• 基于成本-安全双目标优化的城市洪涝灾害应急物资储备点选址策略研究

  随着全球气候变化加剧，城市洪涝灾害频发成为威胁现代城市安全的重大挑战。2021年郑州"7·20"特大暴雨导致300余人遇难的惨痛教训，暴露出传统应急物资储备系统在灾害响应中的致命缺陷——当洪水阻断交通要道时，预先设置的应急物资储备点(ESSLs)往往因选址不合理而无法发挥应有作用。这一现实困境直指科学界亟待解决的核心问题：如何在有限预算下，通过空间优化使ESSLs既能快速响应灾情，又能最大限度降低洪水风险？中国水利水电科学研究院的研究团队在《Journal of Hydrology》发表的最新研究中，突破性地将洪水风险动态反馈机制引入选址模型。传统P-中值问题(PMP)等静态优化方法存在两大局

  来源：Journal of Hydrology

  时间：2025-06-19

• 气候变化对中尺度对流系统最大可能降水的影响：基于模型估计与大样本频率分析

  随着全球气候变化加剧，极端降水事件频发对防洪基础设施设计提出严峻挑战。传统最大可能降水(PMP)估算方法存在理论基础陈旧、未考虑气候变化影响等局限，特别是对中尺度对流系统(MCSs)这类引发严重洪灾的天气系统研究不足。日本研究人员在《Journal of Hydrology》发表的研究，通过创新性结合数值模型与大样本模拟，首次量化了气候变化对MCSs相关PMP的动态影响。研究团队采用WRF(Weather Research and Forecasting)模型4.1.2版本，针对日本北部2022年8月和2020年7月两次引发洪灾的MCSs事件开展模拟。关键技术包括：1)相对湿度最大化(RHM)

  来源：Journal of Hydrology

  时间：2025-06-19

• 云南普朗多金属成矿系统的成因机制：黄铁矿原位微量元素与硫同位素示踪

  云南普朗铜多金属矿床作为"三江"特提斯成矿域的典型代表，其高达480万吨的铜资源量伴生钼、金、银等关键金属，但长期以来多阶段成矿过程与流体演化机制存在争议。传统研究多聚焦南矿段铜成矿，而将北、东矿段视为统一系统的研究薄弱，尤其缺乏对钼-铜-铅锌分异沉淀的精细刻画。为破解这一难题，中国的研究团队在《Journal of Geochemical Exploration》发表论文，创新性采用黄铁矿原位微区分析技术，通过135个LA-ICP-MS微量元素点分析、4组元素面扫描及δ34S测试（-2.64至4.16‰），首次构建了普朗全矿区的流体演化模型。关键技术包括：1）分矿段（南/北/东）采集149件

  来源：Journal of Geochemical Exploration

  时间：2025-06-19

• ZnO修饰中空碳球限域锂沉积策略提升锂金属负极性能研究

  随着化石能源枯竭，电动汽车对高能量密度电池的需求日益迫切。锂金属负极因其3860 mAh g−1的超高比容量和-3.04 V（vs. SHE）的极低氧化还原电位被视为终极选择，但枝晶生长引发的热失控、循环中的无限体积变化以及不稳定的固态电解质界面膜（SEI）成为重大挑战。传统策略如人工保护层、电解液添加剂等往往忽视体积波动问题，而三维宿主材料通过调节局部电流密度可延缓枝晶形成——根据Sand公式τ∝1/j2，降低有效电流密度能显著延长枝晶萌生时间。中南大学研究团队创新性地设计出ZnO修饰的中空碳球（ZnO@HC）三维宿主。通过模板法合成碳包覆SiO2纳米球，经刻蚀和锌盐渗透烧结获得内嵌ZnO的

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 钾铁草酸盐介导酸枣仁衍生分级多孔石墨化碳的同步活化制备及其高性能超级电容器应用

  随着全球能源结构转型加速，超级电容器(Supercapacitors, SCs)因其功率密度高、循环寿命长等优势成为储能领域的研究热点。然而，传统碳基电极材料受限于能量密度低、制备过程污染大等瓶颈，尤其是强腐蚀性活化剂KOH的使用带来严峻环境挑战。如何通过绿色工艺开发生物质衍生高性能碳材料，成为突破该领域"卡脖子"难题的关键。中国科学院团队在《Journal of Energy Storage》发表的研究中，创新性地选择药用植物酸枣仁(Semen Ziziphi Spinosae, SZS)为碳源，利用钾铁草酸盐(K3[Fe(C2O4)3])的双重功能，首次实现生物质碳的同步活化与石墨化。该工

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 纳米金刚石-石墨烯复合电极：高性能电化学超级电容器的突破性设计

  在能源技术飞速发展的今天，电化学超级电容器（EC SCs）因其快速充放电特性成为储能领域的研究热点。然而，传统石墨烯电极虽具有优异的导电性，却面临循环稳定性差、工作电位窗口窄等瓶颈问题。金属氧化物和导电聚合物等改性材料又存在毒性、成本高或工艺复杂等缺陷。如何通过材料创新实现高性能与长寿命的平衡，成为制约储能器件发展的关键难题。针对这一挑战，来自科学和工业研究委员会的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表创新成果。他们采用两步法激光合成技术，将化学惰性极强的纳米金刚石（D）嵌入纳米毛发状石墨烯（nG）骨架，构建出D-nG复合电极。该材料通过激光诱导在sp2石墨烯晶界

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 基于细胞自动机的316L不锈钢在Hitec三元硝酸盐熔融体系中腐蚀行为的多尺度模拟与机理研究

  随着可再生能源并网规模激增，其波动性对电网安全构成严峻挑战，熔盐储热技术因高导热性和低蒸汽压成为解决这一问题的关键。然而，熔盐对金属材料的腐蚀性严重制约了其在聚光太阳能发电（CSP）系统中的大规模应用。以Hitec三元硝酸盐（含KNO3、NaNO3和NaNO2）为例，其对316L不锈钢的腐蚀机制尚不明确，传统实验方法又存在周期长、成本高的缺陷。为此，中国的研究团队创新性地采用细胞自动机（Cellular Automaton, CA）计算框架，首次实现了该体系腐蚀过程的多参数动态模拟。研究团队通过构建400×400网格的二维CA模型，设定金属元素（Fe、Cr、Ni）与熔盐离子（NO3−、NO2−

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 过渡金属掺杂Sc2 CO2 MXene的电子特性与量子电容调控及其超级电容器电极应用研究

  在能源存储领域，二维材料MXene因其独特的层状结构和可调电子特性备受关注。作为MAX相材料经选择性刻蚀后的衍生物，MXene（如Sc2CO2）具有高比表面积和丰富表面官能团，但其本征半导体特性（带隙1.85 eV）限制了电荷存储效率。如何通过原子级调控提升MXene的量子电容(Cdiff)和载流子迁移率，成为开发高性能超级电容器电极的关键科学问题。针对这一挑战，研究人员采用密度泛函理论(DFT)系统研究了6种过渡金属（Ag、Au、Cu、Pd、Pt、Rh）掺杂对Sc2CO2MXene电子特性的影响。通过构建3×3×1超胞模型，结合PBE泛函和520 eV截断能，揭示了掺杂诱导的原子重构如何通过

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 木质纤维素氧化桥接调控硬碳伪石墨域结构提升钠离子电池性能

  在全球能源结构转型背景下，间歇性可再生能源的大规模并网对储能技术提出严峻挑战。钠离子电池(SIBs)凭借资源丰富和成本低廉的优势成为锂离子电池的有力补充，但其负极材料硬碳(HCs)存在固有缺陷——热力学不稳定的Na+-C化合物在窄层间距中难以稳定存在，导致实际容量远低于理论值。更棘手的是，传统生物质衍生HCs在热解过程中易形成致密石墨化结构，进一步限制了Na+的嵌入/脱出动力学。尽管学术界尝试通过酸碱处理、深共熔溶剂等预处理方法调控生物质前驱体，但这些工艺往往伴随复杂的废液处理和环境污染问题。针对这一瓶颈，中国的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表了一项突破性研

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 基于浸没式冷却的模块化方形锂电池热管理系统设计与性能优化研究

  随着电动汽车和储能技术的快速发展，锂离子电池(LIBs)正朝着高容量、高功率密度方向迅猛发展。然而这种进步伴随着严峻的热管理挑战——电池充放电过程中产生的热量若不能及时消散，不仅会导致性能衰减，更可能引发热失控(thermal runaway)这一"电池癌症"。传统风冷、相变材料(PCM)冷却等方式在应对模块级电池组时，往往面临传热效率低或系统复杂度高的困境。浸没式冷却(Immersion Cooling, IC)技术因其近乎零接触热阻和优异的均温性崭露头角，但现有研究多集中于圆柱或软包电池，对方形电池模块的系统性研究仍存空白。针对这一技术瓶颈，中国的研究团队在《Journal of Ener

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• MXene负载V2 O5 纳米催化剂协同提升MgH2 储氢效率的机制研究

  论文解读在全球环境污染日益严峻的背景下，氢能作为清洁能源备受关注，但其储存与运输仍是瓶颈。镁基储氢材料（MgH2）虽具有7.6 wt%的高储氢容量，但缓慢的吸放氢动力学和稳定的热力学性质限制了实际应用。传统过渡金属催化剂（如V、Ti等）虽能改善性能，但单一组分催化效果有限。MXene（如Ti3C2）作为新兴二维材料，因其大比表面积和层状结构在储氢领域展现出潜力，如何通过多组分协同催化进一步提升MgH2性能成为研究热点。针对上述问题，广西铝工业绿色制造重点实验室等机构的研究人员创新性地将V2O5纳米颗粒负载于Ti3C2MXene上，构建V2O5@Ti3C2复合材料，系统探究其对MgH2储氢性能的

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 钠钴焦磷酸盐(Na2 CoP2 O7 )同素异形体演化及其在混合储能器件中的电化学性能研究

  随着全球能源结构向可再生能源转型，太阳能、潮汐能等间歇性能源的规模化利用亟需高性能储能技术支撑。当前，锂离子电池虽具有高能量密度，但锂资源稀缺且成本高昂；超级电容器功率密度优异却受限于低能量存储能力。这一矛盾催生了混合储能器件（Hybrid Energy Storage）的研发热潮，其核心挑战在于如何协同电池型材料的氧化还原反应与电容型材料的快速吸附/脱附机制。PSGR Krishnammal女子学院的研究团队聚焦钠基焦磷酸盐材料，选取Na2CoP2O7作为研究对象，因其独特的同素异形体特性——三斜晶系玫瑰相（NCRP）与四方晶系蓝相（NCBP）的结构差异可能影响离子传输动力学。通过传统燃烧合

  来源：Journal of Energy Storage

  时间：2025-06-19

• 晶格钴钉扎效应增强NiFe-LDH晶格氧再生以提升析氧反应性能

  随着氢能作为清洁能源载体的重要性日益凸显，电解水制氢技术成为研究热点。然而，阳极析氧反应(OER)的高能耗严重制约整体效率，其中NiFe层状双氢氧化物(LDH)虽被视为最具潜力的非贵金属催化剂，却面临晶格氧消耗导致的金属溶出和结构坍塌难题。传统吸附质演化机制(AEM)受限于热力学过电位，而晶格氧机制(LOM)虽具理论优势却易引发结构失稳。景德镇陶瓷大学团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表的研究，创新性地通过Co掺杂调控电子结构，解决了活性与稳定性难以协同提升的行业痛点。研究采用水热法构建Co-NiFe-LDH纳米片阵列，结合X射线吸收光

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 镍-噻吩二羧酸框架@Ni3 S2 微棒阵列的形貌与电子结构调控及其高效水氧化性能研究

  随着化石能源枯竭与环境恶化，氢能作为零碳排的清洁能源备受关注。水电解制氢的核心瓶颈在于氧析出反应(OER)的四电子转移过程动力学缓慢，而贵金属催化剂成本高昂。金属有机框架(MOFs)虽具有高比表面积和可调控活性位点，但本征导电性差制约其应用。山西科技创新人才团队通过创新性设计，将导电性优异的Ni3S2与含硫配体的镍-噻吩二羧酸框架(Ni-TDC)复合，成功制备出高性能OER电催化剂，相关成果发表于《Journal of Colloid and Interface Science》。研究采用两步溶剂热法关键技术：先在泡沫镍(NF)基底上水热生长Ni3S2纳米片，再通过溶剂热法原位生长Ni-TDC

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 氮掺杂生物炭促进ZnCdS/CoMoO4 界面电子转移以增强光催化产氢性能

  在全球能源转型背景下，氢能作为零碳能源备受关注。然而传统制氢技术依赖化石燃料，存在高能耗、高排放等问题。光催化分解水制氢技术虽具有清洁可持续优势，但面临两大核心挑战：一是常用半导体材料如锌镉硫固溶体(ZnCdS, ZCS)存在严重的光腐蚀现象；二是异质结界面电荷重组导致载流子分离效率低下。与此同时，农业废弃物焚烧造成的环境污染问题日益严峻。如何将废弃生物质转化为高附加值材料，成为资源循环利用领域的重要课题。北方民族大学的研究团队创新性地将向日葵秸秆转化为氮掺杂生物炭(NC)，并构建ZnCdS/CoMoO4-8/5%NC复合催化剂。研究发现该体系在5小时可见光照射下产氢量达701 μmol，较纯

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 精准铼掺杂激活RuO2 纳米纤维实现超高电流密度（1 A cm−2 ）下高效碱性水电解

  研究背景与意义氢能作为清洁能源载体，其规模化生产依赖高效电解水技术。然而，当前催化剂面临两大瓶颈：一是商用RuO2在酸性OER中表现优异，却在碱性环境及HER中活性不足；二是多数催化剂仅适用于低电流密度（<0.1 A cm−2），难以满足工业级高电流密度（≥1 A cm−2）需求。此外，高电流下的稳定性问题进一步制约实际应用。针对这些挑战，吉林大学等机构的研究团队通过精准调控RuO2电子结构，设计出兼具高活性和稳定性的铼掺杂RuO2纳米纤维催化剂，相关成果发表于《Journal of Colloid and Interface Science》。关键技术方法研究采用电纺丝-煅烧两步法合成Rex

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 原位构建金属-有机保护层实现高稳定性锌负极

  随着化石能源枯竭和环保意识增强，绿色储能技术成为研究热点。尽管锂离子电池占据主导地位，但其易燃有机电解质的安全隐患不容忽视。水系锌离子电池凭借高安全性、低成本等优势崭露头角，但锌负极面临的枝晶生长、析氢反应(HER)和副反应严重制约其发展。传统解决方案如无机界面层易破裂，金属-有机框架(MOFs)合成复杂，亟需开发新型界面工程策略。中南大学研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，提出通过浸渍法在锌表面原位构建月桂酸锌(Zn@LA)保护层。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试表征界面性质，结合电化学阻抗谱(

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 原子共享界面Bi2 S3 /BiOCl-OV 异质结通过S型电荷转移与光热效应协同促进甲烷选择性光氧化制甲醇

  论文解读甲烷作为天然气的主要成分，其高效转化一直是能源化学领域的重大挑战。传统工业通过高温高压的间接合成气法将甲烷转化为甲醇，能耗高且易引发催化剂积碳失活。虽然光催化能在温和条件下直接活化甲烷，但单一催化剂存在电荷复合率高、近红外光利用率不足等瓶颈，导致甲醇产率和选择性难以兼顾。河南理工大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究，创新性地设计出具有原子共享界面的Bi2S3/BiOCl-OV异质结。通过阴离子交换法原位构建富含氧空位(OV)的S型异质结，结合Bi2S3的光热转化能力，实现了全光谱驱动下甲烷高效选择性氧化。实验显示，

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 工程化微生物纳米杂化体通过可控气体生成增强光热-化学动力学协同治疗

  在肿瘤治疗领域，光热治疗(PTT)与化学动力学治疗(CDT)的协同策略近年来备受关注。这种联合治疗的原理在于：PTT产生的局部高热不仅能直接杀伤肿瘤细胞，还能加速Fenton反应，促进羟基自由基(•OH)生成，从而增强CDT效果。然而现实总是骨感的——肿瘤细胞会通过上调热休克蛋白(HSP)表达来抵抗热损伤，而肿瘤微环境(TME)中匮乏的过氧化氢(H2O2)又限制了Fenton反应效率。这两个"拦路虎"严重制约了PTT/CDT的治疗效果。更令人头疼的是气体治疗的递送难题。虽然研究发现氢硫化氢(H2S)能神奇地抑制HSP表达、降低细胞内pH、还能阻断过氧化氢酶(CAT)的"拆台"行为，但传统的气体

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

• 锰磷共掺杂锶铁氧体钙钛矿阴极：一种高活性稳定的无钴固体氧化物电化学电池材料

  能源危机和环境污染的双重压力下，固体氧化物电化学电池（SOCs）因其高效能源转换能力成为研究热点。然而，传统钴基阴极材料因热膨胀系数（TEC）过高、成本昂贵等问题难以大规模应用，而铁基材料虽成本低廉却面临活性不足和结构不稳定的瓶颈。如何开发兼具高活性和稳定性的无钴阴极，成为推动SOC技术商业化的关键挑战。针对这一问题，中国的研究团队创新性地提出金属（Mn）与非金属（P）协同掺杂策略，设计出SrFe0.9-xMn0.1PxO3-δ（SFM0.1Px）钙钛矿材料。通过溶胶-凝胶法合成系列样品，结合X射线衍射（XRD）、电化学阻抗谱（EIS）和电池性能测试等技术，系统评估了材料的晶体结构、氧空位浓度

  来源：Journal of Colloid and Interface Science

  时间：2025-06-19

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