生物活性的同时提升其力学性能和自修复能力,成为骨组织工程领域亟待突破的科学难题。针对这一系列问题,来自大阪大学的研究团队创新性地将天然生物高分子聚γ-谷氨酸(PGA)和透明质酸(HA)与羟基磷灰石(HAp)结合,通过希夫碱反应开发出具有原位HAp形成能力

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-06-27

  • 综述:聚酰胺胺树枝状大分子(PAMAM)和线性聚酰胺胺(PAAs)在塑料和纺织品中的阻燃应用

    引言全球塑料年产量已突破4.1亿吨,但其易燃性引发的火灾风险催生了对环保型阻燃剂的迫切需求。传统阻燃剂面临环境毒性挑战,而聚酰胺胺类聚合物因其可设计的分子结构和多重阻燃机制成为研究热点。本文聚焦PAMAM树枝状大分子和线性PAAs这两类氮富集聚合物,揭示其在塑料和纺织品阻燃领域的最新进展。合成、结构与物化特性PAMAM树枝状大分子通过迭代迈克尔加成和酰胺化反应构建精确的层状分支结构(G0-G10),表面官能团(-NH2、-COOH等)可调控。其球形拓扑(1-3.5 nm)赋予独特的牛顿流体行为,热分解起始温度(Tonset)随代数增加而升高(G4达350°C),胺端基促进氨气释放。线性PAAs

    来源:Polymer Degradation and Stability

    时间:2025-06-27

  • 双发射钐(III)-大环席夫碱复合物:高效荧光检测水分子及其溶剂区分新策略

    水分子(H2O)的精准检测一直是工业生产和科学研究中的关键挑战。从涂料品质控制到核磁共振分析,甚至细胞生物学研究,微量水的存在可能引发产品质量下降、化学反应失控等连锁问题。更棘手的是,同位素重水(D2O)与普通水近乎相同的物化性质,使得二者的区分成为分析化学领域的"圣杯"。传统检测方法如卡尔费休滴定法虽经典却操作复杂,而高端仪器分析又面临成本壁垒。在这一背景下,荧光传感技术因其高灵敏度、操作简便等特点崭露头角,但现有探针在选择性、稳定性方面仍存在明显局限。浙江理工大学的研究团队在《Polyhedron》发表的研究中,创新性地将目光投向了镧系元素钐(Sm)的特殊发光性质。他们设计合成了一种23元

    来源:Polyhedron

    时间:2025-06-27

  • 不同长度NBR与EPDM橡胶热氧老化过程的实验与数值模拟分析:扩散限制效应及材料性能演变

    在高温高压的严苛工况下,橡胶密封件就像坚守岗位的"安全卫士",其性能衰减直接关系到航空航天、核电站等重大装备的运行安全。丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)作为密封领域的"双子星",前者以耐油性著称,后者则以抗老化见长。然而这些材料在长期服役过程中会遭遇热氧老化的"隐形杀手"——氧气分子如同微型破坏者,通过扩散作用侵入材料内部引发链断裂和交联反应,导致密封性能的渐进式崩溃。更棘手的是,当密封件尺寸变化时,氧气的渗透路径会形成复杂的"迷宫效应",使得传统老化预测模型频频失灵。针对这一工程难题,来自巴西石油公司资助的研究团队开展了一项跨尺度的创新研究。他们设计了一组精妙的对比实验

    来源:Polymer

    时间:2025-06-27

  • 预留串晶对千万级分子量超高分子量聚乙烯薄膜热拉伸过程中结构演化的调控机制

    超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其分子量超过百万的极长分子链,在纤维等领域展现出全球最高的比强度和比模量,广泛应用于军工、医疗等高价值领域。然而,这种卓越性能高度依赖于内部晶体结构——特别是被称为"shish-kebab"的串晶结构,其中轴向排列的shish晶体是性能提升的关键。传统加工中,UHMWPE经历从折叠链片晶到串晶再到伸直链晶体的复杂结构演变,而分子量越高,分子链缠结越严重,使得千万级分子量体系的结构控制成为行业难题。中国科学院长春应用化学研究所团队发现,原始UHMWPE树脂中天然存在大量shish晶体,这些晶体在热加工过程中可作为模板诱导kebab晶体外延生长。基于此,研究人员提

    来源:Polymer

    时间:2025-06-27

  • 功能化聚酰亚胺反应性大分子增强碱溶性光敏聚合物在阻焊材料中的性能优化研究

    随着电子产品向微型化、高密度化发展,印刷电路板(PCB)上焊点间距的缩小导致传统阻焊材料(Solder Resist, SR)面临严峻挑战:脆性断裂、耐热不足(<150oC)等问题频发,而现有环氧树脂(EP)基SR虽具化学稳定性,却因高交联密度导致柔韧性差。更棘手的是,传统热固化工艺能耗高、挥发性有机物(VOCs)排放多,难以满足绿色制造需求。为此,中国科学院深圳先进技术研究院的Jinhui LI团队创新性地将功能化聚酰亚胺(Polyimide, PI)反应性大分子引入碱溶性光固化EP体系,开发出兼具高效固化与卓越性能的新型SR材料,相关成果发表于《Polymer》。研究采用三步关键技术:1)

    来源:Polymer

    时间:2025-06-27

  • 三元共聚物策略通过溶解度介导的聚集调控实现高性能全聚合物太阳能电池

    研究背景与意义有机太阳能电池(OSCs)因其轻质、柔性特性成为可再生能源领域的研究热点,但基于聚合物-小分子共混膜的活性层存在相分离和机械脆性问题,制约其商业化应用。全聚合物太阳能电池(APSCs)凭借聚合物长链缠结的优势展现出优异的形态稳定性,但复杂的分子堆叠和相分离行为导致电荷传输效率低下。其中,喹喔啉基聚合物给体PBQx-TF虽具有高激子解离效率,但其刚性骨架引发过度聚集,形成大尺寸相分离域,加剧电荷复合损失。如何通过分子工程调控聚集行为成为突破APSCs性能瓶颈的关键。研究方法与技术路线广东工业大学的研究团队设计了一种与PBQx-TF结构相似的三元共聚物PMz-5,通过紫外-可见吸收光

    来源:Polymer

    时间:2025-06-27

  • 基于混合溶剂离子液体的两步后处理法增强PEDOT:PSS薄膜热电性能研究

    随着全球可穿戴电子设备爆发式增长,如何实现持续环保供电成为关键挑战。热电材料(TE)能将废热直接转化为电能,但传统无机材料如Bi2Te3虽性能优异却存在毒性高、柔性差等缺陷。有机热电材料代表PEDOT:PSS因其无毒、低成本和高柔性备受关注,但其核心矛盾在于电导率(σ)与塞贝克系数(S)的此消彼长——提升载流子浓度可增加σ却会降低S,导致功率因子(PF=S2σ)难以突破。更棘手的是,PEDOT:PSS中绝缘PSS链包裹导电PEDOT链形成的核壳结构,严重制约电荷传输效率。山西某研究团队在《Organic Electronics》发表的研究中,开创性地提出"酸处理+混合溶剂离子液体"两步后处理法

    来源:Organic Electronics

    时间:2025-06-27

  • 基于GaAs的垂直耦合混合等离子体波导的受控杂化实现低损耗纳米级光约束

    研究背景纳米光子学领域长期面临一个“鱼与熊掌”的困境:等离子体波导(Plasmonic Waveguide)能将光场压缩到纳米尺度,但金属材料在光学波段的介电损耗导致传播距离骤减。传统混合等离子体波导(HPW)通过结合介电质与金属虽能部分缓解损耗,但传播长度仍局限在数十微米量级。这种“光走得越远,信号丢得越多”的特性,严重制约了其在芯片级光互连、生物传感等领域的应用。研究设计与方法印度理工学院(印度矿业学院)丹巴德校区的SWATI RAJPUT团队在《Optik》发表研究,提出一种革命性的垂直耦合混合等离子体波导(Vertically Coupled Hybrid Plasmonic Wave

    来源:Optik

    时间:2025-06-27


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