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  • Ni/ZnO协同催化剂在LPG脱硫与烯烃保留中的吸附-反应机制:DFT与实验整合研究

    随着石化工业发展,液化石油气(LPG)中硫化物引发的环境问题日益严峻。传统Merox氧化脱硫法虽能处理硫醇,却面临碱渣污染与中性硫化物(DMS/DMDS)脱除效率低的双重困境。更棘手的是,现有Ni/ZnO催化体系在氢氛围下会导致高值烯烃组分饱和,造成LPG经济价值损失。中石化沧州炼化团队在《Applied Surface Science》发表的研究,通过调控催化剂合成条件与原子尺度机理解析,实现了脱硫与烯烃保留的完美平衡。研究采用DFT计算结合实验验证的技术路线:首先通过低温氢处理(693 K)制备高分散Ni/ZnO催化剂;利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征材料结构;建立Ni(1

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-25

  • 硫空位ZnCdS与金属态NiMnS构建欧姆结的界面工程调控及其高效光催化产氢性能研究

    全球环境问题日益严峻,气候变化与能源危机迫使人类寻求清洁能源解决方案。氢能因其零碳排放特性成为理想选择,但传统光催化材料如TiO2、CdS等面临光吸收范围窄、载流子复合快等瓶颈。如何通过材料设计突破这些限制,成为当前研究热点。宁夏大学的研究团队在《Applied Catalysis A: General》发表研究,创新性地将硫空位(Vs)修饰的ZnCdS与金属态NiMnS复合,构建高效光催化体系。通过水热法合成NiMnS,采用高温煅烧在ZnCdS中引入硫空位,并通过XRD、XPS等技术表征材料结构。电化学测试证实,二者形成的欧姆结产生强内置电场,使产氢速率提升至1964.8 µmol g−1

    来源:Applied Catalysis A: General

    时间:2025-06-25

  • 基于Si3N4过渡层与SiO2传统法制备图案化衬底的InAs阵列纳米线生长机制对比研究

    随着摩尔定律逼近物理极限,硅基CMOS技术面临短沟道效应的严峻挑战。III-V族化合物材料因高电子迁移率成为突破硅基限制的理想选择,其中砷化铟(InAs)的电子迁移率可达硅的30倍。然而,InAs与硅衬底间11.6%的晶格失配使得高质量外延生长困难,而垂直生长的InAs纳米线(NWs)成为可行方案。实现高集成度阵列纳米线器件的关键在于精准控制图案化衬底上纳米孔的尺寸与稳定性——这正是当前研究的瓶颈所在。兰州理工大学的研究团队在《Vacuum》发表论文,对比研究了两种Si/SiO2图案化衬底制备方法(传统SiO2法与新型Si3N4过渡层法)对InAs阵列纳米线生长的影响。通过金属有机化学气相沉积

    来源:Vacuum

    时间:2025-06-25

  • 电触发真空表面闪络开关导通电阻特性及其对脉冲功率系统效率的影响机制研究

    真空表面闪络开关(VSFS)作为脉冲功率系统的核心部件,其快速导通和绝缘恢复特性在核聚变、电磁发射等领域具有重要应用价值。然而,导通电阻这一关键参数直接影响系统输出效率与器件寿命,现有理论模型却存在明显缺陷:Toepler公式忽略电子-离子碰撞,Rompe-Weizel模型仅适用于空气间隙,Yu的固体介质模型则依赖实验数据迭代。更棘手的是,真空表面闪络的放电机理尚未完全阐明,导致导通电阻的影响机制长期缺乏系统性研究。为破解这一难题,国内研究人员在《Vacuum》发表最新成果,通过构建VSFS导通电阻多阶段理论模型,结合方波/指数衰减波形实验,首次完整揭示了通道扩展与电阻演变的动态规律。研究采用

    来源:Vacuum

    时间:2025-06-25

  • 纳米晶工程调控NiTiZr形状记忆合金实现宽温域超弹性与稳定驱动性能

    在航空航天和精密驱动领域,形状记忆合金(SMA)因其独特的超弹性和热驱动特性备受关注。然而,传统NiTi合金在高温下易因位错增殖导致功能退化,且贵金属掺杂成本高昂。如何开发兼具宽温域稳定性、高应变响应且成本可控的新型SMA,成为材料科学的重大挑战。针对这一难题,中国的研究团队通过纳米晶工程与Zr掺杂的协同设计,在Ni55.00Ti44.66Zr4.44合金中取得了突破性进展。该研究发表于《Scripta Materialia》,揭示了通过90%冷轧结合低温退火(380°C)可形成纳米晶结构,使合金在20°C–200°C宽温域内实现7.8%的可恢复应变;经550°C退火的样品更在500 MPa应

    来源:Scripta Materialia

    时间:2025-06-25

  • 深井混合主动-被动热管理系统:长期稳定性与多目标优化设计

    在探索地球深部奥秘的过程中,科学家们面临着一个棘手的难题:深井中的高温环境会严重威胁电子设备的稳定性。地热梯度通常达到1-9°C/100米,当井深达到4000米时,环境温度可飙升至425K(约152°C)。传统电子器件在如此极端条件下会迅速失效,导致地震监测、火山活动观测等关键数据中断。更糟糕的是,维修更换这些深井设备不仅耗时耗力,每次操作还可能耗费数百万美元。现有的被动冷却技术(如真空瓶隔热)仅能维持设备短期运行(<24小时),而主动冷却系统又存在结构复杂、能耗高等缺陷。这种技术瓶颈严重制约了人类对地球深部长期动态的认知。为解决这一挑战,中国的研究团队创新性地提出了一种混合主动-被动热管理系

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 狭窄颈动脉的流固耦合分析:血流动力学、斑块易损性与内皮刺激潜能的评估

    背景与挑战动脉粥样硬化就像血管中的"沉默杀手",早期症状隐匿却可能引发致命的心血管事件。颈动脉斑块破裂导致的缺血性卒中,每年造成全球数百万人死亡。尽管计算流体力学(CFD)已广泛应用于血流模拟,但传统刚性血管假设无法反映真实的血管-血液相互作用。更棘手的是,斑块区域的低壁面剪切应力(WSS)和血流振荡如何加速疾病进展,仍是未解之谜。研究设计与方法来自国内研究团队在《Results in Engineering》发表的研究,创新性地采用流固耦合(FSI)技术,结合Carreau-Yasuda非牛顿流体模型,构建了含20%狭窄的颈动脉三维模型。通过ANSYS软件平台,研究人员实现了血流动力学与血管

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 洪水频率分析中数据阈值选择敏感性研究:基于伊朗Karkheh流域15个水文站的实证分析

    洪水作为最具破坏力的自然灾害之一,在全球气候变化背景下其风险评估显得尤为重要。传统洪水频率分析主要依赖年最大值序列(AMS)模型,但这种方法每年仅选取一个最大值,可能遗漏同年发生的其他重要洪水事件。部分历时序列(PDS)模型通过设定阈值来捕捉更多洪水事件,理论上能提高估计精度,但阈值选择不当会导致高估或低估风险,尤其在地形复杂的半干旱区域,这一问题尚未得到系统研究。为解决这一科学问题,来自国内水文研究机构的研究团队以伊朗Karkheh流域为研究对象,选取15个具有63年连续流量记录的水文站,开展了一项关于洪水频率分析中数据阈值选择敏感性的系统研究。该研究通过比较N至6N多种阈值水平下的PDS模

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 高空消防水袋投掷系统的动力学建模与覆盖模式优化研究

    森林火灾是全球生态系统面临的重大威胁,每年造成巨额经济损失和生态破坏。传统航空消防采用低空喷洒液体阻燃剂的方式,但恶劣的火场环境导致飞行事故频发——数据显示2000-2023年仅美国就发生47起消防飞机坠毁事故。提高作业高度虽能增强安全性,却因阻燃剂雾化(atomization)导致地面覆盖率从88.1%锐减至76.5%。这种安全性与灭火效率的矛盾,成为制约航空消防发展的关键瓶颈。中国航空工业集团公司研究人员创新性地提出水吸收式消防袋方案,这种装载凝胶化灭火剂的密封单元可避免高空下落过程中的雾化损失。团队建立了包含三坐标系转换的刚体动力学模型,通过欧拉角(Euler angle)Ω=[ψ,θ,

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 基于混合能量收集和微型EBG结构的自供电可穿戴物联网设备在生命体征监测中的应用研究

    在数字化医疗快速发展的今天,可穿戴设备已成为实时监测心率、血氧饱和度(SpO2)和体温等生命体征的重要工具。然而,现有设备普遍面临三大瓶颈:依赖频繁充电的电池、电磁辐射对人体组织的影响(以比吸收率SAR衡量),以及天线与电路集成导致的性能下降。这些问题严重限制了设备的长期佩戴舒适性和实用性。尤其对于老年或行动不便的患者,能源供给的不可靠性可能直接威胁健康监测的连续性。此外,蓝牙频段(2.45 GHz)通信模块需要在低功耗、信号强度和SAR安全限值(欧盟≤2 W/kg,美国≤1.6 W/kg)之间取得平衡,这对硬件设计提出了极高要求。为攻克这些难题,来自越南的研究团队在《Results in E

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 压力诱导RbYO2多功能响应的第一性原理研究:结构-机械稳定性、光电可调性与光催化性能增强

    在当前全球能源危机与环境问题日益严峻的背景下,开发高效、清洁的新型功能材料成为科研热点。传统化石燃料不仅储量有限,其使用还带来严重的环境污染,这使得太阳能驱动的水分解制氢技术和污染物光催化降解技术备受关注。然而,现有半导体材料普遍存在带隙过宽、可见光利用率低、机械稳定性不足等问题。特别是金属氧化物材料,虽然具有成本低、稳定性好等优势,但其带隙结构往往难以同时满足高效光吸收和强氧化还原能力的需求。针对这一科学难题,来自中国的研究团队选择RbYO2(氧化钇铷)这一新型材料作为研究对象。这种由氧化铷和钇组成的合金材料因其开放的结构框架和可极化的Rb+离子而具有独特的压力响应特性。研究人员通过第一性原

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 钻石旋转碾压处理对316L不锈钢表面完整性和疲劳抗性的梯度纳米结构调控机制研究

    在航空航天、压力容器等关键领域,316L奥氏体不锈钢因其优异的机械性能和成本优势被广泛应用。然而长期循环载荷作用下,表面裂纹的萌生与扩展往往成为部件失效的主因。传统铣削加工会在表面留下残余拉应力,而激光冲击强化(LSP)、表面机械研磨处理(SMGT)等现有技术存在设备成本高、复杂曲面适应性差等局限。如何通过可控表面强化同时改善表面完整性和微观结构,成为提升关键部件服役性能的卡脖子问题。中国的研究团队在《Results in Engineering》发表创新成果,提出基于计算机数控(CNC)机床的钻石旋转碾压处理(DRRT)新技术。通过金刚石压头高速旋转产生的剧烈塑性变形,在316L不锈钢表面构

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 基于Wavelet-DETR的多尺度注意力Transformer框架在无人机工程任务中的小目标检测研究

    随着无人机(UAV)在环境监测、灾害救援等领域的广泛应用,如何在复杂背景下实现小目标的高精度实时检测成为关键挑战。传统卷积神经网络(CNN)存在感受野有限、长程依赖建模不足等问题,而现有基于Transformer的检测器如DETR又面临计算成本高、小目标特征提取能力弱等瓶颈。特别是在无人机视角下,目标通常仅占图像面积2%以下,且存在尺度变化大、背景杂乱等干扰因素,亟需开发兼顾精度与效率的新型检测框架。针对这一难题,研究人员构建了WDFS-DETR(Wavelet-based Dual-stage Feature-enhanced Detection Transformer)模型。该工作基于RT

    来源:Results in Engineering

    时间:2025-06-25

  • 通过缺陷工程激活二硫化钼基面增强析氢反应性能

    氢能作为清洁能源的代表,其高效制备一直是能源领域的核心挑战。析氢反应(HER)虽是最具前景的产氢途径,但现有催化剂普遍面临铂(Pt)贵金属用量大、催化效率低等瓶颈。二硫化钼(MoS2)因其独特的层状结构和可调电子特性被视为潜在替代材料,但其基面固有的催化惰性严重制约性能突破。传统掺杂策略常因原子分布不均导致活性位点利用率低下,如何通过精准调控材料缺陷结构提升催化效率成为关键科学问题。针对这一挑战,研究人员在Results in Chemistry发表的最新研究中,创新性地采用氩离子轰击结合氙灯照射的物理处理方法,在六方相二硫化钼(2H MoS2)基面构建可控缺陷,并成功实现铂原子的均匀负载。该

    来源:Results in Chemistry

    时间:2025-06-25

  • 近红外光谱结合优化波长选择与偏最小二乘回归实现沼气浆中挥发性脂肪酸的快速检测

    厌氧发酵技术是农业废弃物资源化利用的核心手段,但其效率与稳定性高度依赖挥发性脂肪酸(VFA)的动态变化。传统气相色谱(GC)检测方法存在耗时长、成本高的瓶颈,难以满足实时监测需求。近红外光谱(NIRS)虽具备快速无损优势,但高维度、噪声和冗余特征限制了其预测精度。针对这一难题,中国东北农业大学的研究团队创新性地提出多步优化策略,开发出基于NIRS的VFA快速检测模型,研究成果发表于《Results in Chemistry》。研究采用玉米秸秆和畜禽粪便为底物,采集150份沼气浆样本,通过竞争性自适应重加权采样(CARS)结合层次聚类筛选特征波长,并应用贝叶斯优化同步调谐波长变量和偏最小二乘回归

    来源:Results in Chemistry

    时间:2025-06-25

  • 太阳能跟踪器自激临界风速与不确定性测定:阻尼驱动失稳机制与动态阈值模型研究

    在全球能源转型背景下,光伏发电作为最具潜力的可再生能源之一,其核心组件太阳能跟踪器却面临着一个鲜为人知的"阿喀琉斯之踵"——风致气动弹性失稳。当风速达到临界值时,这些造价昂贵的跟踪器可能突然发生剧烈扭振,轻则影响发电效率,重则导致结构坍塌。仅澳大利亚Oakey和西班牙安达卢西亚就发生过多次跟踪器阵列的群体性破坏事故,单次损失可达数百万美元。更棘手的是,随着行业降本压力增大,轻量化设计使得现代跟踪器结构刚度进一步降低,抗风稳定性问题愈发凸显。西班牙马德里理工大学IDR/UPM研究所的Carlos Carbajosa团队发现,现有研究对临界风速的判定存在根本性分歧:有的学者认为当系统有效阻尼降为零

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-25

  • 基于时空融合效应与动态图注意力网络的光伏集群功率超短期预测研究

    随着全球能源结构转型加速,光伏发电已成为可再生能源的主力军。然而,大规模光伏集群的输出功率受局部气象突变影响显著,传统预测方法如整体法、累积法或静态集群划分难以平衡建模成本与精度,尤其面对气象突变时预测误差急剧上升。中国吉林某研究团队在《Renewable Energy》发表论文,提出一种融合时空动态图注意力网络(STDGAT)与双向长短期记忆网络(BILSTM)的创新框架,通过动态捕捉光伏电站间的波动消融收敛效应,显著提升了超短期预测精度。研究团队采用三项关键技术:首先,提出时空波动消融收敛效应距离(SFACED)改进k-means算法,实时动态聚类光伏电站;其次,设计图节点自适应评估模块筛

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-25

  • 植物仿生碳纳米管-多孔碳分级骨架封装聚乙二醇用于高效热能存储

    在全球气候治理和"双碳目标"推动下,可再生能源的间歇性问题使热能存储技术成为研究热点。相变储热材料(PCMs)虽具有高储能密度优势,却长期受困于两大技术瓶颈:液态泄漏会损坏设备,而低导热性(通常<0.5 W/m·K)导致储/放热速率不足。传统解决方案如多孔载体封装或添加高导热纳米颗粒,往往顾此失彼——前者牺牲导热性,后者引入界面热阻。更棘手的是,明星材料碳纳米管(CNTs)虽有超高本征导热性(3000-6000 W/(m·K)),但在复合材料中因无法形成三维连续网络,实际导热率骤降至0.1-1 W/(m·K),这成为制约高性能PCMs开发的"阿喀琉斯之踵"。广东某高校团队独辟蹊径,从植物胞间连

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-25

  • V型多孔铜板与可控气流协同优化的PVT混合太阳能系统实验研究

    太阳能作为最具潜力的可再生能源之一,其高效利用始终面临光电转换效率与废热回收的双重挑战。传统光伏(PV)系统仅能将15-20%的太阳能转化为电能,其余能量以热能形式散失,不仅造成能源浪费,还会导致电池板温度升高进而降低发电效率。光伏光热(PVT)混合系统的出现为解决这一矛盾提供了可能,但现有系统普遍存在热传导不均、温度梯度大等瓶颈问题。针对这些技术痛点,研究人员设计了一种创新型PVT系统,其核心创新在于将V型多孔铜板结构与主动气流控制技术相结合。该系统通过三种配置对比研究:基础PVT、加装风扇的PVT、以及同时集成多孔材料与风扇的混合系统。实验采用响应面法(RSM)进行多参数优化,在控制实验室

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-25

  • 中国可再生能源投资的多维驱动因素评估:基于"一带一路"中走廊地缘战略与制度协同的实证研究

    全球能源格局正经历化石能源转向可再生能源的历史性变革,气候变化压力、俄乌冲突引发的能源安全危机,以及净零排放目标的紧迫性,使得可再生能源投资成为国家战略议题。中国通过"一带一路"倡议(BRI)在全球布局可再生能源项目,但黑海中走廊国家兼具资源潜力与政治敏感性,传统投资评估模型难以应对多维风险。在此背景下,研究人员开展了一项开创性研究,旨在建立能同时量化 geopolitical(地缘政治)、institutional(制度)、environmental(环境)和 financial(金融)风险的新型评估框架。研究采用混合多准则决策方法(MCDM),整合Spherical Fuzzy Analy

    来源:Renewable Energy

    时间:2025-06-25


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