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  • 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

  • 铁调控高熵合金工程显著提升碱性析氧反应性能

    随着全球对清洁能源需求的激增,电解水制氢技术因其零碳排放特性成为研究热点。然而,制约该技术发展的关键瓶颈在于阳极氧析出反应(OER)需要较高的过电位,其缓慢的四电子转移过程导致能量转换效率低下。虽然贵金属氧化物如RuO2和IrO2表现优异,但其稀缺性和高昂成本阻碍了大规模应用。近年来,由五种以上主元组成的高熵合金(HEA)因其独特的"鸡尾酒效应"和晶格畸变特性,在催化领域展现出巨大潜力,但关于特定元素(如铁)在高熵体系中的作用机制仍缺乏系统研究。为解决这一科学问题,深圳大学的研究团队通过创新性的一步电沉积策略,在泡沫镍基底上成功制备了花椰菜状FeCoNiZnP高熵合金催化剂。该研究成果发表在《

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-27

  • 中国盐碱地土壤多功能性与碳汇的空间优化修复策略研究

    在全球气候变化与粮食安全双重压力下,盐碱化土壤已成为威胁陆地生态系统的"隐形杀手"。中国作为全球第三大盐碱地分布国,超过1亿公顷的盐碱土壤因气候带与水文条件差异呈现显著空间异质性,传统"一刀切"的修复策略难以奏效。更严峻的是,盐碱化导致土壤有机碳(SOC)库以每年6.8 Pg的速度流失,不仅削弱土壤多功能性(Soil Multifunctionality, SMF)——即土壤同步维持生态服务的能力,还加剧了温室效应。尽管已有研究尝试评估单一修复措施效果,但如何针对不同区域特性设计"量体裁衣"的修复方案,并协同提升碳汇功能,仍是悬而未决的科学难题。为此,中国科研团队在《Journal of Cl

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-06-27

  • 基于垃圾渗滤液浓缩液原位合成水滑石富集多孔地质聚合物及其仿生肺结构增强CO2捕获性能研究

    随着全球碳中和进程加速,开发高效经济的碳捕获技术成为研究热点。当前工业主流的有机胺吸收法虽有效但存在再生能耗高、易降解等问题。固体吸附剂如沸石、金属有机框架(MOFs)等虽表现出色,但其制备成本制约了规模化应用。地质聚合物(Geopolymers)作为廉价的无定形铝硅酸盐材料,具有低能耗制备和结构可调的优势,但固有致密结构导致其孔隙率仅8-10%,CO2吸附能力远低于沸石等材料。如何突破孔隙限制、提升活性位点利用率,成为地质聚合物碳捕获性能提升的关键科学问题。北京工业大学的研究团队受生物肺气体交换机制启发,创新性地将垃圾渗滤液浓缩液(LLC)作为原料,通过H2O2发泡结合腐植酸稳定技术,成功制

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-06-27

  • 高速磁浮列车精准建模与动态能效优化策略研究

    随着城市化进程加速,交通领域的能源消耗与碳排放问题日益严峻。高速磁浮列车(High-Speed Maglev, HSM)凭借零机械摩擦、低噪声和爬坡能力强等优势,被视为未来超高速地面交通的解决方案。然而,其商业化应用面临高昂能耗成本,且传统轮轨列车节能方法无法直接移植。德国TR系列HSM虽已实现600 km/h试验速度,但悬浮系统与线性电机的高动态耦合特性导致能耗模型复杂,加之辅助停车区(ASA)的安全速度约束,亟需开发针对性节能优化方法。中国研究人员通过建立HSM多系统耦合模型,首次整合悬浮气隙控制律、线性电机动态效率及ASA约束,构建了精准的能耗优化框架。研究发现,传统恒定效率模型会低估实

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-06-27

  • 碱金属掺杂Ru/MgO催化剂的一步球磨法制备及其在氨分解制氢中的结构与电子协同促进作用

    在全球能源转型背景下,氢能作为零碳能源载体面临储存与运输的技术瓶颈。氨(NH3)因其17.8 wt%的高储氢密度和易液化特性成为理想氢载体,但其催化分解需要高效低温催化剂。钌(Ru)虽是最高效的氨分解催化剂,但传统制备方法步骤繁琐,且Ru纳米颗粒的分散度与电子态调控直接影响B5活性位点密度和氮重组效率。针对这一挑战,福州大学的研究团队在《Journal of Catalysis》发表研究,开发了一种革命性的一步干法球磨技术,成功制备出碱金属(K/Rb/Cs)掺杂的Ru/MgO催化剂,揭示了碱金属对Ru的结构与电子双重促进作用。研究采用X射线吸收谱(XAS)、高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-06-27

  • 蒙脱石介导钴掺杂Fe-MOF复合材料:实现高效光驱动苯羟基化的新策略

    苯酚作为重要的化工中间体,目前主要通过异丙苯法生产,但该方法反应条件严苛且伴随大量丙酮副产物,对环境造成严重威胁。光催化技术因其绿色、低能耗的特性成为替代方案,但现有催化剂存在选择性低、稳定性差等瓶颈。金属有机框架(MOF)材料因其可调控的孔结构和活性位点备受关注,其中铁基MOF(Fe-MOF)凭借自Fenton效应(通过Fe2+/Fe3+循环产生活性羟基自由基)在光催化领域展现出潜力。然而,单一Fe-MOF活性位点密度有限,且反应条件要求苛刻。与此同时,二维蒙脱石(MMT)因其独特的层状结构、Fenton-like活性和阳离子交换能力,成为功能化载体的理想选择。为解决上述问题,中原工学院的研

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-06-27

  • 华南大厂锡多金属矿田闪锌矿中铟的赋存与富集机制研究:以铜坑矿床为例

    【研究背景】铟(In)作为战略性关键金属,在高科技领域具有不可替代的作用,但其全球分布极不均匀且难以形成独立矿床。中国虽是最大产铟国,却面临供需失衡的严峻挑战。华南大厂锡多金属矿田作为世界级超大型锡矿,伴生铟资源量达8775吨,但长期以来对其赋存规律认识不清。特别是铜坑矿床中,闪锌矿(Sp)作为铟的主要载体,不同世代矿物组合差异显著,铟含量从99ppm到954ppm剧烈波动,这种异常富集现象背后的控制因素成为亟待破解的科学谜题。【研究方法】广西某研究团队选取铜坑矿床91号矿体,采用矿相学观察划分Sp1-Sp3三个世代闪锌矿,结合电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-

    来源:Journal of Asian Earth Sciences

    时间:2025-06-27

  • 秦汉蟠螭镜高精度年代学与科技分析揭示早期帝国国家政策对青铜产业的影响

    论文解读在战国至汉代的宏大历史转型期,青铜器的社会功能发生了根本性变革。曾经象征礼制权威的青铜礼器逐渐式微,而铜镜这类日用青铜器却随着世俗化浪潮蓬勃发展。其中,蟠螭镜(Panchi mirrors)以其独特的抽象龙纹和跨越战国至西汉的漫长年代序列,成为观察这一时期技术传播与政策干预的绝佳载体。然而,学界长期存在两个关键争议:一是汉镜标准化工艺究竟形成于汉武帝盛世(141–87 BCE)还是更早阶段?二是中央集权政策如何通过资源调配重塑地方手工业?这些问题的解答,对理解早期中国"青铜工业转型"与"国家力量渗透"的互动机制至关重要。中国科学技术大学等机构的研究团队选取滦河流域双龙墓群与聚英墓群出土

    来源:Journal of Archaeological Science

    时间:2025-06-27

  • 铜器时代婴儿遗骸多学科重建:意大利法恩扎遗址生物人类学突破研究

    考古遗址中的人类骨骼遗存是研究古代人群生活史的重要窗口,但骨骼保存状况往往制约着传统骨学分析的开展。婴幼儿遗骸因其骨骼发育未成熟、结构脆弱,在考古记录中常呈现严重降解状态,导致学界对古代婴幼儿群体的生长发育、饮食结构和遗传背景等关键信息知之甚少。意大利法恩扎遗址发现的铜器时代婴儿遗骸正是典型代表——仅存牙冠和无法辨识的骨碎片,传统方法仅能给出1.5-2.5岁的粗略年龄估计。面对这一挑战,由国内多所高校和研究机构组成的团队在《Journal of Archaeological Science》发表创新研究,通过多学科技术联用成功突破保存极限,为"骨碎无声"的考古遗存重建生命史。研究团队采用四大关

    来源:Journal of Archaeological Science

    时间:2025-06-27

  • 多温区He离子辐照下VTaTi难熔高熵合金与钒元素中He气泡形成机制的对比研究

    在核能技术快速发展的背景下,反应堆结构材料面临双重挑战:高剂量位移损伤(dpa)和(n,α)核反应产生的He原子引发的脆化效应。He与空位相互作用形成的气泡会显著降低材料高温力学性能,甚至引发脆性断裂。传统材料已难以满足需求,而具有独特性能的高熵合金(HEAs)尤其是难熔高熵合金(RHEAs)展现出巨大潜力。然而现有研究存在矛盾:部分HEAs能抑制气泡生长,但某些RHEAs如HfNbZrTi却表现出更严重的气泡粗化现象。这种差异背后的机制尚不明确,特别是温度因素的影响更缺乏系统研究。北京理工大学的研究团队选择具有优异热稳定性和辐照抗性的VTaTi RHEA为研究对象,通过对比其与纯V在2.5

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-27

  • 电磁笼结构石墨烯/铜复合织物的多光谱兼容隐身设计与性能调控研究

    现代战场上,红外与雷达探测技术的飞速发展让军事目标的隐蔽性面临严峻挑战。传统隐身材料往往顾此失彼——雷达吸波材料(RWA)需要高电磁损耗,而红外隐身(LIE)却依赖低发射率金属反射层,两者性能要求存在根本矛盾。更棘手的是,现有材料还存在带宽窄、耐久性差、功能单一等问题。如何打破这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境?陕西某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究给出了创新解决方案。研究团队采用阶梯式功能化策略,将石墨烯/壳聚糖(G/CS)吸波层与磁控溅射铜纳米粒子红外屏蔽层结合,构建出三明治结构的电磁笼织物。通过表面自组装和磁控溅射技术,使材料兼具电磁波路

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-27

  • 不同轧制温度下Ti-TiAl层状复合材料的织构演变与力学性能研究

    在航空航天和汽车发动机领域,TiAl金属间化合物因其低密度和优异的高温性能备受关注,但其室温脆性严重制约实际应用。受自然界贝壳层状结构启发,Ti-TiAl金属-金属间化合物层状复合材料(MIL)通过结合塑性Ti层与高强度TiAl层,成功实现了脆-塑变形模式的协同调控。然而,现有研究对热轧过程中织构演变及其与力学性能的关联机制尚未阐明,制约了材料性能的进一步优化。针对这一科学问题,山东某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,系统考察了1175-1100°C轧制温度对DsTi700(Ti-6Al-3Sn-10Zr-(Mo, Nb, W, Si))/T

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-27

  • 微波辅助构建S型BiOBr/UiO-66 (Zr)异质结光催化剂高效降解水体有机污染物:性能与机制研究

    随着工业发展,水体有机污染问题日益严峻,传统处理方法难以高效降解抗生素类污染物。其中,诺氟沙星(NOR)等氟喹诺酮类抗生素因结构稳定难以被生物降解,而亚甲基蓝(MB)作为典型染料污染物对水生生态系统具有潜在毒性。光催化技术因其绿色高效特性成为研究热点,但单一半导体材料如BiOBr存在可见光利用率低、光生载流子快速复合等瓶颈。金属有机框架材料(MOFs)因其可调控的孔隙结构和光电性质成为理想解决方案,其中UiO-66 (Zr)凭借出色的化学稳定性和光响应特性备受关注。为解决上述问题,陕西科技大学的研究团队创新性地采用微波辅助法构建了S型异质结BiOBr/UiO-66 (Zr)光催化剂。通过X射线

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-27

  • 光热增强型Pt修饰Cu2O合金纳米簇用于染料污染物的光电芬顿高效降解

    随着城市化进程加速,合成染料导致的水体污染已成为全球性难题。这些污染物不仅破坏水生生态系统,更因致癌性、致畸性等特性威胁生物安全。传统处理方法如吸附、生物降解等存在效率低、成本高等局限,而常规芬顿技术虽能高效产生活性羟基自由基(•OH),却受限于H2O2快速消耗和酸性环境要求。如何突破这些瓶颈,实现广谱pH适用、持续高效的污染物降解,成为环境科学领域的重大挑战。中国某研究机构团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,创新性地将光热效应与光电芬顿技术结合,设计出雪片状铂修饰氧化亚铜合金纳米簇(SSPt-Cu2O NCs)。这种双金属合金结构通过内置电场

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-27


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