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等离子体激元Cu纳米颗粒增强NrGO/NiFeTb-LDH杂化材料的光电化学水分解性能研究
Result and discussion将非贵金属零价纳米颗粒(如Cu)通过等离子体效应整合到异质界面中的策略引起了广泛关注。这些低成本非贵金属具有多重优势:通过产生缺陷位点增强电荷分离、激子分配和电子传输。借助等离子共振振荡,这些金属纳米颗粒产生热电子,填充陷阱态并强化光诱导电子迁移。Conclusions总之,通过水热法和光介导原位光沉积法合成了NrGO/NiFeTb-LDH@Cu异质结构,并采用滴涂法制备光电极。最优化的NrGO/NiFeTb-LDH@Cu 1%光电极在1.23 V vs. RHE下表现出8.56 mA/cm2的增强光电流密度,并在中性介质中保持良好稳定性长达6小时。此
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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溶液燃烧法合成Y/Ce共掺杂NiFe2O4尖晶石:通过缺陷工程与电子结构调控提升电催化析氢性能
亮点本研究聚焦于通过超低剂量Y3+/Ce4+共掺杂策略,对NiFe2O4尖晶石进行精准调控。重点探索了掺杂引起的晶格畸变、氧空位生成及电子结构重构如何协同增强材料的电催化析氢反应(HER)活性与磁学性能,为设计高效能量转换材料提供了新视角。Y/Ce共掺杂NiFe2O4尖晶石铁氧体的合成采用溶液燃烧法,以尿素和葡萄糖为混合燃料,成功制备了NiFe2-2xYxCexO4(x = 0.0–0.02)系列尖晶石铁氧体。该方法操作简便、反应快速,可实现元素的均匀掺杂与晶粒尺寸的有效控制。CoNiFe2-2xYxCexO4尖晶石铁氧体的X射线衍射分析X射线衍射图谱显示所有样品均形成单一相的立方尖晶石结构(
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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通过双燃料溶胶-凝胶自燃烧法调控CoCryFe2-yO4纳米材料的结构与磁性能
亮点采用双燃料溶胶-凝胶自燃烧法合成CoCryFe2-yO4纳米材料通过调控Cr3+含量实现磁性参数(Ms、Hc)的精准调节系统分析晶体结构、光谱特性与磁性能的关联性采用双燃料(甘氨酸-柠檬酸)的改进溶胶-凝胶自燃烧法合成CoCryFe2-yO4纳米材料我们通过改进的溶胶-凝胶自燃烧法,以甘氨酸和柠檬酸作为双燃料,成功制备了铬掺杂钴铁氧体(CoCryFe2-yO4,y=0.0、0.1、0.3、0.5、0.7和0.9)纳米材料。该方法参考了钒(V)和铌(Nb)掺杂钴铁氧体的合成策略,具体流程如图1所示。以典型合成过程为例……(此处省略具体步骤描述,因原文未展开细节)。X射线衍射研究(XRD)图2
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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Cr/Si(100)基底上组分分段热电BiSbTe薄膜的跨温区性能优化与器件集成研究
Section snippetsExperimental在室温条件下,采用磁控溅射技术于高真空腔体(本底压力优于2×10-6 mTorr)中,使用BiSbTe合金靶和Cr元素靶,在Si(100)基底上沉积了总厚度300nm的组分渐变BiSbTe薄膜(每层100nm)。基底预先沉积50nm Cr缓冲层,溅射过程中使用6N纯度氩气作为工作气体(压力2×10-3 mTorr),并通过10rpm的基底旋转确保薄膜均匀性。Results and Discussion在构建CS-TE叠层结构前,研究系统分析了不同工作压力(5/7/10 mTorr)下Cr/Si(100)基底上BiSbTe薄膜的组分-结构-
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-10-20
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Eu3+/Dy3+共掺杂ZnAl2O4纳米荧光粉的白光工程与热释光剂量响应特性研究
Highlight本研究首次通过黑胡椒提取物衍生绿色燃料合成Eu3+:Dy3+共掺杂ZnAl2O4纳米荧光粉,实现了高色彩品质的高效白光发射。Structural AnalysisX射线粉末衍射图谱显示,ZnAl2O4:Dy3+(0.5 mol%)与ZnAl2O4:(Eu3+:Dy3+)(1:0.5, 1:1 mol%)样品衍射图与标准JCPDS卡片(82-1043)一致。相同衍射模式表明掺杂离子(Eu3+, Dy3+)完好占据晶格位点而未引起结构改变。相似的离子半径(Dy3+ 0.91 Å,Eu3+ 0.95 Å)使离子更容易替代宿主晶格中的Zn2+位点(四面体位置),且不会导致显著晶格畸变
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-10-20
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TiO2/Co3O4核壳纤维电极的简易可持续制备及其在非对称超级电容器中增强电化学性能的研究
Highlight这项研究通过环境友好的电纺丝技术成功制备了TiO2/Co3O4核壳纤维电极,显著提升了非对称超级电容器(ASC)的电化学性能。X射线衍射(XRD)分析确认了纤维的晶体结构,清晰展示了TiO2和Co3O4的独特物相特征。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)对表面形貌进行严格表征,验证了均匀的纤维形态和组成完整性。Conclusions本研究成功展示了通过环保电纺丝技术合成TiO2/Co3O4核壳纤维电极的方法,显著增强了非对称超级电容器(ASC)的电化学性能。合成纤维的晶体结构通过XRD分析得到确认,突出了TiO2和Co3O4的独特相特征。通过FE-
来源:Materials Research Bulletin
时间:2025-10-20
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多模态粉末分布对氧化铝基互穿相复合材料的成型与铜熔渗性能影响研究
Preparation of SiC scaffolds with lamellar heterogeneous architectures采用商用乙烯基聚碳硅烷(PCS)作为制备碳化硅(SiC)层片的聚合物前体。PCS是一种透明琥珀色粘稠液体,在180°C下发生热交联并固化。为提升转化后SiC的密度与力学性能,预先将SiC粉末混入液态PCS中。制备过程始于将40 wt%粒径20 μm的SiC粉末、40 wt%粒径0.5 μm的SiC粉末与20 wt% PCS混合,形成均匀浆料。通过流延成型技术将浆料铺展成薄层,经热交联固化后获得具有柔性且强度良好的PCS层片。层片经激光切割成设计形状后,通过
来源:Materials Advances
时间:2025-10-20
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层状异质结构金属玻璃/碳化硅复合材料的断裂韧性增强研究
亮点通过前体转化与热压烧结结合制备的层状异质结构SiC支架,配合金属玻璃熔体渗透技术,显著提升复合材料断裂韧性。该结构可有效抑制应变局部化,降低裂纹扩展驱动力。结论以聚碳硅烷(PCS)为烧结助剂制备的薄层SiC具有致密微观结构及优异弯曲强度(280 MPa),其纳米级界面有效阻碍裂纹扩展。层状金属玻璃与SiC或Ti增强体的协同作用,使层状复合材料在保持高强度的同时显著提升断裂韧性,为高性能结构材料设计提供新策略。
来源:Materials Advances
时间:2025-10-20
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Ti/V含量对等离子喷焊原位合成(Ti,V)C颗粒增强铁基复合涂层微观组织演变与强化机制的影响
层状异质结构SiC支架的制备采用商用乙烯基聚碳硅烷(PCS)作为制备SiC层片的聚合物前驱体。PCS是一种透明琥珀色粘稠液体,在180°C会发生热交联并固化。为提升转化后SiC的密度和力学性能,预先将SiC粉末混入液态PCS中。制备过程首先将40wt%粒径20μm的SiC粉末、40wt%粒径0.5μm的SiC粉末与20wt%PCS在60°C下机械混合形成浆料,随后通过流延成型法制备厚度200μm的PCS层片。这些层片在180°C热压交联2小时后,在氩气保护下以5°C/min速率升至1000°C进行热解,最终获得具有自支撑能力的SiC层片。PCS与烧结SiC支架的微观结构与性能流延过程中浆料的粘
来源:Materials Advances
时间:2025-10-20
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通过改性预制体制备工艺优化SiCp/Al复合材料的热机械性能
具有层状异质结构的SiC支架的制备采用商品化乙烯基聚碳硅烷(PCS)作为制备SiC层片的聚合物前驱体。PCS是一种透明的琥珀色粘稠液体,在180°C会发生热交联并固化。为提高转化后SiC的致密性和力学性能,预先将SiC粉末混入液态PCS中。制备过程首先将40wt%粒径20μm的SiC粉末、40wt%粒径0.5μm的SiC粉末与20wt%PCS在60°C下混合形成浆料,随后通过流延成型制备出厚度为200μm的PCS层片。这些层片经过180°C热交联后,在1400°C氩气氛围中热解转化为SiC陶瓷。有趣的是,尽管热解过程中发生了显著收缩,但SiC层片仍保持了完整的原始结构,这使其特别适合构建三维层
来源:Materials Advances
时间:2025-10-20
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氧空位调控钙钛矿BaTiO3陶瓷烧结行为与微观结构演化的机制研究
在金属氧化物材料研究中,氧空位(VO··)作为最常见的本征缺陷之一,长期以来被证实可显著调控材料的物理化学性质,从催化性能到磁性诱导均有深远影响。然而,关于氧空位如何从根本上影响纳米晶氧化物的热稳定性、烧结过程及相关微观结构形成机制,仍存在认知空白。特别是对于钙钛矿型BaTiO3这类广泛应用的功能材料,其纳米晶在烧结过程中的致密化与晶粒生长行为与氧空位浓度的关联尚未系统阐明,而烧结形成的微观结构又直接决定材料最终性能。这一问题的解决对优化功能陶瓷制备工艺、设计高性能纳米结构材料具有重要意义。为深入探究氧空位对BaTiO3纳米晶烧结行为及微观结构演化的影响,研究人员设计了三类具有不同氧空位浓度的
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-20
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磁性FeM(M = Co、Ni、Cu、Mn)合金的可持续合成及其高效电催化分解水性能研究
亮点磁性FeM合金电催化剂的单步合成FeM磁性合金电催化剂采用单步固相反应法合成。使用高纯度前体进行合成:Fe2O3(纯度≥99%,sigma aldrich)、CoO(纯度≥99.6%,sigma aldrich)、NiO(纯度≥98%,sigma aldrich)、MnO(纯度≥98%,sigma aldrich)和CuO(纯度≥98%,sigma aldrich)。合成过程包括三个主要步骤:(i)均质化:将反应物按1:1的化学计量摩尔比彻底混合。结构和成分分析为了确认合成的FeM合金的晶体结构,获得了X射线衍射图,如图2所示。对于FeCo样品,所有峰都可以归属于立方FeCo合金的(110
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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机器学习赋能高熵材料在先进能源存储中的研究进展与挑战
随着可再生能源的快速发展,太阳能、风能等间歇性能源的大规模利用对高效能源存储技术提出了迫切需求。电化学储能器件因其高能量转换效率和灵活性成为研究热点,其中电池和超级电容器因其能量密度高、环境友好等特性备受关注。电极材料的设计是提升电化学器件性能的关键,然而传统试错法研究模式在应对成分复杂、结构多样的高熵材料(High-entropy materials, HEMs)体系时显得力不从心。高熵材料通常包含五种以上主元元素,形成单相固溶体结构,展现出优异的力学性能、可调控的化学特性以及出色的稳定性,但其广阔的组分空间和复杂的化学相互作用给材料筛选和合成带来了巨大挑战。近年来,以机器学习(Machin
来源:Materials Letters: X
时间:2025-10-20
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WO3掺杂B2O3-Bi2O3-SrO-Li2O玻璃的结构、光学与弹性特性研究及其在防护材料中的应用潜力
Structural studies by FTIR spectra图2展示了LSBBW玻璃在400-4000 cm-1范围内的傅里叶变换红外光谱(FTIR),显示出三个关键谱带:≤800 cm-1、800-1200 cm-1和1200-1600 cm-1区域。有趣的是,羟基(OH)波段(通常出现在硼酸盐玻璃约3300 cm-1处)的缺失可增强镧系元素共掺杂时的发光性能,这与文献报道一致。低于800 cm-1的波段归因于Bi-O键振动和[WO4]/[WO6]基团的弯曲模式,而800-1200 cm-1区域与B-O-B桥键和BO4单元伸缩振动相关。1200-1600 cm-1区域的宽带则对应BO
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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新型多组分β-钛合金的体外腐蚀性能与细胞相容性评估及其植入应用潜力
亮点•研究显示开发的多组分合金(CCAs)在模拟体液(SBF)中具有优异的腐蚀抗性,与Ti-6Al-4V相当。CCA-2最低的腐蚀电流密度(Icorr)和最高的极化电阻(0.01278 μA/cm2,3.55 × 106 Ω·cm2)相较于CCA-1(0.01790 μA/cm2,2.48 × 106 Ω·cm2)和Ti-6Al-4V(0.02939 μA/cm2,1.58 × 106 Ω·cm2),证实CCA-2提供最佳腐蚀抗性,其次是CCA-1和Ti-6Al-4V。这一改进归因于...结论•研究显示开发的多组分合金(CCAs)在模拟体液(SBF)中具有优异的腐蚀抗性,与Ti-6Al-4V相
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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表面熵工程策略提升高电压镍富集锂离子电池正极材料的结构与电化学稳定性
随着电动汽车和规模化储能市场的迅猛发展,对锂离子电池的能量密度和循环寿命提出了更高的要求。高镍层状氧化物正极材料,如LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811),因其高比容量而成为研究热点。然而,当充电电压提升至4.5 V(相对于Li/Li+)以获取更高能量时,材料面临着严峻的挑战:晶格氧的不稳定性导致析氧,引发不可逆的相变(从层状结构向尖晶石相甚至岩盐相转变),以及剧烈的电极-电解质界面副反应。这些过程不仅造成容量衰减,更带来了热失控的安全隐患。因此,如何稳定NCM811材料在高电压下的晶体结构和界面,是当前该领域亟待解决的关键科学问题。为了应对这一挑战,研究人员在《Materia
来源:Materials Letters: X
时间:2025-10-20
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室温化学合成镍硫化物-羟基氯化物及其电化学超级电容器性能研究
Growth and ionic exchange mechanisms镍羟基氯化物与镍羟基硫氯化合物通过化学浴沉积法的生长机制可阐释如下:将镍泡沫(NiF)浸没于含去离子水、丙酮和盐酸的溶液中,盐酸提供Cl−离子,水提供OH−离子,酸性溶液蚀刻NiF并释放Ni2+/3+离子至溶液中(参见反应式(5)-(7))。此过程为反应的关键推动力。Ni2+离子与OH−和Cl−结合形成镍羟基氯化物(Ni(OH)Cl)前驱体,随后通过硫代硫酸钠(STS)的硫化过程引入S2−,部分取代Cl−和OH−,最终形成具有三维多孔结构的镍硫化物-羟基氯化物(NHSC)。离子交换与界面工程协同增强了材料的导电性与氧化还原
来源:Materials Characterization
时间:2025-10-20
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综述:冲击载荷下泡沫铝及其复合结构的数值模拟:从几何模型到工程应用
几何模型与材料属性泡沫铝(AF)是一种由铝(Al)或铝合金基体与大量孔隙组成的轻质多孔材料,具有低密度、高比强度、良好能量吸收和阻尼特性。由于其相对较低的力学性能和耐腐蚀性,AF常与致密金属或复合面板结合形成增强复合结构用于工程应用。对AF及其复合结构冲击性能的模拟,精确表征几何特征和材料本构行为至关重要。AF的几何模型Gibson-Ashby模型该模型是早期经典的微观结构模型,由12个支柱和6个面组成。其基本原理是将此类材料视为颗粒(或孔隙)和基体组成的复合结构,通过模拟颗粒(或孔隙)和基体的力学性能来推导整个材料的力学性能。当孔隙率大于75%时,基于该模型的模拟结果与经典公式(EGA =
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-20
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壳聚糖-纤维素水凝胶复合纺织敷料治疗白癜风:协同抗菌与抗氧化疗法
白癜风是一种让人困扰的皮肤脱色性疾病,它让患者的皮肤上出现一片片白色的斑块,不仅影响外观,更给患者带来沉重的心理负担。这种疾病的根源在于皮肤中的黑色素细胞遭到破坏,而越来越多的证据表明,过量活性氧(ROS)的堆积是导致黑色素细胞受损的关键元凶。传统的治疗方法往往效果有限,特别是在进行黑色素细胞移植手术时,移植的细胞容易流失、分布不均,且移植区域容易受到氧化应激和细菌感染的威胁,导致治疗效果大打折扣。面对这些挑战,材料化学与物理学领域的科学家们开始将目光投向新型功能敷料的研发。最近发表在《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and En
来源:Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy
时间:2025-10-20
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钨中间层碳化过程中金刚石/铜界面结构演化与界面热导率的关联机制研究
亮点通过磁控溅射与真空退火构建了不同碳化阶段的金刚石/W(WC)/Cu纳米层状结构,结合高分辨透射电镜(HRTEM)和时域热反射法(TDTR)揭示了界面结构演化与界面热导率(ITC)的关联机制。样品制备本研究选用[100]取向的单晶金刚石基底,通过金刚石悬浮液逐级机械抛光使表面粗糙度低于2纳米。抛光后依次经丙酮、乙醇、去离子水超声清洗各15分钟,氮气吹干后置于磁控溅射系统。先后沉积100纳米钨层和80纳米铜层,沉积速率分别为0.5埃/秒和1.0埃/秒。最后在1273 K真空环境下进行15-120分钟退火处理。金刚石表征XRD图谱中仅观察到金刚石基底(400)衍射峰,证实为单晶结构。拉曼光谱在1
来源:Materials Advances
时间:2025-10-20