• 3d过渡金属嵌入C3N3高效催化CO2电还原为C1产物的密度泛函理论研究

  论文解读背景与挑战全球变暖与能源危机迫使科学家寻找CO2转化新途径。电催化CO2还原反应（CO2RR）可将CO2转化为燃料（如CH4）或化工原料（如HCOOH），但现有催化剂面临析氢反应（HER）竞争、低选择性和高能耗等问题。单原子催化剂（SACs）因其高原子利用率成为研究热点，其中金属-氮-碳（M-N-C）材料因结构可调性备受关注。然而，如何精准设计M-N-C材料以实现CO2高效定向转化仍是难题。研究设计与方法哈尔滨工业大学的研究团队通过密度泛函理论（DFT）计算，系统研究了3d过渡金属（TM=Sc~Ni）嵌入C3N3（TM-C3N3）的催化性能。采用VASP软件包进行自旋极化DFT计算，设

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-26

• 多孔β-环糊精聚合物混合基质膜的制备及其对苯并三唑的高效吸附机制研究

  苯并三唑（BTA）作为一种典型的新兴有机污染物（EOCs），因其高水溶性（28 g·L−1）、抗生物降解性和毒性，广泛存在于水体中，对生态环境和人类健康构成威胁。传统吸附剂如生物炭和金属有机框架（MOFs）虽有一定效果，但普遍存在吸附容量低、回收困难等问题。多孔β-环糊精聚合物（P−CDP）粉末虽对BTA表现出高效吸附（通过C−F与N−H键形成共价N−F键，辅以π-π相互作用和氢键），但粉末形态易造成二次污染。为此，北京建筑大学的研究团队创新性地将P−CDP粉末嵌入聚丙烯腈（PAN）基质中，通过相转化法制备了P−CDP/PAN混合基质膜，相关成果发表于《Surfaces and Interfa

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-26

• 曲率依赖性黏附动力学：NIH/3T3成纤维细胞在二氧化硅微球阵列上的形态适应与迁移调控

  在生命体的复杂微环境中，细胞如同精准的力学传感器，能通过纳米级的表面特征感知外界信号。这种被称为机械转导（mechanotransduction）的现象，驱动着细胞形态、黏附和迁移等关键行为。然而，传统研究往往难以将曲率这一几何参数从其他表面特性（如刚度、粗糙度）中剥离出来，导致学界对纯几何线索的独立作用机制存在认知空白。韩国基础科学研究所的Yerin Choi团队在《Surfaces and Interfaces》发表的研究，创新性地采用液相沉积（Liquid-Phase Deposition, LPD）技术，在固定800 nm直径的二氧化硅微球（Silica Bead, SB）阵列上构建了

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-26

• Ni纳米颗粒嵌入Al2O3纳米片催化剂的无碱选择性加氢合成间苯二甲胺研究

  在化工领域，间苯二甲胺(MXDA)作为环氧树脂固化剂和聚氨酯原料需求旺盛，但其传统合成依赖间苯二甲腈(IPN)在雷尼镍催化剂及碱性添加剂下的加氢反应，存在机械强度低、再生性差及环境污染等问题。如何开发高效无碱催化剂成为行业痛点。甘肃某高校团队在《Surfaces and Interfaces》发表研究，创新性地采用NiAl层状双氢氧化物(LDH)前驱体，通过共沉淀法合成系列Ni/Al2O3-HT催化剂。该工作通过调控LDH中Ni/Al摩尔比(2:1至4:1)，结合H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术，揭示金属-载体相互作用(MSI)对Ni纳米颗粒尺寸及分散度的调控

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-26

• 基于密度泛函理论的铅铋共晶冷却剂中挥发性钋-210在金属表面的吸附机制研究

  在第四代核能系统(Gen-IV)和加速器驱动系统(ADS)中，铅铋共晶(LBE)因其优异的热工水力性能成为理想冷却剂。然而，中子辐照下铋(Bi)活化产生的210Po具有极高挥发性和放射性毒性，可能通过气相扩散造成辐射危害。尽管过渡金属过滤器被提议用于捕获Po，但不同金属表面对Po及其化合物(Po2、PbPo、H2Po、PoOH)的吸附机制尚不明确。核动力研究院的研究团队在《Surface Science》发表论文，通过密度泛函理论(DFT)揭示了金属表面与Po物种的相互作用规律。研究采用DFT计算结合几何优化、吸附能分析和电子结构表征（如电子密度差Δρ(r)和分波态密度PDOS），系统评估了P

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-26

• 粉末粒径对航空发动机热端部件修复用APS-IN718涂层微观结构及摩擦学性能的影响机制研究

  航空发动机热端部件长期在高温、高压、高磨损的极端环境下工作，IN718镍基高温合金作为关键材料虽具有优异的高温强度，但在复杂工况下仍面临严重磨损问题。传统直接更换部件成本高昂且周期长，采用热喷涂技术进行局部修复成为经济高效的解决方案。然而，现有研究多聚焦涂层制备工艺优化，对粉末粒径这一关键参数如何影响修复涂层的宽温域摩擦学性能缺乏系统认知，这直接制约着航空发动机维修质量的提升。国家自然科学基金资助项目团队通过大气等离子喷涂(APS)技术，在IN718基体上分别制备小粒径(S-718)和大粒径(L-718)两种涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析微观结构，通过洛氏硬度计、纳米压

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-26

• 大气等离子喷涂Si-Al合金溅射靶材中结节形成机制及调控策略研究

  在节能建筑领域，低辐射（Low-E）玻璃因其卓越的隔热性能成为市场宠儿。这类玻璃的核心在于其表面镀覆的Si3N4介电保护层，通常采用磁控溅射技术制备。然而传统射频磁控溅射（RF-MS）沉积速率低下，而改用直流磁控溅射（DC-MS）模式时，掺入7.5%铝的硅靶材又面临严重的结节问题——这些突起物不仅降低溅射效率，还迫使频繁更换靶材，造成资源浪费。更棘手的是，大气等离子喷涂（APS）制备的靶材因工艺特性，存在更多孔隙和未熔颗粒，使得结节问题雪上加霜。为破解这一行业难题，郑州大学等机构的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表重要成果。研究人员首先采用APS工

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-26

• 钇掺杂对激光熔覆Ni60A涂层高温氯化物腐蚀抗性的协同效应：垃圾焚烧环境中的微观结构演化机制解析

  在追求碳中和的时代背景下，生物质能源作为绿色可再生能源备受关注。然而，垃圾焚烧发电过程中，锅炉受热面材料面临严峻的高温腐蚀挑战——燃烧产生的KCl、NaCl等氯化物与酸性气体会破坏传统不锈钢的Cr2O3保护膜，导致管道减薄甚至爆管事故。虽然镍基合金涂层能提供一定防护，但在垃圾焚烧特有的"氯化物+硫化物"复合腐蚀环境中仍显不足。如何通过材料改性突破这一技术瓶颈，成为提升垃圾焚烧发电效率的关键。针对这一难题，扬州大学的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表最新成果。他们创新性地采用激光熔覆技术，在304不锈钢基体上制备了Y2O3掺杂的Ni60A复合涂层（0

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-26

• 不同加工表面特征对高强钢循环特性及寿命预测的影响机制研究

  高强钢作为重型机械、航空发动机曲轴等关键部件的核心材料，其疲劳性能直接决定设备可靠性。然而，传统能量法预测寿命时往往忽略加工表面层特征（如车削/磨削导致的残余应力、组织缺陷），导致预测偏差。尤其对于承受大扭转载荷的部件（如45CrNiMoVA超高强钢扭力轴），表面微观裂纹的萌生与扩展会引发灾难性断裂。现有研究多聚焦基体材料的循环硬化/软化行为，缺乏对表面完整性参数与疲劳损伤机制关联的系统解析。为解决这一瓶颈问题，国内研究人员通过应变控制扭转疲劳试验结合多尺度表征技术，揭示了车削/磨削表面在循环载荷下的独特演化规律。研究发现：精密车削表面表现出四阶段循环软化（快速→中速→慢速→超快速），而精密磨

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-26

• 基于藻蓝蛋白的银纳米颗粒绿色合成及其抗真菌活性研究

  随着抗生素耐药性危机加剧，全球迫切需要开发新型抗菌材料。银纳米颗粒(AgNPs)因其广谱抗菌特性备受关注，但传统化学合成法使用有毒还原剂，存在环境污染风险。与此同时，烟曲霉(Aspergillus fumigatus)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等致病真菌对现有药物产生耐药性，威胁人类健康。在此背景下，研究人员将目光投向绿色合成技术——利用生物资源中的活性成分还原金属离子，既能避免化学污染，又能增强纳米颗粒的生物相容性。为解决这一科学问题，国内研究人员开展了一项创新研究，通过从螺旋藻(Arthrospira platensis)中提取的藻蓝蛋白实现银纳米颗粒的绿色合成，

  来源：South African Journal of Chemical Engineering

  时间：2025-06-26

• 激光诱导击穿光谱(LIBS)评估玄武岩化学风化程度及其对火星研究的启示

  在红色星球火星的表面，探测器传回的数据不断揭示着这颗行星复杂的地质历史。与地球类似，火星表面也经历了化学风化过程——岩石在近地表条件下发生的化学变化，这一过程与古代火星可能存在的温暖湿润环境密切相关。理解火星的化学风化程度，对于重建其气候演变历史和地质活动至关重要。然而，火星表面的极端环境使得传统的地质采样和分析方法难以实施。幸运的是，搭载在"好奇号"、"毅力号"和"祝融号"火星车上的激光诱导击穿光谱(LIBS)技术，以其快速、无需样品制备和远程探测的优势，成为研究火星表面物质组成的有力工具。尽管LIBS技术已在火星表面获取了大量数据，但如何从这些数据中准确提取化学风化程度信息仍是一个挑战。传

  来源：Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy

  时间：2025-06-26

• 沿海地区不同注浆组合下钻孔桩力学响应与机理分析研究

  在东部沿海经济发达地区，交通基础设施建设需求旺盛，但深厚的软土层和埋藏较深的基岩给桩基工程带来巨大挑战。传统解决方案如增加桩数或扩大桩径不仅成本高昂，还伴随施工难度加大、垂直度控制困难等问题。更棘手的是，钻孔桩施工过程中产生的侧壁泥皮和桩底沉渣会显著削弱其承载性能。面对这些难题，注浆技术（post-grouting）作为一种经济高效的加固手段，通过向桩侧或桩端注入水泥浆液，能显著提升桩基承载力，已在工程实践中展现出巨大潜力。为探究不同注浆组合对沿海地区钻孔桩力学性能的影响机制，东南大学的研究团队在宁波鄞州-奉化沿海冲积平原开展了系统性研究。该团队通过4根现场试验桩的静载试验，结合钻孔取芯、标准

  来源：Soil Dynamics and Earthquake Engineering

  时间：2025-06-26

• 任意截面单桩对垂直入射P波的动力学响应解析模型构建与验证

  在地震频发的现实背景下，桩基础作为建筑结构的"地下双腿"，其抗震性能直接关乎生命财产安全。传统研究多聚焦于圆形截面桩基，但实际工程中矩形桩、X形桩等异形桩应用日益广泛。这些异形桩在垂直地震波（P波）作用下的动力响应机制尚不明确，现有分析方法如BDWF（动力Winkler地基梁法）难以准确刻画土壤连续性，而Tajimi模型对非圆形截面适应性差。这一理论空白使得异形桩基设计长期依赖经验估算，成为抗震工程中的"灰箱"难题。针对这一挑战，中国研究人员在《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》发表的研究中，开创性地将改进Vlasov模型与共形映射技术相结合。研

  来源：Soil Dynamics and Earthquake Engineering

  时间：2025-06-26

• 多学科协作视角下PGT胚胎遗传不确定性的临床管理与认知冲突研究

  在中国辅助生殖技术快速发展的背景下，胚胎植入前遗传学检测（Preimplantation Genetic Testing, PGT）作为"第三代试管婴儿技术"已成为优生优育的重要手段。然而，随着高通量测序（NGS）等技术的普及，PGT实践中频繁出现的意义未明变异（Variants of Uncertain Significance, VUS）给临床决策带来巨大挑战。这些遗传学"灰色地带"不仅导致胚胎选择困境，更引发遗传学家、胚胎学家和生殖医生之间的认知冲突。上海某三甲医院生殖中心的研究团队通过三年民族志研究，深入观察了多学科团队如何在这种不确定性中寻求平衡。研究团队采用机构民族志方法，对上海"

  来源：Social Science & Medicine

  时间：2025-06-26

• 数据驱动的摩擦系数模型及其在重型齿轮啮合效率预测中的应用研究

  在航空航天、船舶和工程机械等领域，重型齿轮因其高可靠性被广泛应用，但高功率运行时的摩擦会导致显著的功率损失和热平衡问题。传统摩擦系数模型如Benedict-Kelley公式、Xu的EHL（弹性流体动压润滑）模型等虽能部分预测摩擦行为，但受限于工况复杂性和数据离散性，难以精准反映实际啮合效率。为此，中国某研究团队提出了一种基于机器学习的解决方案。研究团队采用极端梯度提升（XGBoost）算法，通过网格搜索交叉验证（GSCV）优化超参数，训练了包含6,468组双盘和球盘试验数据的模型。模型利用Shapley加性解释（SHAP）揭示了速度、载荷、表面粗糙度和润滑剂黏度对摩擦系数的非线性影响。在重型齿

  来源：Simulation Modelling Practice and Theory

  时间：2025-06-26

• 基于扩展着色混合Petri网的自动驾驶紧急制动系统建模与功能验证研究

  随着自动驾驶技术的快速发展，高级驾驶辅助系统(ADAS)中的紧急制动功能(AEB)已成为保障行车安全的核心组件。然而当前AEB系统面临三大挑战：不同厂商算法差异导致验证标准不统一、硬件故障检测机制缺失、传统测试方法难以兼顾真实性与效率。现有方法如道路测试成本高昂，虚拟仿真无法完全还原复杂路况，而形式化验证又缺乏对混合动态行为的建模能力。这些问题严重制约着AEB系统在量产车辆中的可靠性验证。长安大学的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表的研究中，创新性地提出基于扩展着色混合Petri网(ECHPN)的解决方案。该研究首先建立基础ECH

  来源：Simulation Modelling Practice and Theory

  时间：2025-06-26

• 基于Vernier效应与碳纳米管掺杂PDMS的超高灵敏度微流控流量传感器

  微流控技术因其在化学合成、生物医学等领域的广泛应用而备受关注，但传统流量传感器存在灵敏度低、体积大等问题。例如，激光多普勒测速需添加示踪粒子，而光纤“热线”传感器依赖昂贵的CO2+掺杂。针对这些挑战，上海理工大学的研究团队开发了一种基于Vernier效应和碳纳米管掺杂PDMS（CNTs-PDMS）的超紧凑流量传感器，相关成果发表于《Sensors and Actuators A: Physical》。研究采用级联Fabry–Perot干涉仪（FPIs）结构，通过单模光纤（SMF）与空心光纤（HCF）熔接形成传感臂（SMF-HCF-PDMS）和参考臂（SMF-HCF-SMF）。CNTs-PDMS

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-06-26

• 微通道结构优化的液态金属软体电磁驱动器在柔性机器人中的高性能驱动研究

  在机器人技术向柔性化发展的浪潮中，传统刚性驱动器因无法适应复杂环境而面临瓶颈。液态金属(LM)因其独特的导电性(3.6×106 S/m)和流体特性成为研究热点，但现有驱动技术普遍依赖酸碱环境去除氧化层，存在生物相容性差、控制精度低等缺陷。更棘手的是，当前液态金属电磁驱动器面临"大角度"与"高驱动力"难以兼得的矛盾——Chen等开发的U型线圈驱动器虽实现110°弯曲，驱动力仅0.76 mN；而Mao的多匝矩形线圈驱动力达40 mN时，弯曲角度却限制在70°。这种性能失衡严重制约了其在精密医疗、工业检测等领域的应用。针对这一难题，广西大学的研究团队在《Sensors and Actuators A

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-06-26

• 不同腔室有效长度下流体振荡器的流动特性及其在主动流动控制中的应用

  在工程领域，如何实现高效主动流动控制一直是研究者们追逐的目标。传统方法往往依赖复杂机械部件，而流体振荡器（fluidic oscillator）因其无移动部件却能产生稳定振荡射流的特性脱颖而出。这种被称为"扫掠射流"（sweeping jet）的技术，在飞机机翼边界层控制、高速列车尾流调节等领域展现出惊人潜力。然而，一个关键瓶颈始终存在：射流动量与振荡频率的耦合关系限制了控制效率的进一步提升。当工程师们试图通过改变供气速率来调节频率时，射流动量会同步变化，这种"牵一发而动全身"的特性使得优化控制策略变得异常困难。针对这一挑战，中南大学的研究团队在《Sensors and Actuators A

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-06-26

• 分数布朗运动局部时间期望的理论突破及其在金融衍生品定价中的应用

  金融市场中资产价格的波动往往呈现出长记忆性和非马尔可夫特性，传统基于标准布朗运动的Black-Scholes模型难以准确刻画这些复杂行为。分数布朗运动(fractional Brownian motion, fBm)因其独特的Hurst参数H可调节特性，成为模拟具有记忆效应金融时间序列的重要工具。然而，fBm局部时间期望的精确计算始终是制约分数阶金融模型发展的数学瓶颈，特别是在期权定价和对冲策略评估中，缺乏解析解严重限制了模型的实用价值。为攻克这一难题，中国研究人员在《Scientific African》发表了突破性成果。研究团队通过构建分数布朗运动加权局部时间LBH(t,x)的理论框架，创

  来源：Scientific African

  时间：2025-06-26

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