• 硫前驱体调控湿化学合成CuCo双金属硫化物及其超级电容器性能与机理研究

  能源危机与环境污染的双重压力下，开发高效储能器件成为全球科研热点。超级电容器(SCs)因其高功率密度和长循环寿命备受关注，但能量密度不足制约其广泛应用。在众多电极材料中，过渡金属硫化物(TMS)因其优异的导电性和丰富的氧化还原活性，被视为突破瓶颈的关键。然而，如何通过精准调控材料组成与结构以提升性能，仍是亟待解决的科学问题。针对这一挑战，来自伊朗的研究团队S.A. Sanei等人在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表研究，通过湿化学法探究硫前驱体对铜钴双金属硫化物(CuCo2S4与CoS2/CuS)的调控机制。研究发现，采用Na2S·9H2O可合

  来源：Journal of Electroanalytical Chemistry

  时间：2025-06-20

• 铕掺杂与碳包覆协同提升Na3V2(PO4)3/C正极材料的钠离子存储性能

  在全球能源转型背景下，钠离子电池(SIBs)因其资源丰富和成本优势成为锂离子电池(LIBs)的重要补充。然而，钠离子较大的半径(1.02 Å vs 锂离子0.76 Å)导致电极材料在充放电过程中易发生结构坍塌，其中NASICON型Na3V2(PO4)3(NVP)虽具有稳定的三维骨架和117.6 mAhg−1的理论容量，却受限于仅10−9 S cm−1的极低电子电导率。来自中国的研究团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表的研究中，开创性地将稀土元素铕(Eu3+)的4f电子特性与碳包覆技术相结合，通过离子半径调控(0.95 Å vs V3+的0.

  来源：Journal of Electroanalytical Chemistry

  时间：2025-06-20

• 一步法热解低共熔溶剂构建Co9S8/MoS2@C异质结构增强锂离子存储性能

  随着全球能源需求激增，锂离子电池（LIBs）因其高能量密度和环保特性成为储能领域的研究热点。然而，传统石墨负极的理论容量（372 mA h g−1）已无法满足需求，亟需开发新型高容量负极材料。钴基硫化物Co9S8凭借其539 mA h g−1的高理论容量成为候选者，但其实际应用受限于导电性差、循环过程中体积变化大等问题。为此，中国的研究团队提出了一种创新解决方案：通过低共熔溶剂（DES）辅助的一步热解技术，将Co9S8与MoS2耦合构建异质结构，并嵌入碳基质中，相关成果发表在《Journal of Electroanalytical Chemistry》。研究团队采用的关键技术包括：1）以聚乙

  来源：Journal of Electroanalytical Chemistry

  时间：2025-06-20

• 基于核壳结构可切换的胰蛋白酶聚合物生物反应器设计及其高效传质催化性能研究

  在生物催化领域，酶的高效固定化一直是科学家们追逐的圣杯。自然界中，细胞通过精巧的膜结构为酶创造微环境，但人工模拟这一过程却面临巨大挑战。传统多孔有机框架（POFs）材料虽能封装酶分子，却因狭窄的孔道（通常<2 nm）将大分子底物拒之门外，就像给酶戴上了过紧的手套。更棘手的是，金属有机框架（MOFs）怕酸、氢键有机框架（HOFs）怕碱、共价有机框架（COFs）合成条件苛刻，这些"娇气"的材料让工业应用举步维艰。江苏大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向了能"感知温度"的智能聚合物，在《Journal of Colloid and Interface Science》发表的研究中，他们设计出核壳结构可

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-20

• 层间工程化MXene限域CoGa-LDH异质结构实现钾离子超级电容器超快电荷转移动力学

  随着全球能源结构向可持续方向转型，电化学储能器件的高能量密度与快速充放电性能成为研究焦点。超级电容器（SCs）因其毫秒级响应和超长循环寿命，在再生制动、电网调频等领域展现出优势，但受限于传统电极材料的物理电荷存储机制，其能量密度远低于电池。钾离子储能系统因钾资源丰富且氧化还原电位低成为研究热点，但面临离子扩散动力学缓慢和电极结构退化等挑战。层状双氢氧化物（LDH）因其可调控的氧化还原化学和层状结构备受关注，而MXene（二维过渡金属碳/氮化物）的金属级导电性和亲水表面为LDH提供了理想载体。然而，传统复合方法制备的材料存在界面耦合弱、活性位点暴露不足等问题，严重制约性能突破。为解决上述问题，研

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-20

• 碘离子辅助柠檬酸还原法合成高圆二色性均一手性金纳米粒子

  生命的手性之谜始终是科学界关注的焦点——从构成蛋白质的L-型氨基酸到DNA中的D-型糖分子，自然界为何选择特定手性仍悬而未决。这一谜题推动着科学家们探索从非手性分子构建手性材料的途径，而金纳米粒子(AuNPs)因其独特的等离子体共振特性和生物相容性，成为手性纳米材料研究的重要载体。然而传统手性AuNPs合成面临三重困境：必须使用半胱氨酸等手性配体导致表面活性位点被屏蔽；依赖预制备的特殊形貌金种子使工艺复杂；长达8小时的合成周期制约规模化应用。陕西师范大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表的研究中，创新性地将碘离子(I−)引入经典

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-20

• 锂钛氧负极驱动的高性能电致变色水系电池：实现电致变色与高效储能的双重突破

  建筑能耗占全球能源消耗的30%-40%，电致变色储能窗(EESWs)因其可动态调节光热透射率且兼具储能功能，成为节能建筑的关键技术。然而现有电致变色水系电池(EABs)面临三重困境：锌负极易溶解/枝晶生长导致循环寿命不足1000次；传统阴极材料如WO3在酸性电解液中快速降解；电极电位差不足致使能量密度低下（如Ti-WO3/PB体系仅15.96 mWh m−2）。澳门大学团队突破性采用尖晶石结构锂钛氧(Li4Ti5O12, LTO)作为负极，配合普鲁士蓝(Prussian Blue, PB)阴极与蔗糖改性NH4+电解液，构建出兼具优异电致变色特性和储能性能的互补型EABs。研究通过溶胶-凝胶旋涂

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-20

• 可见光-近红外光驱动的Cs3Bi2Br9/Bi19Br3S27 Z型异质结光催化CO2还原新策略

  随着化石燃料消耗加剧，CO2减排与清洁能源转换成为全球性挑战。光催化技术能将CO2转化为甲烷（CH4）等高附加值燃料，但传统铅基钙钛矿存在毒性问题，而无铅铋基材料如Cs3Bi2Br9虽具安全性优势，却受限于可见光吸收范围窄（仅占太阳光谱43%），无法有效利用近红外光（占52%）。如何拓展光响应范围并提升载流子分离效率，成为该领域的关键瓶颈。针对这一挑战，中国研究人员通过精准设计Cs3Bi2Br9/Bi19Br3S27 Z型异质结，利用Bi19Br3S27的窄带隙特性（1.7 eV）实现近红外光捕获，并通过原位生长构建原子级接触界面，形成强内置电场（IEF），使CH4产率较单一组分最高提升124

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-20

• 大规模水质预测的系统性评估：分解-深度学习模型的时空可扩展性研究

  水环境安全正面临前所未有的挑战。随着人类活动加剧和气候变化，水体自净能力下降、河流连通性减弱，导致富营养化问题日益严重，直接威胁生态系统平衡和饮用水安全。传统基于物理机制的过程驱动模型(如WASP、EFDC)虽能模拟复杂水环境，但存在计算资源消耗大、参数不确定性高等局限。而新兴的数据驱动模型(如LSTM、XGBoost)虽擅长处理非线性关系，却对水质监测数据中的噪声和波动异常敏感。更棘手的是，现有研究对分解-深度学习混合模型在大规模数据集上的系统性评估严重不足，且水质数据普遍存在的稀疏性问题如何影响模型时空预测能力尚不明确。针对这些关键科学问题，河海大学等单位的研究团队在《Journal of

  来源：Journal of Cleaner Production

  时间：2025-06-20

• 酸碱辅助水热法协同增值啤酒糟：元素分布与产物潜能的深度解析

  啤酒工业每年产生2500-4000万吨啤酒糟(BSG)，这种富含蛋白质(20-30wt%)和木质纤维素(70wt%)的湿生物废料极易腐败变质。传统处置方式如堆肥、饲料化存在效率低、二次污染等问题，而单一水热转化策略难以兼顾固体燃料提质与液体肥料安全。针对这一瓶颈，中国研究人员在《Journal of Cleaner Production》发表研究，通过酸碱辅助水热技术实现BSG全组分高值转化。研究采用双相实验设计，核心方法包括：(1)常规水热过程参数优化(温度120-200°C，时间15-60min)；(2)H2SO4/Ca(OH)2添加剂量调控(0-0.2mol·L-1)；(3)水热炭燃烧特

  来源：Journal of Cleaner Production

  时间：2025-06-20

• CO催化氧化耦合SCR脱硝：烧结烟气热能回收与超低铂催化剂设计新策略

  50 ppm可致人中毒），又是蕴含283 kJ/mol燃烧热值的能源载体。传统处理方式直接排放不仅造成能源浪费，更导致严重环境问题。与此同时，当前烧结烟气脱硝主流技术选择性催化还原(SCR)需要消耗大量高炉煤气(BFG)供热，而BFG中高达20%-25%的CO2含量又加剧了碳足迹。这种"污染未治、能源未用、碳排反增"的困境，成为制约钢铁行业绿色转型的关键瓶颈。针对这一难题，中国国家自然科学基金支持的研究团队创新性提出将CO催化氧化(COC)与SCR脱硝耦合的协同治理策略。通过Aspen Plus流程模拟发现，当烟气CO浓度超过0.4 vol%时，其完全氧化释放的热量即可满足SCR系统30-60

  来源：Journal of Cleaner Production

  时间：2025-06-20

• 生物炭-PHBV强化人工湿地脱氮：胞外电子传递与微生物协同机制解析

  随着城市化进程加速，污水处理厂尾水中的硝酸盐（NO3−-N）已成为水体富营养化的主要诱因。人工湿地（CW）因其生态友好特性被广泛应用于尾水深度处理，但传统CW面临碳源不足（COD <50 mg/L）导致反硝化效率低下的瓶颈。如何在不引入二次污染的前提下提升脱氮效能，成为环境工程领域的核心挑战。北京建筑大学的研究团队创新性地将生物炭与可生物降解聚合物PHBV结合，构建了新型人工湿地系统。研究发现，生物炭-PHBV通过双重作用机制显著提升脱氮性能：一方面，生物炭的介孔结构和氧化还原活性基团（如酚羟基）加速了电子传递；另一方面，PHBV持续释放小分子有机物（2.43 mg COD/g），为反硝化菌提

  来源：Journal of Cleaner Production

  时间：2025-06-20

• 三乙胺与直链醇二元体系的体积-声学-粘度量热及光谱学研究及其在CO2捕集领域的应用

  随着全球气候变化加剧，CO2减排成为科学界紧迫课题。胺类溶剂虽具有高效CO2吸收能力，但其挥发性导致能耗增加和性能衰减。印度SD Fine Chemicals公司提供的三乙胺与直链醇（1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇）二元体系，因其可能形成氢键网络而降低挥发性，成为潜在解决方案。为探究这类体系的相互作用机制，来自喜马偕尔邦大学的研究团队在《The Journal of Chemical Thermodynamics》发表研究。他们采用安东帕DSA 5000同步测定密度和声速，乌氏粘度计测量粘度，结合FTIR光谱技术，在293.15-308.15K温度范围内系统研究了上述体系的热力学行为。通过Red

  来源：The Journal of Chemical Thermodynamics

  时间：2025-06-20

• Cr合金化协同提升铸态Al0.5Mo0.5NbTa0.5TiZr难熔高熵合金强度-塑性的机制研究

  在高温结构材料领域，难熔高熵合金（RHEAs）因其卓越的高温强度成为替代镍基合金的潜力候选者。然而，这类合金长期面临室温塑性不足的瓶颈问题——以典型合金AlMo0.5NbTa0.5TiZr为例，其1000℃下断裂应变（εf）可达50%，但室温εf骤降至4.1%，这归咎于晶界处有害的六方相析出。虽然通过降低Al含量至Al0.5Mo0.5NbTa0.5TiZr可消除六方相，但制备需1400℃热等静压等复杂工艺，且室温塑性进一步恶化至3.2%。如何通过简易工艺实现强度-塑性协同提升，成为该领域亟待突破的科学难题。针对这一挑战，中国的研究团队选择铸态Al0.5Mo0.5NbTa0.5TiZr为基体，利

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• 高压合成CdCu3Ti3FeO12-δ四重钙钛矿氧化物的结构、介电与磁性能调控及其多铁性应用探索

  在追求下一代信息存储和传感器的道路上，磁电多铁性材料（Magnetoelectric multiferroics）因其独特的磁电耦合特性被视为革命性候选者。然而，这类材料面临两大瓶颈：一是现有体系如BiFeO3难以同时实现高极化与强耦合，二是多数材料的相变温度远低于室温应用需求。更棘手的是，传统钙钛矿ABO3结构中，磁性离子通常仅占据B位，限制了磁电相互作用的维度。这一困局促使科学家将目光投向结构更复杂的四重钙钛矿AA′3B4O12——当75%的A位被Cu2+等磁性离子占据时，A′-B位间的多维磁相互作用可催生丰富物理现象，从CaCu3Ti4O12的巨介电常数到LaCu3Fe4O12的负热膨胀

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• 基于ZIF-67阴离子亲和性MOF隔膜构建稳定无枝晶锂金属电池的研究

  锂金属电池（LMBs）凭借锂金属负极（LMA）3860 mAh g-1的超高理论容量和-3.04 V（vs. SHE）的最低电化学电位，被视为下一代高能量密度储能器件。然而，锂枝晶生长和副反应导致的热失控风险，如同悬在头顶的“达摩克利斯之剑”，严重阻碍其商业化进程。传统解决方案多聚焦于电解质优化或负极界面工程，但南京林业大学的研究团队另辟蹊径，将目光投向电池中常被忽视的“守门人”——隔膜。研究团队创新性地采用钴基沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-67）这一阴离子亲和性MOF，通过简单的刮涂法将其与聚偏氟乙烯（PVDF）复合修饰聚丙烯（PP）隔膜，构建出具有双重功能的PP@ZIF-67多功能隔膜。这一

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• 热轧结合扩散焊制备的异质层状结构镁合金实现强度-塑性协同优化

  镁合金因其轻量化、高比强度等特性，在能源材料和生物材料领域备受关注。然而，其强度与塑性的"此消彼长"现象（即"香蕉曲线"效应）长期制约工程应用。传统均质结构镁合金往往难以突破这一瓶颈，而异质层状结构（Heterogeneous Lamella-Structured, HLS）材料的出现为解决该问题提供了新思路。这类材料通过软硬区域的交替排布，在变形过程中产生异质变形诱导（HDI）强化效应，但现有制备工艺存在界面冶金结合弱、氧化污染等问题。安徽高校与中科院团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究，创新性地采用扩散焊（Diffusion Bonding, D

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• pH调控MoO3-碳球复合阴极实现水系铝离子电池的稳定循环

  研究背景随着锂资源短缺和成本问题日益突出，水系铝离子电池（AAIBs）因其高理论容量（2980 mAh g-1）和环境友好性成为研究热点。然而，AAIBs的发展受限于阴极材料的结构不稳定性和低库仑效率。MoO3虽具有高容量和层状结构优势，但在水系电解液中易溶解（生成H0.34MoO3）并因Al3+反复嵌入/脱嵌导致结构坍塌。此前研究通过氧空位引入或形貌调控部分缓解问题，但仍面临电压窗口窄、循环寿命短等挑战。研究方法河北高校团队通过pH调控水热法将MoO3与碳球复合，制备MoO3-CSX电极。技术关键包括：（1）pH依赖的水热反应控制MoO3形貌（纳米球/纳米片）；（2）高温热解氧化合成复合材料

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• CTMS调控LLZTO/PEO复合固态电解质界面的电化学性能增强机制研究

  随着全球能源结构转型加速，全固态电池(ASSBs)因其高能量密度和卓越安全性成为下一代储能技术的焦点。然而，固态电解质(SE)作为核心组件，始终面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境——无机固态电解质(ISEs)如LLZTO虽具有高离子电导率，但与聚合物基质的界面兼容性差；而聚乙烯氧化物(PEO)基聚合物电解质虽柔韧性佳，却受限于室温离子电导率低和易结晶等缺陷。这种"无机-有机界面不相容"问题如同横亘在电池性能提升道路上的一道天堑，不仅导致离子传输效率低下，更会引发锂枝晶生长等安全隐患。为破解这一难题，国内研究人员开展了一项创新研究，通过引入硅烷偶联剂(3-氯丙基)三甲氧基硅烷(CTMS)作为"分子桥

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

• GH4706高温合金强化相η相与γ′–γ″共析组织的冷却速率调控行为及机理研究

  （论文解读）在能源装备领域，工业燃气轮机(IGT)盘件作为核心承力部件，其性能直接决定设备寿命。GH4706镍铁基变形高温合金因兼具优异高温强度、抗氧化性和加工性能，成为制造Ф1500mm以上大尺寸盘件的首选材料。这种合金的力学性能主要依赖γ′相(L12结构，Ni3(Al,Ti))和γ″相(DO22结构，Ni3Nb)的强化作用，而高Ti/Al比(达9:1)还会析出η相(DO24结构，Ni3Ti)提升蠕变性能。然而，大尺寸盘件导热性差导致冷却速率控制困难，传统连续冷却工艺难以协调三种强化相的竞争性析出——快速冷却虽能细化γ′相但会抑制η相形成，慢速冷却又会导致γ′–γ″共析组织粗化。这一矛盾严重

  来源：Journal of Alloys and Compounds

  时间：2025-06-20

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