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  • 高标准农田建设对农户土地退出的双重机制:产权赋能与产权挤压视角

    在中国农业现代化进程中,小农户逐步退出土地经营与新型农业经营主体崛起已成为显著现象。然而,这一过程伴随着土地撂荒、生产效率低下等问题,甚至威胁国家粮食安全战略。高标准农田建设(HSFC)作为政策"催化剂",能否有效引导土地资源优化配置?其对不同农户群体的影响是否存在差异?这些问题尚未得到系统解答。四川农业大学等单位的研究人员基于产权经济学理论,通过实证研究揭示了HSFC对农户土地退出的复杂作用机制。研究团队采用工具变量概率模型(IV-probit),利用2024年四川省1125户稻农调查数据展开分析。样本选自具有政策典型性的四川三县,涵盖不同HSFC实施阶段和地形特征的区域。通过构建土地退出行

    来源:Land Use Policy

    时间:2025-06-22

  • 综述:藻菌系统协同机制与AI模型融合在可持续废水处理中的深度探索

    藻菌共生系统的净化机制与智能优化Abstract藻菌共生系统(ABSS)通过微藻与细菌的互补功能,为可持续废水处理、资源回收和生物生产提供了创新解决方案。然而,复杂的微生物互作和环境变异性使得实际应用中的系统优化仍具挑战性。本文首先解析ABSS的核心机制——包括营养交换、信号转导和生物膜形成,继而探讨物种选择、接种比例等关键影响因素,并重点评述数学模型在模拟微生物生长、污染物去除及代谢互作中的应用。尤其强调人工智能(AI)的引入如何突破传统模型局限,提升预测与优化能力。当前ABSS研究仍存在机理认知不足、模型简化等缺陷,未来需结合多尺度建模与AI技术,推动智能水管理发展。Introductio

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-22

  • 低温氩等离子体辅助降解垃圾渗滤液中全氟辛酸(PFOA)的毒性机制研究

    在当代环境治理的攻坚战中,垃圾填埋场渗滤液堪称"污染界的百慕大三角"——这种富含氮化合物、重金属和新兴污染物的复杂废水,尤其因含有"永久化学品"全氟和多氟烷基物质(PFAS)而令人谈之色变。这类物质凭借碳-氟键的超强稳定性,不仅能在环境中持久存在,更与癌症、肝损伤等疾病密切相关。传统污水处理厂对PFAS的去除率不足60%,甚至出现"负去除"现象,使得开发新型治理技术迫在眉睫。在此背景下,由保加利亚"清洁技术促进可持续环境"项目资助的研究团队,在《Journal of Water Process Engineering》发表了一项突破性研究。该团队创新性地将低温氩等离子体火炬应用于含全氟辛酸(P

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-22

  • 微孔与介孔框架中水蒸气吸附机制解析:面向大气集水的等温线、动力学及热力学研究

    研究背景全球75%的表面被水覆盖,但淡水资源仅占2.8%,加之人口增长与能源消耗,水资源危机日益严峻。传统技术如反渗透和太阳能净化受限于地理条件,而大气中蕴含的50,000 km34500次)和湿度适应性,但二者吸附机制差异尚不明确。研究方法研究团队通过溶热法合成MOF-801和Al-Fumarate,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等技术表征结构,结合BET比表面积测试和扫描电镜(SEM)观察形貌。吸附行为在10–80%相对湿度(RH)和20–25°C下测试,使用ASTM E104标准。通过7种等温线模型(Langmuir、Freundlich等)和6

    来源:Journal of Water Process Engineering

    时间:2025-06-22

  • 超临界CO2印刷电路板式换热器紧凑度优化研究:热工水力性能与成本效益分析

    随着全球能源需求激增和环境问题加剧,开发高效紧凑的动力循环系统成为迫切需求。超临界二氧化碳(sCO2)布雷顿循环因其效率高、体积小的优势,在核能、太阳能等领域展现出巨大潜力。然而,该系统核心设备——印刷电路板式换热器(PCHE)的体积占比过高,其成本超过系统总成本的50%,成为制约系统紧凑化的瓶颈。当前PCHE的紧凑度普遍低于2000 m2/m3,导致20 MW级系统中回热器体积达18.95 m3,远超涡轮机等部件。如何通过结构创新提升PCHE紧凑度,同时平衡热工性能与经济性,成为亟待解决的科学问题。针对这一挑战,中国科学院研究人员Cang Tong、Keyong Cheng等开展了突破性研究

    来源:The Journal of Supercritical Fluids

    时间:2025-06-22

  • 压缩CO2中昆虫脂肪溶解度的实验测定与密度-活性模型构建及其在功能性脂质提取中的应用

    随着全球对可持续资源需求的增长,昆虫脂肪作为新型功能性脂质来源备受关注。黑水虻(Hermetia illucens)幼虫脂肪富含ω-6亚油酸和ω-9油酸,在食品和医药领域具有重要价值。然而传统有机溶剂提取存在热敏性成分降解、溶剂残留等问题。压缩CO2因其可调物性和环境友好特点成为理想替代溶剂,但缺乏针对这种复杂混合物的溶解度基础数据。德国研究人员通过静态-重量法系统测定了黑水虻脂肪在宽范围温度(298-353 K)和压力(15-60 MPa)下的溶解度(0.15-167 gfat/kgCO2)。采用8种半经验密度模型进行拟合后,提出基于增强因子概念的新模型,其平均绝对相对偏差(AARD)降至9

    来源:The Journal of Supercritical Fluids

    时间:2025-06-22

  • 亚1纳米节点TMDC多通道GAA-FET架构的优化设计与电路级性能研究

    随着半导体工艺节点突破1纳米极限,传统硅基CMOS技术面临根本性挑战。三维FinFET结构虽曾延续摩尔定律,但在亚1纳米尺度下,量子限制效应导致载流子迁移率骤降,短沟道效应(SCE)加剧,寄生电阻电容(RC)成为性能瓶颈。国际器件与系统路线图(IRDS™)指出,二维范德华材料如二硫化钼(MoS2)因其原子级厚度和优异静电控制能力,有望取代硅成为新一代沟道材料。然而,如何将二维材料与栅极全环绕(GAA)架构结合,并解决多通道堆叠带来的复杂RC耦合问题,成为学术界与产业界亟待突破的难题。针对这一挑战,研究人员开展了亚1纳米节点过渡金属二硫属化物(TMDC)多通道GAA-FET的协同优化研究。通过技

    来源:Journal of Science: Advanced Materials and Devices

    时间:2025-06-22

  • 城市收缩对农业生产效率的促进作用及机制研究——基于黄河下游地区的实证分析

    在全球城市化进程加速的背景下,城市收缩(Urban shrinkage)作为一种特殊的发展现象,正在打破传统以增长为导向的规划范式。德国莱比锡、美国底特律等国际案例显示,人口流失与经济衰退导致城市空间重构,但这种现象对周边农村地区的影响长期被忽视。特别是在中国黄河下游这样的农业主产区,城市收缩是否会对农业生产效率(Agricultural Production Efficiency, APE)产生"挤出效应"还是"促进效应",成为区域协调发展亟待解答的科学问题。西南大学的研究团队在《Journal of Rural Studies》发表的研究,首次系统解构了城市收缩与APE的复杂关系。通过采集

    来源:Journal of Rural Studies

    时间:2025-06-22

  • 多组分铝硅酸盐玻璃网络结构与黏弹流变特性的构效关系研究

    在智能手机和电子设备保护玻璃领域,铝硅酸盐玻璃因其高硬度、抗冲击等特性成为首选材料。然而,其生产过程中常出现翘曲、颈缩等缺陷,根源在于玻璃熔体黏度与拉伸成型参数不匹配导致的内部应力不均。这一问题的本质与玻璃的黏弹流变行为密切相关,而Al2O3/SiO2比例对玻璃网络结构的调控机制尚未明晰。为此,中国的研究团队通过精确调控Al/(Si+Al)比例(0.37-0.52),系统探究了其对多组分铝硅酸盐玻璃结构-性能关系的影响,相关成果发表于《Journal of Non-Crystalline Solids》。研究采用熔融法制备五组不同Al/(Si+Al)比例的玻璃样品(AS1-AS5),通过29S

    来源:Journal of Non-Crystalline Solids

    时间:2025-06-22

  • 新型Fe3O4@SiO2-TSC纳米吸附剂的可持续性铜离子检测及拓扑学研究及其在红茶样本中的应用

    论文解读:重金属污染是威胁全球健康的隐形杀手,其中铜离子(Cu2+)在红茶等食品中的残留问题尤为突出。虽然铜是人体必需微量元素,但过量摄入会导致肝肾损伤甚至癌症。传统检测方法面临成本高、二次污染等难题,而现有吸附剂又存在稳定性差、选择性不足等缺陷。针对这一困境,来自埃及亚历山大健康事务总局中央实验室的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表创新成果,通过设计硫代氨基脲功能化的硅包覆磁铁矿纳米颗粒(Fe3O4@SiO2-TSC),实现了铜离子的高效捕获与精准检测。研究团队采用多学科交叉技术:通过共沉淀法合成磁核后,依次进行硅烷化修饰(SiO2)和TSC配体嫁接;

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-22

  • 温度与磁响应型粘弹性表面活性剂压裂液的制备及性能研究

    随着全球化石燃料的快速消耗,非常规油气资源开发成为能源领域的重要方向。然而,这类储层普遍存在低孔低渗特性,传统聚合物压裂液易因残留物堵塞孔隙造成储层损伤。粘弹性表面活性剂(VES)压裂液虽具有分子量小、易返排等优势,但其三维胶束网络结构在高温强剪切条件下易被破坏。如何赋予VES压裂液环境响应特性以适配复杂储层条件,成为亟待解决的科学问题。中国石油大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表研究,创新性地将具有温度/磁双响应的Fe3O4@ZnO纳米复合材料(MNC)引入由长链季铵盐(OTAC)和磺基甜菜碱(RBS-16)构成的混合VES体系,开发出智能压裂液T

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-22

  • 瞬时超分子结构(W@EG)的提出及其对水-乙二醇混合体系热导率非加和性的机制解析

    在能源效率与化工过程优化领域,热传导介质的性能调控始终是核心挑战。水(W)虽具备优异导热性(thermal conductivity),但其狭窄的液相温度范围(273.15-373.15 K)严重制约工业应用。通过添加乙二醇(EG)形成的W-EG二元体系虽能扩展温度窗口(如VW:VEG=4:6时凝固点降至224.15 K),但传统模型如Huang方程(λ=wλ1+(1-w)λ2+...)无法解释其热导率的非线性变化。湖南科技大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表研究,首次提出瞬时超分子(W@EG)概念,揭示氢键动态网络对热传导的调控机制。研究采用瞬态热

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-22

  • 基于改进反向点差分进化算法(IOPDE)的生物柴油相关体系VLE参数估计与模型比较研究

    随着全球对可再生能源需求的激增,生物柴油因其环保特性和与传统柴油发动机的兼容性成为焦点。然而,其生产过程中的甲醇回收和甘油纯化等关键步骤,依赖于对甲醇-水-甘油等复杂多组分体系汽液平衡(VLE)的精确预测。传统热力学模型如Van Laar在描述这类强极性、高度非理想体系时表现不佳,而局部组成模型NRTL和UNIQUAC虽更具潜力,却面临参数估计的严峻挑战——常规误差在变量(EIV)方法计算复杂度高,最小二乘法(LS)易受噪声干扰,且标准优化算法如差分进化(DE)易陷入局部最优。针对这一瓶颈,印度理工大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表研究,提出改进反

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-22

  • 藻菌共生膜曝气生物膜反应器(AB-MABR)强化低C/N废水脱氮的协同机制与效能研究

    氮污染治理的困境与突破随着农业化肥和含氮产品的广泛使用,污水中的氮负荷持续攀升,而低碳氮比(C/N)特征使得传统生物脱氮工艺陷入两难:硝化需大量曝气能耗,反硝化又因碳源不足效率低下。更棘手的是,补充外源碳源会抬高成本,而单纯延长水力停留时间(HRT)可能导致碳源进一步耗竭。微藻与细菌的共生系统曾被寄予厚望——藻类光合产氧可驱动硝化,分泌的胞外聚合物(EPS)又能为反硝化菌提供碳源。然而,藻菌生长速率失衡、传统曝气干扰生物膜稳定性等问题,始终制约着该技术的实际应用。创新融合:当藻菌遇见膜曝气来自河北和天津的研究团队独辟蹊径,将藻菌共生系统与膜曝气生物膜反应器(Membrane Aerated B

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-22

  • 功能基团链长调控共价有机框架膜层间协同效应及其海水淡化性能研究

    淡水资源短缺已成为21世纪人类社会高质量发展的重大挑战。尽管反渗透(RO)技术是目前最主流的淡化手段,但其核心膜材料仍面临渗透性与选择性难以兼得的瓶颈。近年来,共价有机框架(COF)材料因其可调控的孔径和易功能化特性,在膜分离领域展现出巨大潜力。然而,功能基团链长这一微观参数如何影响COF膜脱盐性能的机制尚不明确,这严重制约了高性能膜的精准设计。针对这一科学问题,青岛农业大学刘庆志团队通过分子动力学模拟,系统研究了不同链长BDF-COF-An膜(A2/A4/A6分别含2/4/6个碳原子)的脱盐性能。研究采用包含0.599 mol/L NaCl溶液的进料侧、纯水渗透侧和石墨烯活塞的模拟体系,通过

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-22

  • 基于阶段性自适应微结构缓冲的轻质难熔中熵合金实现室温超强成形性研究

    在材料科学领域,轻质难熔中/高熵合金(LRH/MEAs)因其低密度(<6.5 g/cm3)和优异的高温强度被视为航空发动机叶片等关键部件的理想候选材料。然而这类合金存在一个致命缺陷——室温下极差的延展性,通常延伸率不足10%,导致复杂形状构件无法通过常规冷加工成型。传统解决方案依赖高温热加工或中间退火,不仅能耗高且易引发晶粒粗化。如何突破室温成形性极限,成为制约其工程应用的世界性难题。针对这一挑战,中国的研究团队创新性地提出"阶段性自适应微结构缓冲"设计理念。通过精确调控Ti50V29.5Zr10Nb10Mo0.5合金成分,成功开发出单相体心立方(BCC)结构轻质中熵合金,密度仅5.6 g/c

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22

  • 宽禁带硒化镓光电探测器:抗干扰光电成像与光通信应用的新突破

    在光电技术飞速发展的今天,传统硅基和铟镓砷(InGaAs)等材料已难以满足高灵敏度、高稳定性和多功能集成的需求。特别是环境监测、医疗诊断和人工智能等领域,亟需能在复杂环境中稳定工作的新型光电材料。然而,当前热门材料如钙钛矿易降解、二维材料带隙窄且环境稳定性差,成为制约技术突破的瓶颈。针对这一挑战,中山大学的研究团队将目光投向III-VI族化合物半导体Ga2Se3。这种材料具有环境友好、硅衬底匹配和本征缺陷可调控等独特优势,但其光电特性研究长期受限于合成难题。研究团队通过第一性原理计算首次揭示Ga2Se3具有1.96 eV的直接带隙和惊人的各向异性载流子迁移率(最高达7081.97 cm2 V−

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22

  • 晶粒细化与位错密度调控协同提升贝氏体钢抗氢脆性能的机制研究

    在材料科学领域,高强度贝氏体钢因其优异的综合性能被广泛应用于轨道交通、汽车制造等关键领域。然而随着强度提升,氢脆(HE)敏感性显著增加,成为制约其工程应用的瓶颈问题。氢原子与钢微观结构的复杂相互作用导致局部氢富集、相变诱发脆化等现象,传统表面涂层或热处理手段存在局限性。如何通过微观结构设计调控氢行为,成为突破高强钢HE难题的核心挑战。河北科技大学研究团队在《Journal of Materials Science》发表的研究中,通过系统设计不同铝含量(0-0.6 wt%)的贝氏体钢,结合慢应变速率拉伸试验、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和热脱附谱(TDS)等技术,揭示了晶粒细化、位错

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22

  • 纳米Al2O3强化NbTiTa中熵合金自润滑复合材料的高温耐磨机制研究

    在航空航天和能源装备领域,高温摩擦磨损一直是制约材料性能的瓶颈问题。难熔高/中熵合金(RHEA/RMEA)虽具有优异高温稳定性,但其体心立方(BCC)结构在摩擦过程中易因元素氧化活性差异导致界面失稳,传统固体润滑剂如Ag、CaF2/BaF2共晶在高温下又会软化失效。如何协调材料强度与润滑性能的矛盾,成为国际材料学界亟待解决的难题。中国科学院兰州化学物理研究所的研究团队独辟蹊径,选择单相BCC结构的NbTiTa中熵合金为基体,通过粉末冶金技术引入纳米Al2O3颗粒和Ag-CaF2/BaF2润滑相,构建出新型自润滑复合材料。研究发现,该材料在600°C摩擦时能原位形成2.1μm厚的(NbTiTa-

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22

  • 铜合金化协同抑制SLM成型钛种植体生物腐蚀与疲劳裂纹的双功能机制研究

    钛合金作为骨科和牙科植入物的"黄金标准",长期面临着一个致命矛盾:虽然其优异的机械强度和生物相容性支撑了90%以上的临床需求,但口腔环境中潜伏的微生物腐蚀(MIC)与咀嚼循环载荷的协同作用,导致10%-20%的种植体发生晚期失效。更棘手的是,传统加工技术难以实现个性化植入物的复杂结构,而新兴的3D打印技术又面临微生物生物膜引发的腐蚀加速难题。针对这一跨学科挑战,中国科学院金属研究所联合多家医疗机构的科研团队在《Journal of Materials Science》发表突破性研究。团队创新性地采用选择性激光熔化(SLM)技术制备Ti-5Cu合金,通过多尺度表征技术揭示铜元素如何像"双面特工"

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-22


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