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  • Mg-Zn-Mn合金在胰液中的降解机制:胰蛋白酶破坏钝化层对可降解胰管支架设计的启示

    胰腺疾病治疗领域正面临支架技术的革新挑战。传统塑料支架存在高再狭窄率,而金属支架又面临不可降解的局限。镁合金因其可降解性和生物相容性成为理想候选材料,但胰腺独特的碱性环境(pH 8.3-8.7)、富含HCO3-的缓冲系统以及消化酶(如胰蛋白酶)的复杂作用,使得常规模拟体液(SBF)的测试结果与真实生理环境存在显著差异。特别是胰液中胰蛋白酶与腐蚀产物的相互作用机制尚未阐明,这严重制约着可降解胰管支架的临床转化。针对这一科学难题,重庆大学附属医院联合研究团队在《Journal of Magnesium and Alloys》发表了创新性研究。他们采用挤压工艺制备了四种不同Mn含量(0-1.5 wt

    来源:Journal of Magnesium and Alloys

    时间:2025-06-27

  • 巴西帕苏纳流域供水区旱涝流量的非对称变化:气候变化的区域水文响应与适应策略

    在全球气候变化背景下,水文循环的稳定性正面临前所未有的挑战。巴西帕苏纳流域作为库里蒂巴大都市区(370万人口)的重要饮用水源,近年来频繁遭遇极端水文事件——2015年圣保罗大都市区的水危机和2020-2022年库里蒂巴的用水限制,凸显了气候变化对热带地区供水安全的威胁。更棘手的是,现有研究多关注全球尺度评估,而缺乏对关键供水流域的精细化分析,这种认知空白使得区域适应性策略的制定如同"盲人摸象"。为了破解这一难题,来自巴西的研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表了创新性成果。研究团队创造性地采用"双模型验证"策略:一方面运用数据驱动的长短期

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-27

  • 稀土元素掺杂优化钽酸铋萤石结构的结构与离子电导率研究

    在能源材料领域,固体氧化物燃料电池(SOFCs)因其高效、环保特性备受关注,但其核心材料——氧化物离子导体的性能瓶颈始终制约着商业化进程。传统Bi2O3基材料虽具有优异的δ相离子电导率(1 Ω-1 cm-1@750°C),却面临高温相变和Bi3+还原两大难题。更棘手的是,其同系物Bi3TaO7的研究长期滞后于Bi3NbO7,尽管二者具有相似的萤石型结构(Fluorite)和5.4427 Å的晶格参数。针对这一挑战,马来西亚的研究团队创新性地采用稀土元素(La3+、Nd3+等)掺杂策略,通过固相反应法成功制备Bi3TaO7基固溶体。研究采用X射线衍射(XRD)分析晶体结构,结合交流阻抗谱(AC

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-27

  • 黄土包气带水分入渗特征的电法层析成像(ERT)证据及其对地下水补给机制的启示

    黄土高原作为中国典型的干旱-半干旱区,其厚层包气带的水分运移机制长期存在科学争议。传统观点认为降水仅能通过优先流(preferential flow)快速补给地下水,但野外观测显示湿润锋深度常不足6米,与水文地球化学证据矛盾。这一认知缺口直接影响了区域水资源评估和地质灾害预测精度。为破解这一难题,长安大学的研究团队在陕西泾阳北塬开展创新性研究。通过设计为期5天的入渗试验和90天的水分再分布监测,结合电法层析成像(ERT)技术,首次实现了黄土包气带水分运移过程的可视化定量解析。相关成果发表于《Journal of Hydrology》,为理解黄土区水文循环提供了关键证据。研究采用三大关键技术:1

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-27

  • 核壳结构锰钴氧化物@镍钼层状双氢氧化物复合材料的超电容电极性能研究及其界面电子重构机制

    能源危机与环境恶化正成为全球可持续发展的双重挑战。随着工业化进程加速,开发高效清洁的储能技术迫在眉睫。超级电容器(ultracapacitor)因其快速充放电特性备受关注,但传统电极材料存在比容量低、循环稳定性差等瓶颈。特别是锰钴氧化物(MnCo2O4)虽具有3620 F g−1的理论比电容,实际性能却远未达标;而层状双氢氧化物(LDH)虽能提供丰富活性位点,却易发生结构坍塌。如何通过材料设计协同提升导电性与电化学活性,成为该领域的关键科学问题。广西自然科学基金支持的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,创新性地将MnCo2O4与镍钼层状双氢氧化物(NiMo

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 稻壳衍生活性炭在染料敏化太阳能电池中的应用及通过氧化还原添加剂增强水凝胶电解质提升混合超级电容器性能

    随着全球能源危机和环境问题加剧,开发高效、可持续的能源存储与转换技术成为研究热点。超级电容器(SCs)因其高功率密度和长循环寿命备受关注,但较低的能量密度(0.5-6 Wh/kg)限制了其商业化应用。与此同时,染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为第三代光伏技术,其铂对电极的高成本问题亟待解决。农业废弃物稻壳(RH)富含纤维素和硅质结构,经活化后可形成具有分级多孔结构的碳材料,这为同时解决上述问题提供了可能。印度理工学院的研究团队通过水热碳化和KOH活化(800°C)将RH转化为活性炭(AC),系统表征显示其具有806.125 m2/g的高比表面积和石墨化结构。研究创新性地构建了六种电解质体系:

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 基于电化学调控策略的锂离子电池模组热失控传播抑制研究

    随着新能源产业的快速发展,锂离子电池作为核心储能部件,其安全性问题日益凸显。电池模组中单个电芯的热失控(TR)可能引发连锁反应,导致热失控传播(TRP),这种"多米诺骨牌"效应严重威胁着电动汽车和储能系统的安全。传统被动防护手段如隔热材料和强制冷却系统,虽能延缓TRP进程,却无法从根本上阻断电芯内部放热反应。更棘手的是,大电流放电虽可快速消耗负极锂含量,但伴随的焦耳热反而会加速TR过程——这就像试图用吹风机熄灭蜡烛,风力越大火苗越旺。针对这一行业痛点,中国的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表突破性研究。他们另辟蹊径,提出"以电制热"的创新思路:通过精确匹配放电

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 综述:钛酸锂负极在锂离子电容器中的研究进展

    摘要近年来,电化学储能器件在电动汽车和电子设备领域快速发展,亟需兼具高能量/功率密度和稳定性的解决方案。锂离子电容器(LICs)作为锂离子电池(LIBs)与超级电容器的混合技术,其性能核心依赖于负极材料。钛酸锂(LTO)凭借零应变特性(循环稳定性达10,000次)、1.55 V vs. Li/Li+的稳定电压平台及高锂离子扩散系数(2×10−8 cm2 s−1),成为理想负极候选。本文结合密度泛函理论(DFT)揭示了LTO的体相扩散动力学与表面电荷转移机制,并系统评述了纳米结构设计、碳基复合(如石墨烯包覆)及金属离子掺杂(如Al3+、Nb5+)等改性策略,指出其成本与规模化生产的平衡难题。引言

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 浮动电位下伪电容性MnOx降解机制的新见解:电化学阻抗谱与原位椭偏仪联用研究

    研究背景与意义超级电容器(SC)作为可再生能源存储系统的关键组件,因其高功率密度和快速充放电特性备受关注。其中,锰氧化物(MnOx)因其理论比电容高达1370 F g−1、成本低廉和环境友好等优势,成为最具潜力的电极材料之一。然而,在实际应用中,MnOx电极在长期循环或高电位工作条件下会出现性能衰减,其降解机制尚未完全阐明。现有研究多聚焦于合成方法或电化学性能优化,而对材料在浮动电位(floating)下的结构演变和失效机理缺乏系统性探索。这一问题直接制约了MnOx基超级电容器的寿命和可靠性。研究方法为解决上述问题,研究人员通过恒电位沉积法制备MnOx电极,并在不同浮动电位(1.0-1.4 V

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 混合动力电动汽车中三相感应电机与混合储能系统集成的先进非线性控制器研究

    随着全球碳中和目标的推进,交通运输领域的能源转型面临严峻挑战。传统内燃机(ICE)车辆不仅能源转换效率低至20%,更贡献了全球25%的CO2排放。尽管混合动力汽车(HEV)通过结合内燃机与电力驱动系统显著提升了能效,但如何平衡多能源系统的功率分配、解决氢燃料生产瓶颈以及提升动态响应性能,仍是制约技术发展的关键难题。尤其值得注意的是,现有燃料电池(FC)存在瞬态响应迟缓、无法回收制动能量等缺陷,而锂离子电池又面临成本高、热失控风险等问题。更棘手的是,传统光电化学(PEC)与光伏(PV)串联系统的界面能量损失导致制氢效率低下,使得"绿氢"生产难以满足实际需求。针对这些挑战,研究人员开展了一项创新性

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 脉冲电压与电流密度对低温下锂离子电池枝晶生长影响的特性分析

    随着电动汽车的迅猛发展,锂离子电池的安全性问题日益凸显。其中,内部短路引发的热失控是最严重的隐患,而锂枝晶(Li dendrite)的生长正是导致内部短路的关键诱因。尤其在低温环境下,电池面临着充电效率下降、枝晶加速生长等多重挑战。如何有效抑制枝晶形成,成为电池领域亟待解决的难题。针对这一挑战,内蒙古自治区高校科研团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,通过建立非线性相场模型(Phase Field Model)和热力学模型,系统分析了低温、脉冲电压(Pulse Voltage)、电流密度(Current Density)等因素对锂枝晶生长形貌的影响。研究发现,适

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 应变工程调控低角度晶界网络构筑高性能铝-空气电池负极材料

    随着全球能源危机与环境问题加剧,铝-空气电池(AABs)因其理论能量密度(1353–11,840 Wh/kg)远超锂电、成本低廉且环境友好,成为下一代储能技术的有力竞争者。然而,碱性电解液中的自腐蚀与氢析出问题严重制约其商业化进程。传统合金化策略虽能通过添加Ga、Sn等元素抑制腐蚀,但微观结构调控与性能的关联机制尚不明确。尤其关于晶粒尺寸的争议——大晶粒降低腐蚀速率还是小晶粒提升电化学活性?低角度晶界(Low-Angle Grain Boundaries, LAGBs)的引入为解决这一矛盾提供了新思路。中南大学研究团队在《Journal of Energy Storage》发表论文,提出应变诱

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • CuO/rGO复合材料的法拉第/非法拉第协同效应优化及其高性能超级电容电池应用研究

    现代电子设备对储能器件提出了既要"跑得快"(高功率密度)又要"跑得远"(高能量密度)的双重要求,这就像要求一辆车同时具备跑车的加速性能和电动车的续航能力。传统超级电容器(supercapacitor)虽然能快速充放电(功率密度可达104 W/kg量级),但其能量密度通常不足10 Wh/kg;而锂离子电池虽然能量密度高(200+ Wh/kg),功率密度却难以突破103 W/kg。这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境,催生了超级电容电池(supercapattery)这种混合型储能器件的研究热潮。印度理工学院的研究人员Madhuparna Sarkar等人在《Journal of Energy Stor

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 镍/钴负载碳包覆埃洛石纳米管构建高效锂硫电池隔膜阻挡层

    随着可再生能源和电动汽车的快速发展,人们对高能量密度储能器件的需求日益迫切。锂硫电池(LSB)因其高达1675 mAh g−1的理论比容量和硫正极的低成本优势,被视为下一代储能系统的有力竞争者。然而,多硫化物(PS)的溶解和穿梭效应导致活性物质流失和容量快速衰减,严重制约其实际应用。传统解决策略如正极设计需要精确控制硫分散,工艺复杂且成本高昂。相比之下,隔膜改性通过在正极与隔膜间添加功能性阻挡层,既能有效锚定PS又兼容现有电池制造工艺,成为更具产业化前景的技术路线。中国地质大学(北京)的研究团队创新性地利用天然粘土矿物埃洛石纳米管(HNTs)的特殊结构,通过水热法和煅烧工艺制备出同时负载镍/钴

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 新型“锚定-分散”策略制备高性能CoO@Fe-N-C三功能电催化剂及其在锌空气电池中的应用

    能源危机与环境污染的双重压力下,开发高效清洁能源转换技术成为全球科研热点。燃料电池和全水解系统因其绿色特性备受关注,但核心反应——氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的缓慢动力学成为“卡脖子”难题。目前依赖铂、钌等贵金属的催化剂成本高昂,而廉价过渡金属催化剂又面临活性不足的困境。如何通过精准调控活性位点的原子结构实现“一材多效”,成为突破该领域瓶颈的关键科学问题。山东大学的研究团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表的研究中,另辟蹊径地利用钴(II)四苯基卟啉(CoTPP)与聚吡咯(PPy)的π-π相互作用,以及铁氰根(

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-06-27

  • 炔基取代苯基供体单元的共价三嗪框架用于高效光催化合成过氧化氢

    在环境友好型化学品的制造领域,过氧化氢(H2O2)因其在污水处理、医疗消毒等领域的广泛应用而备受关注。然而传统蒽醌(AQ)法存在高能耗、贵金属催化剂依赖等缺陷。光催化技术利用太阳能将O2直接转化为H2O2,被视为最具潜力的替代方案。共价有机框架(COFs)因其可调控的电子结构和明确活性位点成为理想光催化剂,但受限于载流子复合严重和表面反应动力学迟缓等瓶颈。华中师范大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究,通过精准调控供体单元化学结构,将传统苯基供体替换为富含高密度电子的炔基,构建了两种新型D-A型共价三嗪框架(BT-COF/T

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27

  • 三重协同空心AuAg@CeO2等离子体纳米酶通过智能手机集成双模式生物传感实现碱性磷酸酶快速检测

    碱性磷酸酶(ALP)作为肝功能和骨代谢的关键生物标志物,其精准检测对肝炎、肝硬化等疾病的早期诊断至关重要。然而,传统检测方法受限于仪器依赖性强、操作复杂且易受样本基质干扰,难以满足基层医疗和动态监测需求。针对这一挑战,重庆某研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表的研究,通过创新设计空心AuAg@CeO2等离子体纳米酶,实现了ALP的超灵敏快速检测。研究采用种子介导生长法合成空心AuAg纳米笼,通过界面工程构建CeO2壳层,结合紫外-可见光谱、透射电镜和X射线光电子能谱进行表征。利用临床样本验证性能,通过智能手机RGB分析和红外热成像实

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27

  • Fe-Co双位点催化剂中p-d轨道杂化调控:电子重构促进析氧反应动力学

    电解水制氢技术被视为实现绿色能源转型的关键路径,但阳极析氧反应(OER)的缓慢动力学犹如"卡脖子"环节,其涉及O-H键断裂和O-O键形成的高能垒过程,严重制约整体效率。传统钴基催化剂虽能有效断裂O-H键,但受限于高自旋态电子构型和重构不稳定性,在降低过电位方面表现平平。更棘手的是,这些催化剂往往"顾此失彼"——优化OER性能时难以兼顾析氢反应(HER)活性,犹如"单腿走路"。湖北工业大学 Lei Ge 团队联合多所机构在《Journal of Colloid and Interface Science》发表突破性研究。他们通过密度泛函理论(DFT)计算预测,创新性地构建Fe-CoS2/Ni3S

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27

  • 可控氧化策略合成非晶NiO修饰氧化石墨烯包覆Ni纳米颗粒用于高效稳定碱性水分解

    氢能作为清洁能源载体,在可持续能源转型中扮演关键角色。碱性电解水制氢技术因其环境友好特性备受关注,但析氢反应(HER)动力学缓慢成为瓶颈——需要同时克服水分子解离的高能垒(Volmer步骤)和氢中间体(H⁎⁎)吸附/解吸的精准调控(Heyrovsky/Tafel步骤)。虽然贵金属Pt/C催化剂性能优异,但其高昂成本制约大规模应用。镍(Ni)因具有类铂电子结构和丰富储量被视为理想替代品,但纳米级Ni颗粒面临三大挑战:合成过程中奥斯特瓦尔德熟化导致的团聚、高表面能引发的自燃风险,以及纯Ni对H-OH键解离能力不足。针对这些问题,中国国家自然科学基金资助的研究团队在《Journal of Collo

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27

  • 硫介导晶格氧空位的微创调控策略提升NiFe-LDH析氧反应性能

    在可再生能源领域,析氧反应(OER)是水分解和金属-空气电池等技术的核心环节,但其缓慢的四电子转移过程严重制约了能量转换效率。虽然贵金属氧化物如RuO2和IrO25 at.%)往往引发晶格畸变,如Zhou等报道的9 at.%硫掺杂导致非晶化,仅能维持30小时稳定性。如何在不破坏材料骨架的前提下精准调控活性位点,成为开发高效稳定OER催化剂的关键挑战。中南大学的研究团队创新性提出"微创手术"(MIS)设计理念,通过两步水热法在泡沫镍上制备硫掺杂NiFe-LDH(NiFe-Ni@S),结合同步辐射、X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)等表征技术,证实2.98 at.%硫掺杂可诱导适度

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27


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