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  • 铒掺杂MnO2 纳米棒催化PET降解耦合产氢的"一石二鸟"策略

    白色污染与能源危机如同现代社会的"孪生恶魔"——全球每年产生约3亿吨塑料垃圾,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)占比高达18%,其自然降解需数百年;与此同时,传统电解水制氢技术因阳极氧析出反应(OER)动力学迟缓,能耗居高不下。这两大难题看似无关,却在本研究中被巧妙串联:能否将PET降解过程转化为驱动产氢的"燃料"?中国研究人员通过设计快速拉伸的铒掺杂MnO2单晶纳米棒(Rs-Er/MnO2),开创性地实现了PET降解与产氢的协同催化。该催化剂在1 M KOH+0.3 M EG电解液中仅需1.54 V电压即可驱动10 mA cm−2电流,同时将乙二醇(EG)高效转化为高附加值甲酸(FA)。这种

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • g-C3 N4 /ZrS2 范德华异质结的直接Z型电荷转移机制及其高效太阳能水分解应用

    随着全球能源危机与环境问题日益严峻,开发高效可持续的氢能生产技术成为科学界焦点。1972年Fujishima和本田发现二氧化钛光催化水分解现象以来,半导体光催化剂研究持续深入。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的π共轭结构和适宜能带位置备受关注,但面临载流子复合快、可见光吸收范围窄等瓶颈。与此同时,二维过渡金属二硫化物(TMDs)因其可调电子结构和优异载流子迁移率展现出巨大潜力。贵州大学的研究团队通过构建g-C3N4/ZrS2范德华(vdW)异质结,系统探究了其光催化水分解性能,相关成果发表于《International Journal of Hydrogen Energy》。研究采用基于H

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 单层Bi2 S4 高效光催化制氢的第一性原理研究:迈向可持续清洁能源的新突破

    随着全球气候变化与能源短缺问题日益严峻,利用太阳能驱动水分解制氢成为解决清洁能源需求的关键途径。然而,传统光催化剂如TiO2仅能响应紫外光,而可见光响应的材料又普遍面临电荷复合快、需要外接助催化剂等问题。二维材料因其独特的表面效应和电子特性被视为突破口,其中铋基硫化物因成本低、抗光腐蚀性强备受关注,但对其单层结构的系统性研究仍属空白。针对这一挑战,研究人员通过第一性原理计算深入探索了单层Bi2S4的催化潜力。采用量子ESPRESSO软件包进行密度泛函理论(DFT)计算,结合PBE-GGA泛函和HSE06杂化泛函修正带隙,通过声子谱、弹性常数及NVT系综模拟验证稳定性,并计算能带结构、光学吸收谱

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 波浪形冷却流场结构设计提升高温聚合物电解质膜燃料电池堆的均匀性与性能

    在能源转型的浪潮中,高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFCs)因其120-180°C工作温度下的独特优势备受关注:既规避了液态水管理难题,又提升了反应动力学和一氧化碳耐受性,为甲醇重整制氢等非纯氢应用铺平道路。然而,随着电池活性面积扩大至商业级(165 cm2),气体分布不均与热管理失控成为制约性能的"阿喀琉斯之踵"——局部热点会加速磷酸流失、引发热应力,最终导致膜电极组件(MEA)性能衰减。更棘手的是,传统直通流场结构对流体的"温和"输运方式,难以满足大尺寸电池堆对传质与传热的双重苛求。针对这一瓶颈,中国科学院的研究团队独辟蹊径,将流体力学中的波浪形结构创新性地引入HT-PEMFCs堆

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 氢基流化床-电炉炼钢工艺的热力学性能与环境影响综合解析

    钢铁工业作为全球碳减排的"硬骨头",贡献了中国15%的碳排放量。传统高炉-转炉(BF-BOF)工艺因依赖冶金焦炭面临能效瓶颈,而氢能因其高能量密度和零碳特性成为理想替代。然而,现有氢基竖炉-电炉(HSE)工艺仍存在烧结能耗高、系统集成评价不足等问题。为此,中国国家自然科学基金支持的研究团队创新性提出氢基流化床-电炉(HFBE)全流程工艺,相关成果发表于《International Journal of Hydrogen Energy》。研究采用能量-火用联合分析法(结合热力学第一定律与过程不可逆性评估)和生命周期评价(LCA)技术,构建包含氢制备、热回收、流化床还原(FB)、电炉炼钢(EAF)

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 钴掺杂Gd0.1 Ce0.9 O2-δ 电解质的低温致密化研究及其在金属支撑固体氧化物燃料电池中的应用

    800°C)不仅导致材料老化加速,还大幅提高了制造成本。更棘手的是,当采用金属支撑结构(MS-SOFCs)以增强机械性能时,不锈钢基底难以承受电解质常规烧结所需的1500°C高温——这就像试图在冰淇淋上浇筑热巧克力,结果必然是灾难性的。针对这一矛盾,西安先进功能涂层技术国际科技合作基地的研究团队将目光投向了钆掺杂氧化铈(GDC)电解质。这种材料在中低温下具有优异的离子电导率,但同样面临致密化温度过高的问题。通过创新性地引入钴掺杂,研究人员发现了一种"低温魔法":钴与GDC形成的低熔点Co–Ce-Gd-O相,在1050°C就能引发粘性流动,使电解质颗粒像融化的太妃糖般紧密贴合。这项发表在《Int

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • Ni-In双金属纳米颗粒的结构稳定性与电子磁性特性及其在氢析出反应中的催化活性研究

    【研究背景】2"的协同效应——例如In修饰的Ni催化剂可将乙酸选择性还原为乙醇,Ni-In金属间化合物在甲醇蒸汽重整中表现出优于纯Ni的H2选择性。然而,这些神奇性能背后的原子尺度机制,特别是NPs尺寸效应、电子结构调控规律等基础问题仍如"黑箱"般未被揭示。【研究方法】浙江大学团队采用维也纳第一性原理计算软件包(VASP)开展自旋极化密度泛函理论(DFT)计算,选取13原子(icosahedron)和55原子(双层二十面体)两种典型尺寸的Ni、In单金属及Ni-In双金属NPs模型。通过几何优化获得稳定构型后,采用Bader电荷分析、d带中心计算、磁矩分析等方法系统研究电子结构特性,最后通过氢

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 巴西电力系统中氢能存储的应用影响:与其他经济体的关键差异

    巴西以水电为核心的电力系统正面临前所未有的挑战。气候变化导致干旱频发,传统水电的占比从2009年的85%持续下滑,而风电、光伏等间歇性可再生能源的快速扩张(2023年装机超66 GW)虽缓解了碳排放压力,却加剧了电网稳定性问题。如何平衡低碳目标与能源安全?氢能(H2)存储因其长周期储能潜力被寄予厚望,但其在热带国家的实际效益仍缺乏系统评估。来自巴西国家科学技术发展委员会(CNPq)资助的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表论文,首次通过Primary Energy Factor (PEF)、Carbon Intensity (CI)

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 银纳米结构形貌与浓度调控增强金红石TiO2 表面等离子体光催化产氢性能研究

    在全球能源转型背景下,太阳能驱动光催化分解水制氢技术被视为解决化石能源危机的潜在方案。然而,传统半导体材料如TiO2因其宽禁带特性(金红石相3.0 eV)仅能利用紫外光,严重制约太阳能转化效率。尽管通过贵金属纳米颗粒(如Ag、Au)引入局域表面等离子体共振效应(LSPR)可拓展光响应范围,但针对金红石TiO2的Ag纳米结构形貌-性能关系研究仍存在空白。印度科学研究院的研究团队在《International Journal of Hydrogen Energy》发表论文,通过精准调控Ag纳米结构的浓度、尺寸与形貌,显著提升金红石TiO2的太阳能光催化产氢性能。研究采用多元醇合成法,以不同分子量(

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-06-12

  • 基于网络解缠与屈服的热力学一致模型:聚碳酸酯背应力网络软化的多尺度模拟

    玻璃态聚合物如聚碳酸酯(PC)因其轻质高强的特性,在航空航天、汽车制造等领域应用广泛。然而,这类材料在复杂载荷下表现出的非线性力学行为——包括率依赖性屈服、后屈服软化、包辛格效应等——长期困扰着工程界。更棘手的是,其热-力耦合响应(如大变形导致的绝热温升)与微观网络解缠过程的关联机制尚未阐明。西安交通大学强度与振动国家重点实验室的研究团队通过创新性实验与建模,在《International Journal of Engineering Science》发表的研究破解了这一难题。研究团队采用数字图像相关(DIC)技术和K型热电偶同步监测,对LEXAN® PC 9034开展多工况循环剪切实验。基于

    来源:International Journal of Engineering Science

    时间:2025-06-12

  • 综述:SUMMIT:一种通过多辅助任务增强固有特性的SAR基础模型

    引言合成孔径雷达(SAR)凭借全天候主动成像能力,已成为复杂环境中遥感监测的核心工具。然而,传统深度学习方法受限于视觉表征,忽略了SAR的固有特性(如斑点噪声、几何一致性),且在多任务泛化性上表现不足。针对这些问题,SUMMIT框架应运而生,通过多辅助任务联合训练,首次实现了SAR物理属性与深度学习的深度融合。数据与方法研究团队构建了迄今规模最大的多源SAR数据集MuSID,涵盖56万张经过清洗和标准化的图像,覆盖C/X波段、0.3-25米分辨率。数据预处理采用ORB特征点匹配技术剔除冗余,确保数据多样性。核心创新在于提出三合一自监督框架:掩码重建任务:采用75%掩码率的随机块掩码策略,通过V

    来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

    时间:2025-06-12

  • 水杨醛-异烟肼席夫碱与槲皮素混合配体金属配合物的DNA相互作用及抗菌潜力研究

    研究背景与意义全球范围内,结核病(TB)耐药性问题日益严峻,而异烟肼(isoniazid)作为一线抗结核药物,其耐药性突变株的出现迫使科学家寻求新型复合制剂。与此同时,天然黄酮类化合物槲皮素(quercetin)因其多重生物活性备受关注,但其金属配合物的协同效应机制尚不明确。在这一背景下,印度VHNSN学院的研究团队创新性地将两种生物活性分子——水杨醛-异烟肼席夫碱与槲皮素——通过过渡金属配位整合,系统探究其DNA相互作用模式与抗菌增效机制。关键技术方法研究采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)及高分辨质谱(HR-MS)表征配合物结构;通过粘度测定和紫外吸收实

    来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters

    时间:2025-06-12

  • 基于CD-LEuH@MnO2 荧光/比色双模式传感器的抗坏血酸高灵敏度检测研究

    抗坏血酸(AA)作为人体必需微量营养素,在免疫调节和疾病防治中具有重要作用,但其易氧化特性和复杂样本基质干扰使得快速精准检测面临挑战。传统单模式传感器因信号单一难以满足实际需求,而二维纳米材料如二氧化锰(MnO2)和层状稀土氢氧化物(LRH)凭借高比表面积和多功能性为传感器设计提供了新思路。北京石油化工学院的研究团队通过将碳量子点(CD)嵌入层状铕氢氧化物(LEuH)并剥离为稀土纳米片,与MnO2纳米片静电组装构建了CD-LEuH@MnO2双模式传感器,相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究采用水热法合成CD,通过离子交换和剥离制备LEuH

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-12

  • 综述:SOD类纳米酶在癌症检测与治疗中的应用

    Abstract超氧化物歧化酶(SOD)类纳米酶作为新型催化材料,通过模拟天然SOD活性在癌症诊疗领域展现出独特优势。这类材料结合纳米结构的可调控性与酶催化特异性,能高效清除超氧阴离子(•O2−)并转化为H2O2和O2,从而调节肿瘤组织异常氧化应激水平。Introduction癌症被称为"永不愈合的伤口",其恶性进展与ROS代谢失衡密切相关。肿瘤细胞因固有高ROS水平,对氧化应激更为敏感。传统治疗手段面临耐药性和全身毒性等挑战,而纳米酶凭借稳定性高、成本低、可多功能集成(如磁性/荧光特性)等优势,成为突破现有诊疗瓶颈的新兴工具。Enzymes and nanozymes天然SOD依赖金属辅基(

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-06-12

  • 虫害诱导伯克霍尔德菌接种对茶苗的协同效应:根际微生物组-转录组-代谢组多维调控机制解析

    茶产业面临严峻的生态挑战:全球每天消耗180-200亿杯茶饮的背后,是化学农药过度使用导致的害虫抗性增强和环境污染。其中茶尺蠖(Ectropis grisescens)危害尤为严重,可造成30-50%的产量损失。传统防治方法陷入"农药依赖-生态破坏"的恶性循环,迫使科学家寻找更可持续的解决方案。福建农林大学的研究团队将目光投向了一种特殊的土壤微生物——伯克霍尔德菌(Burkholderia)。这种被称作"植物益生菌"的细菌,此前已被发现能在虫害胁迫下富集于茶树根际,但其调控植物防御的分子机制仍是未解之谜。为破解这一科学问题,研究人员设计了一套创新的实验方案:选取'黄观音'茶苗,设置单菌株(B.

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-06-12

  • 还原剂辅助碱性过氧化物预处理促进油棕叶柄和西米棕榈树皮中木聚糖高效溶出的机制研究

    在全球能源需求持续增长的背景下,农业废弃物作为可再生资源的价值日益凸显。油棕叶柄(OPF)和西米棕榈树皮(SPB)分别是棕榈油和西米淀粉工业的主要副产品,目前主要通过露天焚烧或直接排放处理,不仅造成环境污染,还浪费了其中富含的木聚糖(xylan)资源。这种半纤维素多糖在食品、医药和生物燃料领域具有重要应用价值,但由于木质纤维素复杂的三维结构,传统提取方法存在效率低、抑制物多等瓶颈。针对这一挑战,马来西亚国立大学的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表论文,系统比较了碱性(NH4OH)、碱性过氧化氢(AHP)及其与还原剂(NaBH4/Na2S2O4)联用对两

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-06-12

  • 新型生物质衍生多孔碳材料中孔结构-杂原子(N/O)-官能团协同调控机制及其超级电容器性能优化研究

    随着全球能源危机加剧和环境问题突出,开发高效可持续的储能器件成为当务之急。超级电容器(SCs)因其超高功率密度和循环稳定性备受关注,但传统电极材料如石墨烯和金属氧化物受限于不可再生资源和复杂制备工艺。生物质衍生碳材料凭借可再生性、成本优势和可调控的物理化学特性成为理想替代品,但其性能提升面临三重挑战:活化过程中微孔结构易坍塌、后处理掺杂官能团分布不均、原材料多样性受限。这些问题严重制约了生物质碳在储能领域的实际应用。针对上述问题,国内某研究团队在《Industrial Crops and Products》发表研究,以巴西坚果壳(Bertholletia excelsa Bonpl., BEB

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-06-12

  • Dalbergia odorifera心材形成过程中木质部薄壁细胞代谢物的径向变化与空间分布规律解析

    在珍贵木材市场,Dalbergia odorifera(降香黄檀)的心材因其独特的芳香特性和药用价值被称为"木中黄金"。然而,这种"黄金"的形成需要至少20年时间,漫长的等待与巨大的市场需求形成尖锐矛盾。更令人困扰的是,科学家们至今未能完全破解树木如何将普通边材转化为珍贵心材的奥秘。这种转化过程涉及薄壁细胞的程序性死亡(PCD)和大量次级代谢产物的积累,但代谢物动态变化规律及其空间分布特征始终是未解之谜。广西大学的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表的研究,首次绘制了降香黄檀心材形成的"代谢地图"。研究采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)构

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-06-12

  • 城市住区生境格局对鸟类多样性的影响机制研究——基于哈尔滨核心区与隔离区的对比分析

    随着城市化进程加速,不透水地表扩张导致自然生境丧失与破碎化,鸟类等野生动物面临生存危机。哈尔滨作为中国东北典型寒地城市,其住区绿化空间成为鸟类最后的"避难所"。然而,现有研究多聚焦单一尺度生境特征,缺乏对"生境背景(habitat context)"与"生境配置(habitat configuration)"协同作用的系统解析。为此,哈尔滨工业大学团队在《Habitat International》发表研究,首次将形态空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA)引入住区生态研究,揭示城市鸟类多样性维持机制。研究团队选取哈尔滨204个住

    来源:Habitat International

    时间:2025-06-12

  • 利用龙舌兰蔗渣水热炭同步去除地下水中砷氟污染物的优化研究

    全球约50%人口依赖地下水,但砷(As)和氟(F)污染正威胁2亿人健康,其浓度常超过WHO限值(As<0.01mg·L-1,F<1.5mg·L-1)。传统水处理技术存在高能耗、二次污染等缺陷,而源自生物质的水热炭(hydrochar)因其丰富氧功能团和低成本特性成为研究热点。墨西哥奇瓦瓦自治大学的研究团队创新性利用当地特产龙舌兰酒副产品——龙舌兰蔗渣(Sotol bagasse),通过水热碳化(HTC)工艺开发出可同步去除As/F的双功能吸附剂,相关成果发表于《Groundwater for Sustainable Development》。研究采用3K全因子设计优化HTC参数,结合扫描电镜(

    来源:Groundwater for Sustainable Development

    时间:2025-06-12


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