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MXenes锚定{P4Mo6}型多金属氧酸盐构建三明治结构插层复合材料及其电容性能提升研究
研究背景与意义随着化石能源消耗引发的环境问题加剧,兼具高能量密度(Ed)和功率密度(Pd)的超级电容器(SCs)成为研究热点。然而,单一电极材料往往存在功能性缺陷:多金属氧酸盐(POMs)虽具有快速可逆的氧化还原能力,但导电性和比表面积低;MXenes虽导电性优异,但层间易堆叠导致活性位点丧失。如何通过材料复合协同提升性能,成为突破SCs技术瓶颈的关键。研究设计与方法来自中国的研究团队通过熔融盐蚀刻法剥离MXenes的Al层,形成手风琴状多层结构,再通过溶剂热法将沙漏型{P4Mo6}多金属氧酸盐(SrMnP4Mo6)插层锚定,构建SrMnP4Mo6@MXenes复合材料。采用三电极和两电极系统
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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基于AIS数据的多维区域船舶碰撞风险建模与预测研究
随着全球航运业快速发展,海上交通流量激增导致船舶密度和交通复杂度显著提升,伊斯坦布尔海峡、芬兰湾等繁忙水域的碰撞事故风险持续攀升。传统碰撞风险评估模型如COWI和IWRAP主要依赖宏观交通流统计,难以捕捉复杂场景下的多船交互动态;而基于DBSCAN聚类的方法虽能识别微观冲突,却对多密度分布适应性不足。如何构建兼顾宏观-微观特征、具备时空预测能力的区域风险模型,成为提升航海安全的关键科学问题。大连海事大学的研究团队在《Applied Ocean Research》发表研究,提出基于分子动力学理论的创新解决方案。该团队通过构建包含船舶冲突风险距离(RDSC)、多船相遇影响距离(RDMS)和风险趋势
来源:Applied Ocean Research
时间:2025-06-21
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uRT-TPOIS放射治疗计划系统小野模型精准调校与验证研究——提升SRS/SBRT剂量计算准确性的关键突破
在精准放疗领域,立体定向放射外科(Stereotactic Radiosurgery, SRS)和立体定向体部放疗(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)因其高剂量、小靶区的特点,对剂量计算精度要求极为严苛。然而传统放射治疗计划系统(Treatment Planning System, TPS)的调校往往忽视小野模型验证,导致临床实践中存在显著的剂量偏差风险。更棘手的是,小野条件下侧向带电粒子平衡缺失、辐射源部分遮挡等物理效应,使得常规检测工具如电离室面临严峻挑战。针对这一行业痛点,联合影像医疗团队依托其自主研发的uRT-linac 506c CT
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-06-21
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基于“记忆效应”调控层状双氢氧化物局部类酸微环境以增强中性介质中CO2电催化转化甲酸性能
在全球碳中和背景下,电催化CO2还原反应(CO2RR)被视为实现碳循环利用的关键技术。其中,甲酸(HCOOH)因其仅需两步质子耦合电子转移(PCET)过程且经济价值高,成为最具成本效益的产物。然而,中性介质中CO2易与OH–结合生成碳酸盐,导致碳利用率下降;同时氢析出反应(HER)的竞争严重制约HCOOH的选择性。传统碱性体系虽能抑制HER,却加剧碳酸盐堵塞孔隙的问题。如何在中性环境中构建高效稳定的催化微环境,成为突破工业应用瓶颈的核心挑战。山西某研究团队在《Applied Surface Science》发表的研究中,创新性利用层状双氢氧化物(LDHs)的“记忆效应”(Memory Effe
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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硫修饰赤铁矿纳米片调控氧化还原活性位点强化过一硫酸盐活化降解四环素的研究
抗生素污染已成为全球环境挑战,其中四环素(TC)因在畜牧业中的滥用大量进入水体,其稳定的化学结构导致传统生物降解效率低下。高级氧化工艺(AOPs)凭借强氧化性活性氧物种(ROS)成为解决这一问题的关键技术,而过一硫酸盐(PMS)活化因其温和条件备受关注。然而,常用铁基催化剂如赤铁矿(α-Fe2O3)存在Fe(II)活性位点不足、Fe(III)/Fe(II)循环速率慢等瓶颈,严重限制其实际应用。为解决这一难题,陕西省科技厅资助的研究团队通过硫修饰策略设计出硫修饰赤铁矿纳米片(SHNPs),系统探究其在PMS活化降解TC中的性能与机制。研究通过溶剂热法调控硫源(硫代乙酰胺)浓度合成系列SHNPs,
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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高长径比TiO2纳米管阵列完全填充Cu2O的钛基长效防污表面构建及性能研究
海洋环境中,钛合金因其卓越的耐腐蚀性和机械性能被誉为"海洋金属",但生物污损问题严重制约其应用。藤壶、贻贝等生物附着不仅造成设施损坏,每年更带来数十亿美元经济损失。传统解决方案如超疏水涂层或注入润滑剂的多孔表面(SLIPS)存在耐久性不足的缺陷——润滑剂易流失,机械互锁力弱。更棘手的是,高效防污剂氧化亚铜(Cu2O)在海水中的爆发式释放会迅速耗尽活性成分。如何构建兼具长效缓释和强界面结合的防污体系,成为钛材海洋应用的关键瓶颈。中国某研究团队在《Applied Surface Science》发表的研究中,创新性地将高长径比TiO2纳米管阵列(TNTAs)作为Cu2O的纳米容器,通过三步关键技术
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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双流体喷射清洗诱发4H-SiC单晶衬底表面损伤的机制研究与工艺优化
随着第三代半导体材料4H-SiC在高温、高频、高功率电子器件中的广泛应用,其单晶衬底的表面质量成为制约器件性能的关键因素。化学机械抛光(CMP)后的清洗工序直接影响衬底表面状态,而传统槽式RCA清洗已难以满足日益严格的洁净度要求。单晶圆湿法化学清洗因其高效、低交叉污染风险备受关注,其中双流体喷射清洗技术通过气液混合流体产生的高冲击力可有效去除污染物,但过大的机械应力可能导致衬底表面损伤。山东大学的研究团队在《Applied Surface Science》发表的研究,首次系统揭示了该技术应用中产生的白圈缺陷形成机制。研究采用直径150 mm的n型4H-SiC单晶衬底,通过单晶圆清洗设备进行双流
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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铅慢化241Am-Be中子源模拟252Cf源特性的系统构建与参数评估
在核科学与辐射防护领域,标准中子源的获取一直是困扰研究人员的难题。随着2021年ISO 8529-1标准的修订,252Cf和241Am-Be成为仅存的两种参考放射源。然而,252Cf的稀缺性和天价(每克2700万美元)使其难以广泛应用,而其2.647年的短半衰期更增加了使用成本。相比之下,241Am-Be虽然价格低廉且半衰期长(432.2年),但其能谱与核裂变过程差异显著,无法直接替代252Cf的计量功能。这一矛盾促使巴西辐射防护与剂量研究所的Angela Souza Gonçalves团队开展创新研究,试图通过材料工程手段解决这一世界性难题。研究团队采用蒙特卡洛模拟与实验验证相结合的方法,以
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-06-21
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电场辅助调控镍铁氧体薄膜磁性能的低温制备机制与节能应用研究
随着电子器件微型化与高频化发展,尖晶石结构铁氧体材料因兼具高电阻率与高频磁导率特性成为研究热点。其中镍铁氧体(NiFe2O4, NFO)薄膜凭借优异的磁性能(高饱和磁化强度Ms、低矫顽力)和化学稳定性,在微波元件、磁芯电感器和多铁异质结等领域具有重要应用。然而传统制备技术面临两大瓶颈:一是需要700℃以上高温退火才能实现充分结晶和磁畴有序化,导致巨大能耗;二是高温易引发热膨胀失配和界面扩散,限制温度敏感基板的兼容性。为解决这一难题,国家自然科学基金资助项目团队创新性地采用电场辅助退火技术。研究人员通过溶胶-凝胶法制备NFO薄膜后,设计平行板电容器施加100 kV/cm电场,系统研究了电场对薄膜
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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铝合金表面几何结构对Araldite 2014-2胶接接头性能的对比研究:激光织构与喷砂处理的协同效应
在航空制造和汽车工业领域,铝合金结构的轻量化设计常依赖胶接技术,但传统表面处理方法如化学蚀刻存在环境污染风险,而机械喷砂则受制于操作一致性。如何通过绿色高效的表面改性技术提升胶接界面性能,成为亟待解决的工程难题。研究人员聚焦EN AW-1050A、EN AW-2024和EN AW-5083三种典型铝合金,系统比较了喷砂与光纤激光织构(20W,λl=1060-1080nm)对表面几何参数(SGP)、润湿性和单搭接接头(SLJ)性能的影响。研究发现激光织构通过Marangoni效应形成规则微沟槽结构,使EN AW-5083接头的剪切强度提升316%,破坏能量达未处理试样的30倍。该成果为替代有毒化
来源:Applied Surface Science
时间:2025-06-21
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热带农业土壤黏土中钙的形态分布与溶解特性及其对植物营养的调控机制
在热带农业生态系统中,钙(Ca)作为植物必需营养元素却面临特殊困境——尽管酸性土壤普遍存在钙缺乏现象,但植物缺钙症状却鲜少显现。这种"隐性饥饿"背后,是人们对热带土壤中钙赋存形态与溶解机制认知的严重不足。传统观点认为1:1型高岭石是热带土壤主要黏土矿物,但最新证据表明2:1型黏土矿物可能扮演更重要角色。与此同时,热带地区快速的有机质分解速率是否会影响钙-有机复合体的稳定性,以及这些过程如何调控钙的生物有效性,成为亟待解决的科学问题。泰国农业大学的研究团队在《Applied Clay Science》发表的研究,通过创新性地结合同步辐射X射线吸收近边结构(XANES)光谱和连续化学提取法,首次系
来源:Applied Clay Science
时间:2025-06-21
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可见光驱动Keggin-POMs@TpBD复合材料的一锅法合成及其高效催化硫化物选择性氧化的研究
在追求可持续发展的背景下,光驱动化学转化作为可再生能源利用的重要方式备受关注。其中,硫化物选择性氧化生成磺氧化物的反应,不仅是制药工业中高附加值中间体合成的关键步骤,也是原油脱硫和有毒化学品氧化净化的有效手段。然而,现有催化剂普遍存在反应时间长、需使用有毒氧化剂等问题,开发高效、绿色的光催化体系成为迫切需求。渤海大学的研究团队在《Applied Catalysis A: General》发表研究,通过一锅法将Keggin型多金属氧酸盐(POMs)与共价有机框架(COFs)材料TpBD复合,成功制备出系列Keggin-POMs@TpBD光催化剂。该材料通过静电相互作用和π电子协同效应,显著拓展了
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-06-21
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移动教育应用界面风格对学龄前儿童几何认知影响的比较研究:立体与平面界面的认知差异
在数字化浪潮席卷教育的今天,学龄前儿童接触电子设备的年龄不断提前,但如何通过移动应用有效促进其认知发展仍存在争议。尤其对于几何认知这一数学与科学思维的基础能力,现有研究多聚焦传统教学与数字工具的对比,却忽视了不同界面设计风格可能带来的认知差异。西北师范大学的研究团队在《Acta Psychologica》发表的最新研究,首次系统比较了立体(stereoscopic)与平面(flat)界面风格对3-4岁儿童几何认知及知识迁移能力的影响。研究采用严格的组间实验设计,开发了功能相同但界面风格迥异的两款教育应用。立体界面通过3D模型增强深度感知,平面界面则采用简约的2D设计。通过几何形状识别任务(GS
来源:Acta Psychologica
时间:2025-06-21
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综述:老年生活生成力与停滞量表的开发与验证
引言生成力(Generativity)作为埃里克森心理社会发展理论的核心概念,被定义为"对建立和引导下一代的关注"。传统观点认为这是中年期的核心任务,但近期研究强调其在老年期的持续重要性。随着人口老龄化加剧,开发适合老年群体的生成力与停滞(Stagnation)测量工具成为迫切需求。生成力与停滞在老年期的表现纵向研究表明,生成力在70岁前保持稳定,70岁后略有下降,但个体差异显著。老年生成力呈现独特特征:从直接的养育行为转向"祖代生成力"(grand-generativity),包括指导后辈、遗产创造等更间接的贡献形式。停滞则表现为自我封闭、拒绝新挑战,与经典老年学概念"脱离理论"有交叉但更具
来源:Acta Psychologica
时间:2025-06-21
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5G远程磁导航机器人辅助心脏心律失常消融术的可行性探索:一项跨国多中心试点研究
心脏电生理领域正经历着从传统手术向智能化、远程化转型的革命。尽管机器人磁导航(Robotic Magnetic Navigation, RMN)技术已使导管消融手术更加精准,但受限于有线连接,其操作半径长期被束缚在手术室与控制室之间。与此同时,全球心律失常患者数量激增与电生理专家地域分布不均的矛盾日益突出,尤其在COVID-19疫情期间,跨区域医疗协作的需求更为迫切。如何突破地理限制,让顶尖专家资源跨越国界服务更多患者,成为亟待解决的关键问题。上海交通大学医学院附属瑞金医院心血管内科联合俄罗斯Meshalkin国家医学研究中心,开展了一项开创性研究。团队首次将5G超低延迟通信与RMN系统深度融
来源:EP Europace
时间:2025-06-21
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一种基于污泥焚烧-熔融两步法的钙镁磷肥制备新工艺:磷回收与玻璃网络解聚机制
全球磷矿资源预计在百年内枯竭,而污水中磷回收率不足7%。污水污泥(SS)作为磷的富集体,其磷含量可与中品位磷矿媲美,但传统湿法回收存在化学污染风险,热法工艺又面临磷挥发损失和能耗高的双重困境。中国科学院团队创新性地提出"焚烧-熔融两步法",通过CaO/MgO添加剂在焚烧阶段固定95%以上的磷,再经熔融制备高生物有效性的钙镁磷肥(FCMP),实现了从"污泥处理"到"磷肥生产"的直接转化。研究采用模型化合物实验、SEM/EDS表征和分子动力学模拟等技术手段,样本来源于中国无锡污水处理厂的脱水污泥。通过热重-质谱联用分析焚烧过程磷迁移规律,结合FactSage热力学模拟优化添加剂配比,最终确定Ca7
来源:Waste Management
时间:2025-06-21
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CaF2/BaF2增强CoCrFeNiV基复合材料的高温自润滑性能与微观结构研究
400°C)、重载等极端条件下迅速失效,成为制约工业发展的瓶颈。高熵合金(High-entropy alloys, HEA)因其独特的多主元固溶效应和优异的高温稳定性,被视为新一代自润滑材料基体的理想选择。然而,含钒HEA在高温下机械强度下降、氧化加剧导致的磨损率攀升问题尚未解决。中国研究人员通过真空热压烧结(Vacuum hot pressing, VHP)技术,创新性地将NASA常用润滑剂CaF2/BaF2与CoCrFeNiV高熵合金结合,开发出V5F(含5wt.%润滑剂)和V10F(含10wt.%)两种自润滑复合材料。研究发现,σ相(sigma-phase)的生成使材料硬度高达582.8
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锆合金低真空摆动激光焊接熔池行为与成形特性的多尺度研究
核能安全的核心在于燃料元件的可靠性,而锆合金作为压水堆(PWR)燃料元件包壳的关键材料,其焊接质量直接决定核反应堆的安全屏障性能。传统电子束焊接(EBW)虽广泛应用,却存在末端焊接缺陷和束流偏移等技术瓶颈。更棘手的是,锆合金高温下易与H2、O2、N2发生反应,亟需开发兼具高能密度与低热影响的新型焊接技术。真空激光焊接凭借其能量集中、适应性强的特点成为潜在解决方案,但关于锆合金在低真空环境下摆动激光焊接的熔池动力学研究仍属空白。为突破这一技术壁垒,中国的研究团队在《Vacuum》发表了创新性研究。该工作采用多尺度研究方法:通过控制环境压力梯度(大气压至10-2 Pa)进行焊接实验,结合金相显微镜
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基于密度泛函理论的Ru表面碳行为原子尺度分析及其对极紫外多层膜镜性能的影响
在半导体制造领域,极紫外光刻(EUVL)技术凭借13.5 nm波长成为下一代光刻工艺的核心。然而,这一技术的关键组件——由40-60层钼(Mo)/硅(Si)构成的多层膜镜(MLMs),正面临钌(Ru)保护层碳污染的严峻挑战。残余光刻胶分解和有机气体在EUV辐照下产生的碳沉积,不仅降低镜面反射率,更会缩短器件寿命。尽管氢等离子体清洗可部分去除碳残留,但原子尺度上碳与Ru表面的相互作用机制仍不明确,这直接制约着抗污染材料设计和清洁策略优化。四川大学的研究团队在《Vacuum》发表的研究中,采用密度泛函理论(DFT)结合爬坡弹性带(CI-NEB)方法,首次系统比较了碳原子在三种典型Ru晶面(密排Ru
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过渡金属掺杂调控X-WSe2/Ti2CO2范德华异质结光电性能的第一性原理研究
在全球能源危机与环境治理的背景下,清洁能源材料的开发成为研究热点。二维过渡金属二硫化物(TMDs)因其可调带隙特性备受关注,其中WSe2具有优异的热稳定性和1.47 eV的直接带隙,是光电器件的理想候选材料。然而,其较宽的带隙限制了红外响应,高载流子复合率也制约了实际应用。与此同时,MXene材料Ti2CO2虽具有抗光腐蚀特性,但0.305 eV的窄带隙导致可见光吸收能力不足。如何通过材料设计协同提升二者的光电性能,成为突破技术瓶颈的关键。针对这一挑战,中国的研究团队通过密度泛函理论(DFT)计算,创新性地构建了过渡金属X(V、Nb、Ta、Mo、Tc)掺杂的X-WSe2/Ti2CO2范德华异质