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ZrO2掺杂硼磷酸盐玻璃的生物活性与机械性能协同调控机制及其骨修复应用研究
骨骼疾病治疗领域长期面临传统生物材料"惰性界面"的难题,第二代生物活性玻璃虽能通过形成羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)层实现骨整合,但硅酸盐基材料降解缓慢,而硼酸盐玻璃又因过快的溶解速率和脆弱的机械性能难以满足承重需求。这种"活性与强度不可兼得"的矛盾,成为制约骨修复材料发展的关键瓶颈。国立理工学院Warangal分校的研究团队创新性地将生物惰性但具有卓越机械性能的ZrO2引入硼磷酸盐玻璃体系(40 B2O3-15 P2O5-20 CaO-(25-x) Li2O-x ZrO2),通过熔融淬火技术制备系列材料,系统研究其结构-性能关系。研究发现:当ZrO2含量达2 mol%时,
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-06-26
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铅硼二元氧化物玻璃液-固转变动力学研究:基于WLF方程的粘度行为与结构弛豫分析
在非晶态材料领域,液-固转变的动力学机制始终是困扰研究者的核心难题。传统玻璃转变温度(Tg)定义依赖粘度η=1012Pa·s的约定存在明显局限:实际测量中该值可跨越108.8-1013Pa·s范围,且结晶竞争使部分材料永远无法达到该阈值。更矛盾的是,粘度作为连续函数无法解释热容等参数在Tg处的突变行为。这些矛盾暗示玻璃转变本质可能涉及更深层次的结构重组与维度变化——如熔体(D=2.5)到玻璃(D=3)的Hausdorff-Besicovitch维度跃迁。为破解这一动力学谜题,班扎罗夫布里亚特国立大学的研究团队选取PbO-SiO2、PbO-GeO2及五组B2O3基二元体系,通过Williams-
来源:Journal of Non-Crystalline Solids
时间:2025-06-26
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鄂尔多斯盆地太原组早成岩期石灰岩多阶段岩溶特征及储层控制机理
在油气勘探领域,碳酸盐岩储层因其强烈的非均质性和复杂的成因机制一直是研究难点。鄂尔多斯盆地太原组石灰岩近期在YT1H、ZT1等探井中获得工业气流突破,但其储层形成机理不清、分布规律不明等问题严重制约了进一步勘探部署。更棘手的是,传统研究多聚焦于岩石类型和物性描述,对早期成岩过程中岩溶作用的控制机制缺乏系统认识。针对这一科学难题,中国石油长庆油田公司的研究人员在盆地中东部区域展开攻关,通过分析大量岩心、薄片和物性数据,揭示了太原组石灰岩储层与早期暴露岩溶的成因联系。这项发表在《Journal of Natural Gas Geoscience》的研究,首次建立了多阶段表生岩溶控制的储层发育模式,
来源:Journal of Natural Gas Geoscience
时间:2025-06-26
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PrAl晶界扩散处理Nd-La-Ce-Fe-B磁体中矫顽力增强极限的微观机制解析
在新能源革命浪潮中,钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体因其卓越的磁性能成为电动汽车驱动电机的核心材料。然而,当工作温度超过200°C时,其磁性能会急剧衰减。传统解决方案是通过添加重稀土(HREE)如镝(Dy)来提升磁晶各向异性场(HA),但Dy的稀缺性和高昂成本促使研究者转向晶界扩散(GBD)工艺——通过在磁体表面沉积Pr/Al等轻稀土(LREE)合金并热处理,形成具有高矫顽力的"核-壳"结构。尽管GBD技术已实现商业化,但矫顽力提升存在明显上限,且最大适用磁体厚度被限制在10mm以内,这成为制约高性能磁体发展的关键瓶颈。针对这一难题,浙江大学的研究团队在《Journal of Materials
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-06-26
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高强度高耐蚀低合金化镁合金的挤压制备与性能调控研究
镁合金作为最轻的金属结构材料,在航空航天、汽车工业等领域具有广阔应用前景。然而其固有缺陷——强度低、耐蚀性差,尤其是两者难以协同提升的"跷跷板效应",严重制约了工程应用。传统解决方案往往依赖高合金化,但会导致成本激增和工艺复杂性提高。如何通过低合金化设计实现性能突破,成为学术界和产业界共同关注的焦点问题。中国的研究团队在《Journal of Magnesium and Alloys》发表的研究中,创新性地开发出Mg-1Sm-0.8Mn-0.5Ca-0.4Zn挤压合金。该研究通过常规铸造结合热挤压的简单工艺,实现了屈服强度402 MPa、延伸率5%、腐蚀速率0.56 mm y-1的卓越性能组合
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-06-26
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认知架构与多模态融合驱动的条件自动驾驶情境意识评估与识别研究
随着自动驾驶技术向L3级(条件自动驾驶)迈进,人机协同驾驶成为交通领域的新常态。然而当系统遇到超出设计范围的复杂工况时,驾驶员需在接管请求(TOR)下快速重建情境意识(Situation Awareness, SA)——这种对动态环境的感知、理解和预测能力直接关系到接管安全性。统计显示,全球每年约119万交通事故死亡案例中,超过90%与人为因素相关,而SA缺失正是关键诱因之一。尤其在驾驶员执行非驾驶相关任务(NDRT)时,其SA水平会显著下降,导致接管延迟或失误。传统SA评估方法依赖单一问卷或理论模型,存在主观性强、实时性差等局限;而识别研究多聚焦单一眼动特征,缺乏多模态数据融合。如何突破这些
来源:Journal of Industrial Information Integration
时间:2025-06-26
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基于贝叶斯信念网络的人道主义救援供应链绩效预测模型构建与验证
随着全球自然灾害和人为灾难频发,人道主义救援供应链(HRSC)面临前所未有的挑战。数据显示,1998-2019年间全球44亿人受灾,经济损失高达2万亿美元,而COVID-19大流行更暴露了传统救援体系的脆弱性。现有研究多聚焦商业供应链,缺乏针对HRSC特性的绩效评估框架,尤其在处理需求不确定性、多机构协作等复杂因素时,传统方法难以量化关键指标间的动态关联。为解决这一难题,来自孟加拉国工程技术大学的研究团队在《Journal of Industrial Information Integration》发表创新成果。该研究首次将主成分分析(PCA)与贝叶斯信念网络(BBN)相结合,构建了HRSC绩
来源:Journal of Industrial Information Integration
时间:2025-06-26
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金属掺杂钴铁氧体磁性催化剂开发及聚酯纺织品废料化学回收解聚工艺研究
在全球塑料污染危机愈演愈烈的背景下,纺织行业产生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)废弃物已成为重大环境挑战。每年约有3-4亿吨塑料被生产,其中纺织服装贡献显著份额,但机械回收率不足15%,且传统方法难以处理有色织物。更棘手的是,现有化学回收技术存在催化剂效率低(70-85%收率)、能耗高等瓶颈。如何实现有色聚酯纺织品的高效解聚,成为推动纺织业循环经济(CE)的关键科学问题。武汉工程大学化学工程与药学院的研究团队在《Journal of the Indian Chemical Society》发表创新成果,开发出金属掺杂钴铁氧体(CoFe2O4)磁性催化剂体系,通过微波辅助催化技术成功实现彩色聚酯
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-06-26
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多源卫星影像耦合水文模型提升水库日尺度蓄水量与入库流量模拟精度
水库作为现代水资源管理的核心设施,在发电、防洪和灌溉中发挥着不可替代的作用。然而全球约60%的大型水库缺乏系统的水文监测数据,导致传统水文模型(HMs)难以准确模拟其动态行为。更棘手的是,水库运行显著改变了自然水文循环——大坝通过调节流量大小、时序和持续时间,使受控河流系统呈现自然过程与人工调控的混合特征。这种人为干预随着水电需求增长将持续加剧,但现有模型却面临两大瓶颈:一是依赖水位站和库容曲线等传统监测手段,而全球多数水库的库容曲线已丧失代表性;二是入库流量受回水效应等因素干扰,难以通过测站直接观测。针对这些挑战,华北电力大学等机构的研究团队提出创新解决方案:利用多源卫星影像耦合XAJ(Xi
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-06-26
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页岩CO2地质封存中水-二氧化碳-有机/无机矿物界面相互作用的扩展DLVO理论解析
随着全球气候变化加剧,碳捕集与封存(CCS)技术成为缓解温室效应的关键手段。页岩气藏因其低渗透性和高吸附能力,被视为CO2封存的理想场所。然而,注入的超临界CO2(scCO2)与页岩中水、矿物的微观界面相互作用机制尚不明确,直接影响封存效率和长期稳定性。例如,水膜在矿物表面的动态行为如何受孔隙尺寸、矿物亲疏水性调控?scCO2/CH4混合体系下界面力如何变化?这些问题亟待理论突破。中国石油大学(北京)的研究团队在《Journal of Hydrology》发表论文,通过扩展Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论框架,结合裂隙和圆柱孔模型,系统分析了页岩
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-06-26
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西班牙殖民马品种中间步态时空参数与速度关联的初步研究:揭示独特步态表型与遗传保护意义
在美洲殖民历史中,西班牙殖民马(Spanish Colonial Horse)作为最早引入新大陆的现代马种,其独特的四拍中间步态一直缺乏科学界定。随着种群数量锐减和近亲繁殖威胁,这些被美国牲畜保护协会(Livestock Conservancy)列为极危保护对象的马种,亟待通过步态表型特征鉴定来指导保育育种。目前关于其步态基因调控机制的研究多集中于DMRT3基因,但环境因素对步态多样性的影响仍属空白。为此,研究人员开展了这项开创性研究。研究团队与各品种协会合作,采用60Hz帧频的Ariel运动分析系统,对7个品种(Choctaw、Florida Cracker、Galiceno、Marsh T
来源:Journal of Equine Rehabilitation
时间:2025-06-26
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燃煤机组耦合熔盐储热系统与电加热器的电网调峰热力学研究
随着全球能源结构向可再生能源转型,风电、光伏等间歇性能源的大规模并网对电网稳定性提出严峻挑战。燃煤机组作为中国电力系统的支柱,承担着超过60%的调峰任务,但其传统低负荷运行面临锅炉燃烧不稳定、蒸汽轮机水蚀、NOx排放超标等问题,最小负荷通常仅能降至30%额定功率。如何突破技术瓶颈,实现燃煤机组深度调峰甚至零输出,成为能源领域亟待解决的"卡脖子"难题。中国的研究团队独辟蹊径,将已在光热发电中成熟的熔盐储热技术(Thermal Energy Storage, TES)与燃煤机组耦合,并创新性引入电加热器提升系统温度适应性。通过EBSILON热力学仿真软件构建600 MW超临界机组模型,研究人员设计
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-26
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综述:MWCNT与LaNiO3-δ功能集成用于下一代高稳定性高能量密度全固态赝电容器
Abstract超级电容器虽具备高功率密度和快速充放电特性,但能量密度受限。本研究通过水热法合成MWCNT-LaNiO3-δ(LNO)纳米复合材料,XRD证实相纯度,Raman显示结构缺陷。SEM/TEM显示LNO在MWCNT基质中均匀分布,XPS揭示高Ni2+/Ni3+比与氧空位关联。三电极测试显示502 F g−1(1 A g−1),对称器件(SSC)在0.9 V下循环15,000次保持79.2%容量;非对称器件(ASSC)实现1.6 V窗口和73.37 Wh kg−1能量密度。采用[EMIM][TFSI]离子液体电解质时,电位窗口扩展至3.2 V。Introduction钙钛矿氧化物(A
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-06-26
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N-乙酰半胱胺构建疏水自组装层诱导Zn(102)/(103)非常规取向沉积抑制枝晶生长的研究
研究背景与意义水系锌离子电池因其高安全性和低成本成为储能领域的研究热点,但锌负极的枝晶生长和副反应严重限制了其实际应用。传统研究聚焦于Zn(002)晶面调控,但其热力学稳定性导致反应动力学迟缓,且易引发晶格畸变。近年来,(101)晶面因其高反应活性受到关注,但其大倾角特性仍会促进枝晶形成。相比之下,(102)/(103)晶面兼具小倾角和平坦沉积的优势,但相关调控策略尚未突破。研究方法与技术中山大学的研究团队通过引入N-乙酰半胱胺(NAC)作为电解质添加剂,结合电化学石英晶体微天平(EQCM)、双电层电容(EDLC)和接触角测试等技术,系统研究了NAC对锌沉积行为的调控机制。实验采用2 M Zn
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-06-26
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原子级Ir工程调控CuO纳米线实现高效稳定的碱性析氧反应
随着可再生能源制氢技术的快速发展,析氧反应(OER)作为水分解的阳极半反应,其缓慢的四电子转移过程成为制约整体效率的瓶颈。尽管贵金属Ir/Ru氧化物仍是OER的基准催化剂,但其稀缺性和高成本严重阻碍工业化应用。铜基材料因其价格适中、导电性良好和丰富氧化还原特性备受关注,但固有活性不足和反应过程中的结构重构问题长期未获解决。针对这一挑战,中国科学院福建物质结构研究所的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表创新成果。通过阳离子交换和脱水策略,在CuO纳米线中精准构建原子级分散的Ir-O-Cu和Ir-O-Ir活性位点,系统探究了异质原子掺杂对OER性能的增强机制。研
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-06-26
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多功能基团协同异构体调控钙钛矿薄膜质量实现高效太阳能电池
在追求清洁能源的浪潮中,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其高效率(PCE)和低成本成为研究热点。然而,高性能PSCs通常依赖惰性环境制备和昂贵的空穴传输材料(HTMs),且反溶剂法快速结晶易导致薄膜晶格缺陷和取向紊乱。更棘手的是,钙钛矿软晶格特性易产生未配位Pb2+和碘空位(VI)等深能级缺陷,成为载流子复合中心。如何通过添加剂工程同步调控结晶动力学和缺陷钝化,成为突破商业化瓶颈的关键。山东理工大学的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表研究,创新性地选取具有p-π共轭效应的异构体添加剂——邻位取代的2-氨基-5-碘苯甲酸(O-IA)和对位取代的4
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-06-26
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H2O调控EmimCl-AlCl3离子液体中铝电极过程的机制:破解阳极钝化难题与高性能铝箔集流体电沉积
在新能源产业爆发式增长的背景下,锂离子电池的核心组件——铝箔集流体的需求量预计2025年将达76万吨。然而,传统轧制技术已逼近铝箔厚度极限(最薄约6 μm),且依赖高纯度原铝,能耗巨大。更令人头疼的是,新兴的电化学沉积技术虽能制备超薄铝箔,却在EmimCl-AlCl3离子液体体系中遭遇“阳极钝化”这一拦路虎——高电位下生成的绝缘AlCl3(s)层会阻断阳极溶解,导致电精炼过程瘫痪。为解决这一难题,中国研究人员独辟蹊径,通过向离子液体中引入微量H2O(传统认知中离子液体的“天敌”),系统研究了H2O对铝阳极溶解与阴极沉积的双重调控机制。研究发现,H2O会与体系中的AlCl4−反应生成关键中间体A
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-06-26
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工业数字化对海洋绿色全要素能源效率的“助推器”与“绊脚石”效应:基于中国沿海地区的非线性分析
在全球能源转型与碳中和背景下,海洋作为能源“宝库”却面临传统开发模式效率低下、碳排放高的困境。国际能源署数据显示,海洋可再生能源生命周期碳排放仅为煤电的1%,但传统海洋产业能源效率不足30%。与此同时,工业数字化浪潮席卷全球,但其对海洋绿色全要素能源效率(Green Total Factor Energy Efficiency, GTFEE)的影响机制尚不明确——究竟是“助推器”还是“绊脚石”?这一问题的解答对正处于数字化初期的中国尤为重要。针对这一科学难题,山东的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表最新成果。研究采用超效率EBM(Epsilon-bas
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-26
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基于有偿碳配额分配的电力-天然气综合能源系统经济调度策略研究
随着"双碳"目标的推进,综合能源系统(Integrated Energy System, IES)因其多能互补特性成为能源转型的关键载体。然而,电网负荷时空分布不均与高碳排放问题严重制约IES的经济环保运行。当前中国碳市场仍以免费配额为主,缺乏市场化定价机制,且现有调度模型多采用固定碳价,难以反映政策驱动的定价本质。更棘手的是,传统调度策略常通过改变用户用电习惯来平衡负荷,可能引发用户抵触情绪。如何在不干扰用户行为的前提下,通过系统内部优化实现减排目标,成为学界亟待破解的难题。河北某高校团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究,创新性地将有偿碳配额分配机制引
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-06-26
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过渡金属/后过渡金属/稀土金属取代褐针石型固体催化剂在CO2与糠醛连续流加氢合成燃料中的应用研究
在全球碳中和背景下,如何将温室气体CO2和生物质衍生物高效转化为可持续燃料成为关键科学挑战。传统催化体系普遍依赖贵金属(如Ru、Pd、Pt)或高能耗工艺,而地球丰度元素(如Ca、Fe)基催化剂往往面临活性不足或稳定性差的问题。针对这一瓶颈,研究人员聚焦于褐针石型(brownmillerite)钙铁氧化物——一种具有有序氧空位的钙钛矿衍生材料,其独特的Fe-O多面体结构和可调变的Lewis酸碱位点为催化反应提供了理想平台。为开发高效稳定的非贵金属催化剂,研究团队系统探索了通过层状双氢氧化物(LDH)前驱体合成Ca2Fe1.4M0.6Ox(M=Al、Sc、Cr等14种金属)系列材料的可行性,并首次
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-06-26