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Fe3O4负载Pt纳米颗粒催化剂:全pH范围内高效析氢反应的新策略
氢能作为零碳能源载体,因其高能量密度被视为替代化石燃料的理想选择。然而,电催化分解水制氢的广泛应用受限于析氢反应(HER)的缓慢动力学,尤其是在不同pH条件下。Pt基催化剂虽高效,但传统碳载体(Pt/C)缺乏金属-载体相互作用(MSI),导致活性中心易溶解、稳定性差,且在碱性环境中水分解能垒高,中性条件下质子浓度低,进一步制约性能。如何设计兼具高活性和pH普适性的HER催化剂成为研究难点。针对这一挑战,山西大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表了一项突破性研究。他们通过水热法合成Fe3O4纳米棒载体,结合原子层沉积(ALD)技术精准负载Pt纳米颗
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-16
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Al0.3CoCrFeNi高熵合金纳米压痕行为的实验与晶体塑性有限元模拟:加载速率与晶粒取向的耦合机制
高熵合金(HEA)作为多主元合金的新星,凭借其卓越的力学性能和抗腐蚀特性,在航空航天等领域展现出巨大潜力。然而,传统研究多聚焦于宏观力学行为,对微观尺度下单个晶粒的变形机制仍缺乏系统认知。特别是纳米压痕过程中,材料表现出的加载速率敏感性和晶粒取向依赖性,其内在物理机制尚未阐明。这种认知空白严重制约了HEA在微纳器件中的应用。针对这一挑战,国内研究人员在《Journal of Alloys and Compounds》发表重要成果,通过创新性地结合实验与晶体塑性有限元模拟(CPFEM),首次揭示了Al0.3CoCrFeNi高熵合金纳米压痕行为的微观机制。研究团队采用真空电弧熔炼制备FCC结构的A
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-16
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脉冲激光沉积(PLD)退火ZnO薄膜实现高灵敏度高选择性氨气(NH3)传感及其疾病标志物检测应用
氨气(NH3)既是工业污染物又是关键疾病标志物,其检测在环境监测和医疗诊断领域具有重要意义。传统GC-MS色谱仪虽精度高但成本昂贵且不便携,而现有金属氧化物半导体(MOS)传感器普遍存在选择性差、响应慢等问题。尤其对于慢性肝肾疾病患者,其呼气中NH3浓度超过5 ppm即可作为诊断依据,但现有传感器难以满足临床实时监测需求。为突破这一技术瓶颈,来自印度理工学院巴特那分校的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表论文,创新性地采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备氧化锌(ZnO)薄膜,通过精确控制退火温度开发出高性能NH3传感器。研究通过系统优化发现450℃退火
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-16
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核壳结构NiCu基非晶/晶态异质结电催化剂高效催化5-羟甲基糠醛氧化耦合产氢研究
随着化石能源危机加剧,开发可再生清洁能源成为全球焦点。电化学水分解制氢(HER)因其环保特性备受关注,但阳极氧析出反应(OER)的高理论电位(1.23 VRHE)和缓慢动力学严重制约效率。更棘手的是,OER副产物氧气经济价值低。科学家们尝试用生物质衍生分子5-羟甲基糠醛(HMF)氧化反应(HMFEOR)替代OER,既能降低电位又可生产高值化学品2,5-呋喃二甲酸(FDCA)——这种“生物塑料”单体有望替代石油基PET。然而现有镍基催化剂普遍存在OER竞争活性强、FDCA选择性差的问题,而铜基材料虽能抑制OER却对HMF活化能力不足。吉林大学研究团队在《Journal of Alloys and
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-16
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生命早期因素与痴呆发病风险的队列研究:基于24.7万人的大脑健康终身预防新视角
在全球老龄化加剧的背景下,痴呆已成为重大公共卫生挑战。尽管《柳叶刀》委员会等机构提出了生命全程预防模型,但现有研究多聚焦中老年阶段,忽视了生命早期这一大脑发育关键窗口。胎儿成人疾病起源(FOAD)假说虽提示早期环境与痴呆的潜在关联,但既往研究样本量小、随访时间短,且缺乏脑机制证据。更矛盾的是,关于儿童期虐待等心理社会因素与痴呆的关系仍存在大量未知。为解决这些问题,中国科学院团队利用英国生物银行(UKB)这一大型生物医学数据库,开展了一项覆盖24.7万人的前瞻性队列研究。研究人员系统分析了8项生命早期因素(包括围产期暴露、生长发育指标和心理创伤等)与三种痴呆结局的关联,并首次通过多模态脑影像揭示
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-16
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血小板计数在抑郁症与全因死亡率关联中的中介作用:基于美国成年人群的因果中介分析
抑郁症作为全球第四大疾病负担,与30-50%的死亡率增加相关,但其生物学机制始终成谜。传统研究多聚焦行为学或炎症通路,而血小板这个"血液中的信使"在抑郁与死亡间的桥梁作用长期被忽视。随着研究发现抑郁症患者常伴血小板异常升高,且血小板计数(PLT)本身与死亡率显著相关,一个关键科学问题浮出水面:血小板是否就是连接心理痛苦与生理死亡的"隐形杀手"?为解答这个问题,中国的研究团队对美国国家健康与营养调查(NHANES)2005-2018年数据展开深度挖掘。这项发表在《Journal of Affective Disorders》的研究,首次采用因果中介分析方法,在34,758名成年人中揭示了血小板在
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-16
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基于Landsat-8影像的土壤有机碳与全氮储量估算优化研究——建筑、水体及植被干扰效应的模糊学习消除法
土壤作为地球关键生态系统组成部分,其有机碳(SOC)和全氮(STN)储量的精准监测对理解气候变化与生态退化至关重要。然而传统土壤测绘方法受限于样本数量少、空间异质性强的特点,难以实现大尺度实时动态监测。尽管Landsat-8卫星凭借30米空间分辨率和免费数据优势成为理想工具,但建筑、水体及植被等地表特征的复杂干扰导致现有模型精度普遍较低,欧洲尺度SOC预测R2通常不足0.4。这一技术瓶颈严重制约了卫星遥感在"碳中和"战略中的应用价值。针对这一挑战,中国研究人员在《International Soil and Water Conservation Research》发表创新成果。研究团队创造性地
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-16
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废食用油生物柴油-氢燃料协同策略对压燃式发动机性能及排放特性的优化研究:多目标权衡分析
研究背景与意义在21世纪能源转型背景下,压燃式(CI)发动机仍主导重型运输领域,但传统柴油燃料的进口依赖性和高碳排放成为制约发展的双重瓶颈。废食用油生物柴油(WCB)虽具环保优势,但其高粘度特性导致燃烧效率低下,引发BSHC、BSCO等排放增加。与此同时,氢能因其零碳特性被视为理想补充燃料,但现有研究缺乏对WCB-H2协同效应及燃料喷射定时(FITs)优化的系统探索。由印度理工学院工程学院团队开展的本项研究,创新性地将WCB生产优化、H2喷射策略与多目标决策方法(TOPSIS)相结合,在《International Journal of Hydrogen Energy》发表的研究成果显示:采用
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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三维蜂窝状Fe/N-MXene催化剂对MgH2储氢性能的影响机制研究
氢能因其清洁环保特性被视为未来能源的重要选择,而镁基储氢材料(MgH2)因其高储氢密度(7.6 wt%)成为研究热点。然而,MgH2的高热稳定性和缓慢的吸放氢动力学严重限制了其实际应用。尽管通过合金化、纳米化和添加催化剂等方法可改善其性能,但如何进一步降低操作温度、提高反应速率仍是巨大挑战。过渡金属(如Fe)和二维材料MXene(如Ti3C2)虽各自展现出催化潜力,但单一组分的作用有限。因此,开发多组分协同催化体系成为突破方向。为解决这一问题,中国的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,创新性地将Fe与氮掺杂MXene(N-MX
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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钠掺杂氧化锆负载铂纳米颗粒催化甲醇水相重整高效制氢研究
在全球能源转型背景下,氢能作为零碳能源载体备受关注。然而当前96%的氢气生产仍依赖化石燃料,伴随大量温室气体排放。甲醇因其高储氢密度(12.5 wt%)和液态特性成为理想氢载体,其中甲醇水相重整(APRM)技术因在温和条件下(200-270°C)直接转化液态甲醇-水混合物而具有显著能效优势。但该技术面临双重挑战:水煤气变换反应(WGS)动力学不足导致CO/CO2甲烷化副反应(消耗H2),以及催化剂失活问题。传统Pt/Al2O3等催化剂易发生铂烧结、载体相变(如氧化铝转化为勃姆石),且酸性位点促进甲烷生成。为突破这些瓶颈,韩国科学技术研究院的研究团队创新性地聚焦钠助剂对Pt/ZrO2催化体系的调
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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氢富集与催化多孔介质对甲烷/氨混合燃料燃烧特性的协同调控机制
全球变暖背景下,碳中性燃料的开发成为能源领域焦点。氨(NH3)作为零碳燃料虽具潜力,却面临燃烧速度慢、NOx排放高的难题;氢(H2)能提升燃烧效率,但存储与安全性制约其应用。甲烷(CH4)作为过渡燃料与氨混合可降低碳排放,但氮氧化物(NOx)生成机制复杂,尤其N2O的温室效应是CO2的298倍。多孔介质燃烧技术通过强化热传递可改善燃烧稳定性,而铂(Pt)催化介质更能通过表面反应(如OH自由基吸附)调控污染物生成。目前,燃料组分与多孔介质类型的协同效应尚不明晰。北京理工大学的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,首次系统对比了13
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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生物氢与沼气驱动燃气轮机的性能参数对比评估及其在可再生能源中的应用研究
随着全球能源需求激增和气候变化加剧,传统化石燃料的局限性日益凸显。燃烧煤炭、天然气等常规能源不仅导致CO2等温室气体排放,还面临资源枯竭风险。在此背景下,开发基于有机废弃物(如畜禽粪便、农作物残余)的生物氢(biohydrogen)和沼气(biogas)等可再生能源技术,成为破解能源与环境双重困局的关键路径。鞑靼斯坦科学院的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,系统评估了燃气轮机动力装置(GTPP)采用生物氢与沼气替代天然气的可行性。通过AC GRET软件平台建立数学模型,对比分析了15-19 MW功率范围内的燃料消耗、热效率及
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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CLi3修饰γ-石墨炔纳米片实现高效储氢:理论计算揭示其可逆吸附机制
随着化石能源枯竭与环境污染加剧,氢能因其清洁高效特性成为能源转型的关键方向。然而,氢气的安全高效存储仍是制约氢经济发展的技术瓶颈。传统高压压缩和低温液化存在能耗高、风险大的缺陷,而固态储氢材料虽具潜力,却难以同时满足美国能源部(DOE)提出的6.5 wt%质量密度和-0.2~-0.6 eV/H2吸附能标准。二维材料因其高比表面积被视为理想载体,但纯石墨烯等材料的物理吸附仅能产生-0.07 eV的弱结合能。为解决这一难题,中国科学院研究人员在《International Journal of Hydrogen Energy》发表研究,通过密度泛函理论(DFT)系统研究了CLi3修饰γ-石墨炔(G
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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银离子交换Demirci(土耳其)斜发沸石的理化性质与氢吸附性能对比研究
80%)斜发沸石因其独特的(Na2O+K2O)/(CaO+MgO)比例差异,成为研究阳离子调控氢吸附行为的理想模型。为探索银离子(Ag+)交换对斜发沸石结构与性能的影响,研究人员选取两种原生样品(A-raw与B-raw),采用0.01–0.06 M AgNO3溶液在80°C下进行4小时离子交换,通过X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)和77 K氮气/氢气吸附分析等手段系统表征改性前后的理化性质。关键实验方法样本处理:Demirci地区天然斜发沸石经破碎筛分后,以梯度浓度AgNO3溶液进行离子交换。结构表征:XRF分析化学成分,XRD鉴定矿物相变,N2吸附测定比表面积与孔体积。性能测试:7
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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基于琼脂糖生物膜负载钌纳米颗粒催化哌嗪双硼烷水解制氢的新型氢载体材料研究
在全球能源危机与环境污染的双重压力下,氢能因其142 MJ kg−1的高能量密度和零碳排放特性,被视为替代化石燃料的理想选择。然而,氢气的储存与运输始终是制约其大规模应用的瓶颈。传统化学氢载体如氨硼烷(AB)虽具19.6 wt%储氢优势,却存在产生有毒副产物硼嗪的问题。哌嗪双硼烷(PBB)作为新型硼氮(B–N)化合物,凭借14.1 wt%的储氢量、空气稳定性和非毒性特征进入研究者视野,但其催化水解制氢潜力尚未被探索。为解决这一科学问题,国内研究人员在《International Journal of Hydrogen Energy》发表创新性研究,首次开发了琼脂糖水凝胶负载钌纳米颗粒(AGH@
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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天然气与焦炉煤气协同富氧喷吹对高炉煤粉燃烧及回旋区状态的数值模拟研究
钢铁工业作为社会发展的支柱产业,其高炉炼铁工艺因技术成熟、成本低廉而占据主导地位,但伴随的CO2排放量占工业总排放的6.7%,其中高炉工序能耗占比高达70%。在“双碳”目标下,如何通过氢能替代碳基还原剂成为行业研究热点。然而,现有研究多聚焦单一富氢气体(如天然气NG或焦炉煤气COG)与煤粉(PCI)的交互作用,对NG、COG与富氧三者协同影响煤粉燃烧效率及回旋区冶炼状态的机制仍存空白。为此,中国某高校团队通过三维数值模拟,首次系统量化了多气体协同作用对高炉关键参数的影响,相关成果发表于《International Journal of Hydrogen Energy》。研究采用ANSYS-Fl
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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AI驱动的氢能微电网混合控制:基于概率能量管理与车网互动的零碳建筑解决方案
随着全球能源转型加速,微电网作为分布式能源系统的重要形式,面临着可再生能源波动性和电动汽车(EV)充电行为不确定性的双重挑战。传统电网依赖化石燃料,能源转换效率仅约三分之一,而建筑领域消耗全球40%能源并贡献近三分之一的温室气体排放。在此背景下,整合可再生能源与先进储能技术的智能微电网成为实现零碳建筑(ZEB)和可持续城市的关键解决方案。德黑兰大学的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表了一项创新研究,提出了一种AI驱动的混合控制框架,巧妙结合氢能存储系统(HESS)和车网互动(V2G)技术,解决了微电网能量管理的核心难题。该系统在德
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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墨西哥联合循环电厂绿色氢能再电气化:潜力评估与挑战分析
在全球能源结构转型背景下,电力行业作为碳排放"大户"贡献了约38%的CO2排放量,其中天然气联合循环电厂(CCPP)因其高效率(超60%)成为主要基荷电源。墨西哥2023年CCPP发电占比高达58.46%,但现有基础设施面临严峻的脱碳挑战。虽然可再生能源占比已突破30%,光伏在18个国家渗透率超10%,但如何改造传统CCPP实现深度减排仍是北美地区亟待解决的难题。墨西哥国家科学技术委员会资助的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表论文,系统评估了绿色氢能再电气化技术在CCPP中的应用前景。研究采用技术经济分析方法,构建了包含光伏发电、
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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真空管热管与抛物槽式太阳能集热器集成系统的㶲经济分析及多联产应用研究
随着全球能源转型加速,太阳能多联产技术成为破解"碳中和"难题的关键路径。然而,现有研究多局限于单一太阳能集热器或理论模拟,缺乏对混合集热系统与多能联产的实验验证。更棘手的是,传统预加热依赖电加热器导致能耗激增,而绿色氢能生产成本居高不下(当前电解法制氢仅占全球2%产量)。针对这些瓶颈,中国研究人员在《International Journal of Hydrogen Energy》发表创新成果,首次将真空管热管太阳能集热器(ETHPSC)与抛物槽式集热器(PTC)实验集成,构建了电力-氢能-制冷多联产系统。研究团队采用工程方程求解器(EES)建模与现场实验结合的方法,通过ETHSPC实现ΔT=
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16
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SiO2与CsxH3-xPW12O40共掺杂短侧链全氟磺酸膜提升燃料电池低湿工况性能研究
随着全球碳中和进程加速,氢能作为清洁能源载体备受关注。质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其高效、零排放等优势成为研究热点,但其核心组件——全氟磺酸(PFSA)质子交换膜在低湿度条件下存在致命缺陷:脱水导致质子传导率骤降1-2个数量级,迫使系统配备复杂加湿装置。传统长侧链Nafion®膜虽广泛应用,但短侧链Aquivion®材料因其更高结晶度和磺酸基团密度展现出更优传导潜力,然而低当量重(EW)带来的过度溶胀又严重制约其机械稳定性。如何突破"高传导-低溶胀"的矛盾,成为推动燃料电池技术发展的关键瓶颈。俄罗斯科学院的研究团队创新性地采用"有机-无机杂化"策略,选取亲水性SiO2和质子导体CsxH3
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-06-16