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  • 无基底空间分离热解法制备铁/钴/镍基纳米催化剂及其在高效可充电锌空气电池中的应用

    随着全球能源结构转型,可充电锌空气电池(ZABs)因其高达1086 Wh·kg-1的理论能量密度和环保特性成为研究热点。然而,其商业化进程长期受制于空气阴极上氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学。虽然贵金属催化剂(Pt/C、RuO2)性能优异,但其高昂成本和单一功能性难以满足实际需求。更棘手的是,传统合成方法往往面临金属颗粒团聚、碳基质不均匀等问题,导致催化剂稳定性急剧下降。针对这一系列挑战,中国研究人员创新性地提出了无基底空间分离热解沉积策略。该方法通过物理隔离前驱体分解与产物沉积过程,成功制备出铁/钴/镍纳米颗粒均匀嵌入氮掺杂碳基质(M@NC)的系列催化剂。其中FeNi@

    来源:Chinese Journal of Chemical Engineering

    时间:2025-06-12

  • 姜黄素衍生物1,7-双(4-羟基苯基)-1,4,6-庚三烯-3-酮通过Drp1磷酸化调控线粒体分裂及肿瘤细胞凋亡的机制研究

    在探索天然产物抗癌机制的热潮中,姜黄素(Curcumin)因其多靶点特性备受关注,但其低生物利用度成为临床转化的瓶颈。更棘手的是,不同结构衍生物对线粒体——这个细胞的"能量工厂"——的调控机制存在显著差异。线粒体通过持续的分裂(Fission)和融合(Fusion)维持动态平衡,其中动力相关蛋白1(Dynamin-related protein 1, Drp1)的磷酸化状态如同"分子开关",Ser616位点磷酸化促进分裂而Ser637位点磷酸化抑制分裂。这种精细调控在癌细胞中常被破坏,但如何通过天然化合物精准调控该过程仍是未解之谜。来自中国台湾地区的研究团队在《BBA Advances》发表的

    来源:BBA Advances

    时间:2025-06-12

  • 基于NIR-HSI与知识注入光谱TabTransformer的玉米单籽粒油脂特性精准预测模型研究

    玉米作为全球重要的粮食和经济作物,其油脂含量直接影响营养价值和工业应用。传统检测方法如索氏提取法耗时耗力,核磁共振技术(NMR)虽被美国油脂化学家协会(AOCS)认可,却难以满足高通量检测需求。近红外光谱(NIRS)技术虽能实现无损检测,但现有模型在小样本条件下泛化能力有限,且缺乏针对光谱数据优化的深度学习(DL)架构。这些问题严重制约了玉米育种和品质控制的效率。针对这些挑战,国内研究人员开展了基于近红外高光谱成像(NIR-HSI)的玉米单籽粒油脂特性预测研究。团队创新性地将领域知识注入Transformer架构,开发出知识注入光谱TabTransformer模型(KIT-Spectral T

    来源:Artificial Intelligence in Agriculture

    时间:2025-06-12

  • 氮掺杂超细CoP/CoS纳米颗粒锚定还原氧化石墨烯的协同效应及其在锂存储中的卓越性能

    在全球能源结构转型和“双碳”战略背景下,高能量密度、长循环寿命的锂离子电池(LIBs)成为研究热点。然而,传统石墨负极的理论容量仅为372 mA h g−1,难以满足高功率设备需求。钴基磷化物(CoP)和硫化物(CoS)虽具有更高理论容量(CoP: 894 mA h g−1,CoS: 589 mA h g−1),但其实际应用受限于体积膨胀、SEI层不稳定及硫溶解等问题。为此,山西大同大学的研究团队通过多维协同改性策略,设计出氮掺杂碳包覆超细CoP/CoS纳米颗粒锚定还原氧化石墨烯(rGO)的复合电极材料(CPSCG),相关成果发表于《Applied Surface Science》。研究采用水

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 基于蒙特卡洛模拟的快中子辐照后不稳定放射性同位素产物的中子屏蔽混凝土性能评估

    在核能设施设计与辐射防护领域,中子屏蔽材料的选择直接关系到反应堆安全运行与人员防护。尽管中子屏蔽混凝土(NSCs)已被广泛应用,但现有研究多聚焦于初始中子/γ射线屏蔽效率,对中子与混凝土相互作用产生的次级辐射及放射性同位素关注不足。这种认知缺口可能导致防护设计存在潜在风险,特别是在长期辐照环境下不稳定核素的积累问题。针对这一科学问题,研究人员采用GEANT4蒙特卡洛模拟工具包,系统研究了2 MeV(252Cf/reactor)、4.5 MeV(AmBe)和14 MeV(D-T fusion)三种典型能量快中子与普通混凝土(OC)及7种特种NSCs(包括磁铁矿混凝土MC、重晶石混凝土BC、蛇纹石

    来源:Applied Radiation and Isotopes

    时间:2025-06-12

  • 基于蒙特卡罗模拟的PbO晶体结构对辐射防护性能影响机制研究

    随着核医学诊断中Tc-99m(140 keV)、I-131(364 keV)等放射性同位素的广泛应用,如何平衡辐射防护效率与材料毒性成为关键科学问题。传统铅屏蔽材料虽具有高原子序数(Z=82)和密度(11.34 g/cm3),但其生物累积性可能引发神经系统损伤。近年研究多聚焦于开发含Bi2O3或WO3的复合材料,却忽视了晶体工程这一潜在突破口。中国研究人员通过Materials Project数据库筛选出四种PbO多晶型(正交相Pbcm、四方相P4/nmm等),采用MCNPX 2.7.0蒙特卡罗模拟程序,在107粒子统计量下构建窄束几何模型。研究创新性地将原子堆积因子(APF)与辐射屏蔽参数关

    来源:Applied Radiation and Isotopes

    时间:2025-06-12

  • 光辅助动态电位沉积法制备Ni-Ce氧化物黑色防护涂层的性能优化及其疏水性演变机制研究

    论文解读在航空航天和精密光学仪器领域,功能性涂层需兼具高吸收率、高红外发射率及强耐腐蚀性。传统镍基涂层在复杂环境中易失效,而纯氧化铈(CeO2)虽能提升基体耐蚀性,但单一组分难以满足综合性能需求。如何通过工艺优化实现涂层性能的协同提升,并揭示其疏水性自发增强的机制,成为亟待解决的科学问题。针对上述挑战,中国的研究团队在《Applied Surface Science Advances》发表论文,采用光辅助动态电位沉积技术(photo-assisted potentiodynamic deposition)制备Ni-Ce氧化物黑色防护涂层。通过调控光照条件和电位范围(0∼−1.3 V至0∼−2

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-06-12

  • 近红外辐照诱导CoFe2 O4 纳米片/海水界面微电势与热场协同促进电催化析氧反应

    随着全球对绿色氢能需求的激增,直接海水电解技术因其资源丰富性成为研究热点。然而,阳极析氧反应(OER)面临动力学缓慢和竞争性氯氧化反应(CER)的挑战。传统热活化方式能耗高,而调控电极/电解质界面局域环境成为突破方向。尖晶石型CoFe2O4因其独特的光热转换性能和半导体特性,被重庆科技大学的团队选为研究对象。研究采用水热-退火法制备镍泡沫负载CoFe2O4纳米片(CoFe2O4/NF),通过SEM、XRD等表征材料形貌结构,结合有限元模拟分析界面场分布,并采用电化学工作站测试OER性能。Fabrication of CoFe2O4/NF通过优化前驱体浓度(0.04 M Co(NO3)2·6H2

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 异质界面优化的层级结构Ni(OH)2 /CoWO4 /Co3 W3 C@CNF电催化剂及其对析氧性能的增强机制

    随着全球能源需求激增,氢能作为清洁能源载体备受关注。然而,电解水制氢的核心反应——析氧反应(OER)受限于贵金属催化剂的高成本和过渡金属催化剂的低效率。特别是钴基催化剂虽具有多价态氧化还原特性,但其氧中间体吸附能垒高、电荷转移速率慢等问题严重制约性能突破。异质结构工程通过界面电子调控可优化催化性能,但原子级精确构建仍面临挑战。浙江大学衢州研究院的研究团队在《Applied Surface Science》发表研究,采用静电纺丝-碳化-水浴刻蚀联用技术,成功制备了Ni(OH)2-CoWO4/Co3W3C@CNF分级异质结构电催化剂。该工作通过调控界面电子结构,显著提升了OER活性和稳定性,并揭示

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • C2 N/M-N4 -C双层限域空间协同调控单原子催化剂活性与稳定性促进氧还原反应

    氧还原反应(ORR)是燃料电池和锌空气电池的核心反应,但其缓慢的动力学过程和较高的过电位严重制约了实际应用。目前铂基催化剂虽性能优异,但高昂的成本和较差的稳定性成为大规模应用的瓶颈。单原子催化剂(SACs)尤其是过渡金属(TM)嵌入氮掺杂碳的M-N4-C结构,因其原子级分散和高活性成为研究热点,但仍面临中间体吸附能线性标度关系的限制以及金属原子易溶出的稳定性问题。为解决这一难题,中国科学技术大学的研究团队通过第一性原理计算,创新性地提出利用C2N/M-N4-C双层材料的限域空间调控单原子催化剂的性能。研究发现,早期过渡金属(如Sc、Ti等)在双层限域空间中会自发形成六配位N6结构,这种独特的几

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • α-溴月桂酸作为新型捕收剂在赤铁矿与含铁硅酸盐矿物浮选分离中的表面作用机制研究

    白云鄂博铁矿作为全球最大的铁-稀土-铌多金属共生矿床,其氧化矿中赤铁矿与含铁硅酸盐矿物(如角闪石、霓石)因表面铁活性位点相似,传统捕收剂难以实现高效分离,导致铁精矿杂质含量高,严重影响冶炼效率。现有阴离子捕收剂如油酸存在溶解度低、需加热活化等问题,而阳离子捕收剂则因吸附可逆性限制其选择性。如何开发兼具高选择性与环境适应性的新型捕收剂,成为铁矿资源绿色利用的关键瓶颈。针对这一挑战,来自中国的研究团队在《Applied Surface Science》发表研究,系统评估了α-溴月桂酸(α-BLA)作为新型捕收剂的性能与作用机制。研究采用单矿物与人工混合矿微浮选实验量化分离效率,结合接触角、Zeta

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 乙酸再生法恢复钾中毒CeO2 /TiO2 -HPW催化剂的NH3 -SCR性能及反应机制研究

    随着生物质能源在电力行业的广泛应用,其燃烧产生的NOx污染问题日益突出。虽然NH3-SCR技术能有效脱硝,但生物质燃料中富含的碱金属钾(K)会严重毒化催化剂活性位点。现有钒基催化剂虽具商业价值,却存在环境风险,而静电除尘器(ESP)又无法完全拦截气态K。更棘手的是,传统再生方法如水洗对K去除效率低下,开发兼具高K耐受性和可再生性的环保催化剂成为行业痛点。针对这一挑战,中国的研究团队在《Applied Surface Science》发表研究,创新性地将磷钨酸(HPW)修饰的CeO2/TiO2催化剂(Ce/Ti-PW)与乙酸再生技术结合。通过H2-TPR(程序升温还原)、NOx/NH3-TPD(

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 新型抑制剂丙二酸(MA)实现磷灰石与方解石高效选择性反浮选分离

    磷资源作为生命活动必需元素,在遗传代谢、骨骼发育及工农业领域具有不可替代的作用。然而,自然界中磷灰石常与方解石等钙质脉石矿物共生,二者相似的表面化学特性导致传统浮选分离效率低下。现有抑制剂普遍存在选择性不足、用量大或环境污染等问题,开发高效环保的新型抑制剂成为矿物加工领域的迫切需求。针对这一挑战,来自云南的研究团队在《Applied Surface Science》发表研究,系统评估了丙二酸(Malonic Acid, MA)在磷灰石-方解石体系中的选择性抑制效应。研究通过单矿物浮选、混合矿试验结合表面分析技术(zeta电位、接触角、XPS、TOF-SIMS)及量子力学计算,揭示了MA通过羧基

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 原子级精准调控LaCoO3 /SrTiO3 异质结内建电势增强光电化学水分解活性

    太阳能驱动的水分解技术被视为实现绿色氢能经济的关键路径,但现有光电极材料普遍面临光吸收不足、电荷复合率高、氧化动力学迟缓等瓶颈。传统Z型和S型异质结虽能改善性能,却因需电子介体或复杂界面工程而受限。相比之下,p-n异质结凭借单界面结构和内建电场优势,成为优化电荷分离的新兴策略。然而,异质结厚度如何精确调控内建电势以协同电解质界面能带弯曲,仍是未被揭示的科学盲区。为解决这一难题,中国科学院的研究团队选择具有Co 3d态催化活性的p型LaCoO3(LCO)与n型Nb掺杂SrTiO3(Nb:STO)构建模型体系,采用反射高能电子衍射(RHEED)监控的脉冲激光沉积技术,制备了LCO厚度精确至原子层(

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 氧等离子体纳米织构化制备兼具增透与超疏水性能的层级结构表面研究

    研究背景自然界生物表面经过亿万年进化形成了精妙的界面功能系统——荷叶的微纳复合结构使其具备超疏水特性,而蛾眼角膜的亚波长乳头阵列则通过有效介质理论(Effective Medium Theory, EMT)实现近乎完美的抗反射性能。这些生物灵感启发了科学家对多功能表面的探索,尤其在光学器件、新能源装备和微流控系统中,同时具备高透光率与自清洁能力的表面需求迫切。然而传统技术路线面临根本性矛盾:微米级纹理虽能增强疏水性但会引发光散射,而疏水涂层又往往降低透光率。更棘手的是,单一尺度结构在压力下易发生润湿状态转变,导致功能失效。研究机构与方法韩国国立研究基金会支持的研究团队创新性地采用紫外纳米压印光

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 黄铜表面微纳分级结构超疏水涂层的制备及其抗结冰、耐腐蚀与润湿性能研究

    在极地勘探、风力发电和航空运输等领域,金属表面结冰会引发设备故障甚至灾难性事故。传统电热融冰法能耗高,而化学除冰剂又污染环境。黄铜因其优异的导电导热性广泛应用于热交换器和船舶部件,但其表面易结冰且易受海水腐蚀。更棘手的是,黄铜中的锌元素在腐蚀环境中会发生选择性溶出(dezincification),加速材料失效。如何通过绿色方法赋予黄铜表面“荷叶效应”,成为研究者攻坚的方向。为解决这一难题,研究人员通过水热法(hydrothermal)和浸渍法(immersion)在黄铜表面构建微米-纳米分级粗糙结构,并用硬脂酸(stearic acid)修饰降低表面能。采用田口实验设计法(Taguchi)优

    来源:Applied Surface Science

    时间:2025-06-12

  • 北小安的列斯岛弧岩浆演化解密:海底火山灰主微量元素与Pb同位素分析的启示

    研究背景小安的列斯岛弧(Lesser Antilles Arc, LAA)作为大西洋板块俯冲至加勒比板块之下的产物,其北部蒙特塞拉特与瓜德罗普岛的火山活动展现出显著的化学与同位素分异。然而,陆地火山记录受侵蚀作用限制,难以追溯早于2 Ma的岩浆活动历史。IODP 340航次U1396A钻孔的火山灰层序为破解这一难题提供了关键材料——这些海底沉积物保存了长达4.5 Ma的连续喷发记录,比现存陆地最老岩石(3 Ma)更早揭示了岛弧形成的初始阶段。技术方法研究团队通过颗粒形态学筛选原生火山灰,结合全岩与熔体包裹体的主量元素(如SiO2)、微量元素(如Th/Nd)及Pb同位素(206Pb/204Pb)

    来源:Applied Geochemistry

    时间:2025-06-12

  • 硅醇巢修饰Silicalite-1稳定铜颗粒催化乙醇脱氢的性能提升与机制研究

    随着化石燃料储量减少和环境政策收紧,乙醇作为可再生平台分子的价值日益凸显。其中,非氧化性乙醇脱氢反应因其能同时生产高附加值乙醛和绿色氢能而备受关注。然而,铜基催化剂(Cu-based catalysts)虽具有优异的O-H和C-H键断裂活性,却因铜颗粒(Cu particles)易烧结和制备工艺复杂面临应用瓶颈。尤其对于纯硅分子筛Silicalite-1(MFI结构),其表面硅醇巢(silanol nests)的稀缺性更增加了铜物种稳定化的难度。90%乙醇转化率和95%乙醛选择性的卓越性能,突破了传统铜基催化剂稳定性差的限制。关键技术方法包括:混合溶剂浸渍法调控铜分散、水热合成法构建MFI-R

    来源:Applied Catalysis A: General

    时间:2025-06-12

  • 电动汽车智能充电与车网互动(V2G)对德国未来电力系统的潜在影响:基于7000辆车辆驾驶模拟与能源系统优化研究

    随着全球能源转型加速,德国面临可再生能源间歇性发电与交通领域电气化的双重挑战。光伏(PV)和风电的大规模并网导致电力系统灵活性需求激增,而电动汽车(EV)的普及既带来额外电力负荷,又因其电池储能特性可能成为关键灵活性资源。当前研究存在三大空白:缺乏对跨部门耦合技术(如电解槽、电热系统)影响的量化分析;多数模型仅支持日内负荷转移而忽略多日优化;国家层面聚合模拟忽略区域异质性。这些局限使得电动汽车作为分布式储能的潜力长期被低估。为系统评估电动汽车灵活性价值,研究人员耦合了ALADIN(基于Agent的电动汽车市场扩散模型)与Enertile(多区域能源系统优化模型)两大工具。通过模拟7000个真实

    来源:Advances in Applied Energy

    时间:2025-06-12

  • 播客融合口语教学对英语非正式数字学习、学术投入及口语能力的协同提升机制研究

    随着数字技术在教育领域的深度融合,播客(Podcast)作为可及性强的语言学习工具崭露头角。然而现有研究多聚焦其听力辅助功能,对系统性整合播客于口语教学、同时影响认知、情感和行为多维度的机制仍存空白。伊朗某语言学院的70名中级EFL学习者参与了一项开创性研究,通过8周对照实验揭示:结构化播客教学不仅能提升口语流利度,更可激发学术投入(Academic Engagement, AE)和自主数字学习行为(Informal Digital Learning of English, IDLE),该成果发表于《Acta Psychologica》。0.82的信效度检验,数据分析采用SPSS 26进行AN

    来源:Acta Psychologica

    时间:2025-06-12


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