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  • 高性能超级电容器用NiSe2-ZnS纳米复合材料的制备及其增强储能机制研究

    Highlight本研究的亮点在于NiSe2-ZnS纳米杂化材料通过NiSe2与ZnS的协同作用实现了电化学性能的显著提升。NiSe2提供优异的化学稳定性和热稳定性,而ZnS贡献高导电性和大比表面积。这种纳米尺度的紧密界面促进了更高效的电子传输和离子扩散,共同增加了可用于电荷存储的活性位点数量。此外,杂化结构缓解了充放电循环过程中的体积变化和结构退化,从而提高了循环稳定性。因此,与单独的NiSe2或ZnS电极相比,NiSe2-ZnS纳米复合材料表现出更高的比电容、更好的倍率性能和增强的长期耐久性。Experimental Materials实验材料NiCl2(ACS级,≥ 99%)、Se粉末(

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 第一性原理揭示ZnO/β-AsP直接Z型异质结光催化分解水性能增强机制

    Highlight• ZnO/β-AsP异质结展现出直接Z型(direct Z-scheme)载流子迁移路径• 可见光吸收和载流子分离效率显著提升• 内置电场有效抑制电子-空穴复合• 应变工程成功调控能带结构并实现全分解水热力学要求Computational methods所有结构优化和性质计算均采用基于投影缀加波(PAW)方法的Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)软件完成。交换关联泛函使用广义梯度近似下的Perdew-Burke-Ernzerhof(GGA-PBE)泛函,范德华相互作用通过包含色散校正的密度泛函理论(DFT-D3)进行描述。截断能

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 退火温度对钒掺杂氧化锌薄膜结构与光学性能的影响及其光电应用探索

    Highlight这项研究揭示了退火温度对纯氧化锌和钒掺杂氧化锌(V-doped ZnO)薄膜结构、光学和电学特性的深远影响。通过溶胶-凝胶 dip-coating 技术制备的三种样品——未掺杂 ZnO(ZV0)、1% 钒掺杂(ZV1)和 3% 钒掺杂(ZV3)——在高达 600°C 的温度下进行退火处理,并利用 X 射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光致发光(PL)和电流-电压(I-V)测量进行全面表征。晶粒尺寸保持在 42–46 纳米范围内,而光学带隙随退火温度升高而减小,ZV3 样品在 400°C 时达到最低值 3.00 eV。Urbac

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 阳离子-阴离子混合捕收剂在石英表面协同吸附机制的多尺度模拟研究:密度泛函理论与分子动力学联合探索

    Frontier orbital analysis前沿轨道分析反应物最高占据分子轨道(HOMO)与另一反应物最低未占分子轨道(LUMO)之间的绝对能差(ΔE)反映了二者相互作用的强度。ΔE越小通常表明相互作用越有利[41,42]。为进一步阐明分子间吸附活性位点与反应性,我们计算了吸附分子与α-石英(101)表面之间的前沿轨道能差。Conclusion结论(1) 通过DFT与MD模拟的综合分析,本研究证明混合阳离子/阴离子捕收剂在石英表面的吸附强度显著优于单一捕收剂。混合捕收剂间的协同效应是增强吸附能力的关键因素。协同吸附源于互补的分子间相互作用:NaOL的羧酸基通过氢键与静电作用强效锚定表面氧

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 脉冲直流电场下富硼渗剂化学机理研究:B4C氧化路径与硼传输增强机制

    Section snippetsExperimental procedure渗硼介质初始配比为70 wt.% B4C、20 wt.% SiC和10 wt.% KBF4。各组分纯度均高于98%(供应商:Micro de México和Hersol S.A. de C.V.)。粉末经机械混合30分钟后,通过冷压成型制备为直径10 mm的圆柱体试样,压力为5吨并保压5分钟。Morphology and chemical composition of C1 and C2图1a展示了C1状态下的渗硼介质形貌。SEM二次电子像中可识别三类颗粒:i) 浅灰色六边形结构颗粒(正交晶系特征),尺寸大于25 µm

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 石墨烯手性依赖的界面能量耗散机制及其对聚合物纳米复合材料振动阻尼性能的分子动力学研究

    Highlight石墨烯手性依赖的界面能量耗散机制:分子动力学研究揭示,armchair取向石墨烯在面外振荡剪切应变下比zigzag取向表现出更优的能量耗散能力。其各向异性行为主导了界面摩擦与聚合物滑移特性:armchair的高模量抑制褶皱形成、促进滑移;其六边形结构形成高变异表面能景观,迫使聚合物绕行高势能点,延长位移轨迹;而zigzag取向则因高柔性与低表面能变异,在外载下保持良好界面键合。Cross-linked epoxy and epoxy/graphene microstructure modeling采用全原子分子动力学(MD)模拟环境构建环氧树脂微结构。以双酚A二缩水甘油醚(D

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 利用磁性FeP/Cu2O p-n异质结催化剂增强光芬顿降解盐酸四环素的研究及其环境应用

    Characterization of the as-prepared samples通过X射线衍射(XRD)对FeP、Cu2O及代表性复合材料Fe1Cu1的晶体结构进行了分析。如图1a所示,Cu2O在2θ = 29.6°、36.4°、42.3°和61.4°处的特征峰分别对应其(110)、(111)、(200)和(220)晶面,与标准卡片PDF#99-0041完美匹配。而FeP的特征峰位于2θ = 35.5°、56.1°和62.5°,分别归属于(-111)、(-102)和(-202)晶面,符合正交晶系结构(PDF#89-2747)。在Fe1Cu1复合物中,同时观察到FeP和Cu2O的衍射峰,且

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 喷雾热解法制备NaxCoO2热电薄膜:一种可扩展的p型氧化物热电材料制备策略

    Thin film growth(薄膜生长)图1a展示了基于压缩空气作为载气的自制喷雾热解装置,通过将前驱体水溶液雾化进行沉积。基板加热器采用PID温度控制器,载气由无油压缩机提供,前驱体溶液通过注射泵控制流向距基板12cm的工业喷嘴。基板面积为18×18 mm²。使用蒸馏水...RESULTS AND DISCUSSION(结果与讨论)图1b展示了浓度为10-1 mol/l生长的NaCoO2(标称x=1)薄膜在退火前后的代表性XRD谱图。20-35度间的宽谱带源于非晶玻璃基板。我们观察到与Co3O4(42-1467)和不同x值的NaxCoO2 58°时衍射峰识别不可靠。未退火样品被鉴定为Co

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • S型PbBiO2I/La(OH)3异质结协同光催化固氮与降解功能的构建与机制研究

    Section snippetsPreparation of PhotocatalystsPbBiO2I:通过水热法合成二维PbBiO2I纳米片。具体而言,将2 mmol醋酸铅溶解于20 mL氢氧化钠溶液(1 mol/L)中持续搅拌30分钟,随后依次加入2 mmol硝酸铋和3 mmol碘化钾(KI)。添加5 mL乙二醇作为稳定剂后继续搅拌30分钟,最终将混合溶液转移至50 mL反应釜进行水热反应。Results and Discussion图1a展示了La(OH)3/PbBiO2I异质结构的合成路线,揭示了其独特的1D/2D形态构建过程。图1b通过XRD图谱对比了纯相La(OH)3、PbBiO

    来源:Surfaces and Interfaces

    时间:2025-09-30

  • 阳光驱动型尖晶石CuFeMnO4/巴西棕榈蜡复合涂层:光热-超疏水协同策略在防冰与超快除冰中的应用

    Highlight尖晶石CuFeMnO4纳米颗粒与巴西棕榈蜡(CW)复合构建分级微纳结构宽带光谱吸收(250–2500 nm)效率达96.7%超疏水特性:水接触角(WCA)155.0±0.9°,滑动角(SA)3.2±0.2°冰核延迟时间达47,689秒(-15℃),为裸铝板的486倍1-sun光照下表面温升65.6±0.9℃(600秒),120秒内融化4 mm冰层0.2-sun光照即可抑制霜层形成耐受pH 1–13强酸强碱及3.5 wt%盐水腐蚀经60 cm砂纸磨损与10次胶带剥离仍保持超疏水性Materials and reagents实验主要试剂来源详见支持信息Text S1:巴西棕榈蜡(

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-09-30

  • 离子束辅助沉积优化策略:Y2O3与YAG薄膜在等离子体环境中的钝化行为与耐腐蚀机制研究

    Highlight半导体制造设备的市场需求主要源于对高性能耐腐蚀涂层的需求,以实现更长的设备寿命和更优的性能。本研究探索了通过离子辅助电子束蒸发技术在不同离子源电压(120V、140V、160V)下制备的Y2O3和YAG薄膜表面氟增强钝化层的形成、生长及稳定性。研究通过分析两者在CF4/O2等离子体蚀刻中的差异化钝化行为,揭示了离子能量在调控氟掺杂、表面形态演变及形成稳定钝化层方面的关键作用,这些钝化层可显著提升等离子体抵抗能力。结论 (Conclusion)本研究系统探讨了通过离子辅助电子束蒸发制备的Y2O3和YAG薄膜表面氟增强钝化层的形成、生长及特性。薄膜暴露于CF4/O2等离子体后,通

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-09-30

  • 螺旋主导混合位错阵列促进LPCVD TiAlN涂层的螺旋生长机制研究

    Section snippetsMaterials preparation(材料制备)本研究涉及的TiAlN涂层通过工业级热壁式低压化学气相沉积(LPCVD)系统在抛光的硬质合金基体上沉积而成。首先在880°C、150 mbar条件下以TiCl4、N2和H2作为前驱体和载气沉积约1 μm厚的TiN过渡层,随后在其上生长5–7 μm厚的TiAlN层。Grain morphology and texture of LPCVD TiAlN coating(LPCVD TiAlN涂层的晶粒形貌与织构)图1a展示了涂层截面SEM图像,显示其依次沉积于硬质合金基体上。通过透射菊池衍射(TKD)分析确认Ti

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-09-30

  • AZ31B与AC84镁合金微弧氧化涂层形成对比研究:β-Al-Ca相的关键作用与腐蚀性能调控

    Highlight恒定电流模式下的MAO行为图1(a)展示了两类合金在恒定电流MAO过程中的电压-时间曲线。如图所示,两者均呈现典型的三阶段电压演化模式:阶段I为电压快速上升期,类似传统阳极氧化[41];阶段II起始于电压达到击穿电位,触发局部放电并导致反复微击穿与再钝化;阶段III标志着稳定放电与涂层持续生长。讨论AC84合金中的β相在MAO过程中对涂层行为具有关键影响。恒定电流实验表明,AC84的电压上升速率在200 V左右开始减缓,且终止电压低于AZ31B,暗示放电演化与涂层形成动力学存在差异。通过恒定电压MAO处理进一步发现,β相主动参与涂层过程——而非仅作为惰性基底。结论1.AZ31

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-09-30

  • 利用石墨部分包覆粉末增强等离子喷涂铁基非晶涂层的力学性能与耐磨性

    Section snippetsPreparation of powders采用商业Fe基非晶粉末(中国成都科泰隆合金有限公司)和石墨粉末(上海港龙集团)为原料。Fe基非晶粉末(图1a)呈近球形,平均粒径约50μm,其化学成分见表1。选用三种不同平均粒径(2.5μm、12.5μm和38.5μm)的石墨粉末(图1b-d)制备石墨部分包覆的复合粉末。The microstructure of coatings图3展示了四种涂层的表面形貌。所有涂层均呈现典型热喷涂特征,包括孔隙(绿色圆圈)、未熔融颗粒(黄色圆圈)和半熔融颗粒(橙色圆圈)。涂层I-IV的表面粗糙度分别为15.71±0.33μm、12.

    来源:Surface and Coatings Technology

    时间:2025-09-30

  • 塑料覆盖对土壤有机碳化学稳定性的影响机制:基于化学组分与结构特征的深入解析

    Highlight微生物可分为丰富和稀有类群,二者在土壤养分循环中均起关键作用。然而,稻-油(OR)和稻-麦(WR)轮作模式及阶段如何影响土壤微生物类群及其在多养分循环中的作用尚不明确。本研究通过8年田间试验,探究了OR与WR轮作在旱作和水稻阶段对土壤丰富和稀有微生物类群的差异,并揭示了它们在土壤养分循环中的角色。主要发现结果表明,轮作模式显著改变了稻-油轮作系统中丰富和稀有微生物群落的组成。细菌类群比真菌类群更易受轮作模式影响。与WR轮作相比,OR轮作增加了稀有细菌类群的相对丰度,但降低了稀有真菌类群的相对丰度,尤其在稻田阶段。此外,OR轮作显著提高了稀有细菌类群的Chao1指数,但降低了稀

    来源:Soils and Foundations

    时间:2025-09-30

  • 基于MEMS的PANI@UiO-66传感器用于快速响应和低检测限的NH3检测及其在疾病监测中的应用

    Section snippetsThe sensing mechanism of the PANI@UiO-66 sensor to NH3这款电阻式氨气传感器的工作原理是基于NH3与敏感膜之间的化学反应所引起的电阻变化。本研究制备的PANI@UiO-66/MEMS传感器之所以具备高灵敏度、低检测限、快速响应和良好选择性等优势,主要归功于聚苯胺(PANI)错综复杂的质子化过程与UiO-66的微孔结构协同作用,增加了活性位点的数量。聚苯胺以翠绿亚胺盐形式存在,其感应机制涉及NH3分子与PANI中亚胺基团(-NH-)的相互作用,导致PANI去质子化,从而引起电导率变化。UiO-66的多孔结构极大地

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-09-30

  • 基于铌氮化物超导电极的AlScN兰姆波谐振器低温性能突破及其在量子混合网络中的应用

    Highlight本研究在AlScN平台上集成了氮化铌(NbN)超导材料的S0模式兰姆波谐振器(LWR),并对比了NbN与铝(Al)电极在低温下的性能。通过低温测试数据处理,我们证明NbN在其临界温度进入超导态,将电极损耗降为零。这一发现凸显了NbN作为低温声学谐振器电极材料的可行性。在4K时,基于NbN的谐振器表现出1524的品质因子(Q)和57.89的优值(FoM = Q × kt2),分别比室温性能提高7.29倍和5.76倍。该研究为量子系统中声学谐振器的应用开辟了新路径。Conclusion在本研究中,我们将NbN超导材料集成到AlScN平台的S0模式LWR中,并研究了NbN和Al电极

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-09-30

  • 集成多孔微结构微针葡萄糖能量采集器的高灵敏超快酶促连续血糖监测系统的开发

    CGM传感器设计参数与工作原理采用3D打印技术将三个微针集成于单一基座制成CGM传感器。通过3D CAD工具(Fusion)对微针长度和基底直径进行优化设计,确保有效穿透皮肤并减少不适感。图1a展示优化后的微针构型,图1b为组装完成的CGM传感器装置。微针长度设定为5毫米,基底直径0.4毫米,工作电极(WE)和对电极/参比电极(CE/RE)采用相同尺寸以保证插入深度和电特性一致。WE表面依次修饰金纳米颗粒(Au NPs)、普鲁士蓝(PB)中间层和树枝状葡萄糖氧化酶(GOx),CE/RE则涂覆铂黑层以增强催化活性。多孔微结构设计将微针分离为顶部和背部电极腔室,形成完整电流通路,构成葡萄糖燃料电池

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-09-30

  • 深度学习辅助的纳米网格多肌肉肌电人工喉系统:高精度可穿戴语音重建新策略

    Highlight本研究开发了一种创新型多通道肌电人工喉系统(MCEAT),利用超薄金纳米网格电极同步记录来自舌骨上肌、胸骨甲状腺肌和咬肌的肌电图(EMG)信号。纳米网格电极展现出卓越的皮肤接触性与导电性,将信号均方根值(RMS)从0.3806 mV提升至0.6074 mV。全柔性接口设计将纳米网格与微型化电路无缝连接,显著改善穿戴舒适度与信号完整性。在信号分类方面,我们引入了深度学习框架BioSpeechNet,该网络能够从瞬态EMG信号中以超过94%的准确率识别单词与短语。深入分析表明,咬肌为语音识别提供了最具判别力的信息。本研究不仅展示了一种可靠的纳米网格-电路接口,更凸显了多肌肉EMG

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-09-30

  • 基于参数激励与流体晃荡耦合的压电振动能量采集器带宽增强机制研究

    Highlight结论(Conclusion)本研究探讨了参数激励(特别是主参数共振)与液体晃荡对基于垂直悬臂双晶结构的压电振动能量采集器(PVEH)性能的综合影响。实验证明,该耦合机制可显著拓宽有效能量采集的激励频率范围。我们进行了定性数值模拟,数值结果揭示了PVEH系统的复杂动力学行为。研究表明,增加水深可有效降低系统的一阶固有频率,并将参数共振区域向低频移动,从而在不增大系统物理尺寸的情况下实现更宽频带的能量捕获。作者贡献声明(CRediT authorship contribution statement)Pradyumna Kumar Sahoo:负责初稿撰写、可视化、验证、软件、方

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-09-30


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