-
混合力分子动力学方法研究液态氨中溶剂化碱土金属离子的结构与动态行为
本文聚焦于碱土金属离子(Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺)在液氨中的溶剂化行为研究,通过量子力学电荷场分子动力学(QMCF MD)模拟方法,系统揭示了离子-溶剂相互作用的关键规律。研究采用创新性计算模型,突破了传统分子动力学模拟的局限性,在保持量子力学精度的同时,实现了对数百个溶剂分子的长时程模拟(达180皮秒),为理解液氨中离子溶剂化提供了新视角。研究首先建立了QMCF MD方法的理论框架。该方法通过扩展量子力学处理区域至第二溶剂化层(通常延伸至6-7Å),有效整合了离子与溶剂的相互作用网络。相较于传统MM(分子力学)方法依赖经验参数的问题,该模型采用Hartree-Fock基组进行量子计算区域
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-12-04
-
基于铁基粉末的共轴激光熔覆技术在球墨铸铁上的几何特性预测建模与优化
该研究系统探究了激光功率、扫描速度和粉末进给率对铁基涂层几何特性的影响,并基于实验数据构建了多响应协同模型与工艺优化图谱。研究采用50mm直径的球墨铸铁基板,通过连续光纤激光器(2kW)进行 coaxial 激光熔覆,以氩气作为载气与保护气体。实验参数覆盖400-1200W激光功率、5-11mm/s扫描速度、50-200mg/s粉末进给率三个维度,通过60组单道熔覆实验获得涂层几何特征数据。在数据处理方面,研究采用线性回归分析建立工艺参数与涂层几何特征的关联模型。通过参数敏感性分析发现,粉末进给率与扫描速度对涂层几何形貌的影响最为显著,其中进给率增加15%,涂层高度可提升200%;扫描速度降低
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-12-04
-
一种针对电动汽车在频率辅助服务中应用的改进型SoC(片上系统)满意度评估方法
随着全球对碳中和目标的重视,电动汽车(EV)的普及率持续攀升。根据行业预测,2024年全球EV销量将突破1700万辆,占新车销售总量的五分之一以上。这种能源转型不仅受到欧盟2030年30%零排放车辆部署目标的推动,更与联合国可持续发展议程中加速可再生能源渗透的战略紧密关联。然而,EV的规模化应用对电网稳定性提出了全新挑战:电动汽车夜间集中充电导致的负荷激增、高比例可再生能源接入引发的电网频率波动等问题,都要求电力系统寻找创新解决方案。在电网辅助服务领域,车辆到电网(V2G)技术展现出独特价值。通过参与频率调节储备(FCR)等辅助服务,EV不仅能提升电网稳定性,还能通过市场交易获得额外收益。但实
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-04
-
采用多标准决策分析方法来选择用于填充床低温能量回收系统的相变材料
本文聚焦于开发一种多准则决策分析(MCDA)框架,以系统评估和选择适用于冷能回收系统的相变材料(PCM)。研究基于液化天然气(LNG)和液态空气(LAES)再气化过程中释放的冷能进行回收利用,旨在通过科学选材减少碳排放并提升能源效率。### 研究背景与核心问题冷能作为基础能源需求之一,在工业气体液化、冷链物流及家用制冷等领域具有不可替代性。当前冷能供给主要依赖传统制冷剂,但这类技术存在能源浪费和碳足迹高等问题。研究团队观察到,LNG和液态空气在再气化过程中会释放大量高品位冷能(LNG储存温度111K,液态空气84K),但现有冷能回收系统在材料选择上缺乏系统方法,导致性能优化不足。### 现有研
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-04
-
使用压力摆动吸附技术筛选适用于小规模压缩二氧化碳(CO₂)储能的吸附材料
近年来,随着全球能源结构向可再生能源转型加速,储能技术的创新成为研究热点。传统压缩空气储能(CAES)虽然具备规模化潜力,但受限于低能量密度(1.3-5 kWh/m³)和庞大储气罐体需求,难以满足分布式场景下的紧凑化、低成本需求。在此背景下,二氧化碳压缩储能(CCES)技术因具有更高的能量密度(10-35 kWh/m³)和更优的物理化学兼容性引发关注。本文聚焦吸附耦合型CCES系统,通过理论热力学分析和材料筛选,揭示了吸附剂性能与系统能效之间的关键关联。### 一、技术背景与核心创新传统CAES系统依赖地下洞穴或大型储罐,储气压力需维持在100 bar以上,导致储气体积需求巨大。而CCES通过
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-04
-
使用电磁暂态仿真方法对厄瓜多尔输电网中独立电池系统的暂态稳定性进行分析
Javier Urquizo | Luis Muñoz | Andrés Jacho | Patricia Pasmay | Luis Galarza厄瓜多尔瓜亚基尔市Litoral高等理工学院,Gustavo Galindo校区,Perimetral大道30公里处,FIEC大楼,邮编090112摘要本文评估了将独立电池储能系统(BESS)整合到厄瓜多尔国家输电网(NTG)中的瞬态稳定性和技术影响。使用计算机仿真软件Power Factory(PF)创建的电磁瞬态分析对一个10兆瓦的钒氧化还原液流电池进行了建模和仿真。在20%和60%的负荷水平下,评估了临时故障期间的电压恢复和功率恢复情况。作
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-04
-
定义相似性:一种利用地球化学数据确定考古文物来源的算术方法
该研究聚焦于通过数字化手段重新评估西班牙科瓦·马图塔诺(Cova Matutano)遗址中史前便携艺术品的真实性及其技术特征。研究团队由西班牙加泰罗尼亚大学(Universitat Jaume I)的多位学者组成,他们针对史前艺术中常见的极细刻痕(肉眼难以辨识)提出了解决方案,并验证了该方法在考古学领域的应用价值。### 一、研究背景与核心问题欧洲新石器时代晚期(终末新石器时代)的岩画与便携艺术品常以极细的刻痕为特征,这些刻痕在自然风化、地质构造等干扰下极易被误判。例如,科瓦·马图塔诺遗址曾发现大量刻有动物图案的砾石,但因刻痕过浅且与岩层自然凹凸混杂,部分被误认为史前人类创作的艺术作品。研究团
来源:Journal of Archaeological Science: Reports
时间:2025-12-04
-
伽马射线诱导的W–Ni合金孔隙率降低与自修复现象:多技术表征的证据
本研究针对钨镍(W–Ni)合金在γ射线辐照下的材料性能演变展开系统性分析,其核心价值在于揭示重离子辐照对高密度合金微观结构的调控机制,为核反应堆结构材料开发提供理论支撑。实验团队采用粉末冶金工艺制备了含96.2%钨、3.4%镍的合金基体,通过60Coγ射线源在620-3566 kGy剂量范围内进行辐照,构建了涵盖多尺度分析的技术体系。在微观结构表征方面,X射线衍射(XRD)揭示了相变动态过程:随着辐照剂量增加,初始存在的WNi₄次生相发生选择性溶解,其晶格参数较基体钨相膨胀约0.15%。这一发现颠覆了传统认知中辐照导致晶格畸变的单一模式,表明特定相结构在辐照场中可能经历主动重组。同步开展的深度
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-12-04
-
通过亚快速凝固条件下的短流程垂直双辊铸造技术改善3102D铝合金的微观结构
刘立刚|袁帅杰|王万林|刘佩生中南大学冶金与环境学院,中国湖南长沙410083摘要采用高速垂直双辊铸造(VTRC)工艺在亚快速凝固条件下制备了3102D铝合金铸带,其边缘表面的冷却速率超过1×10³ K/s,并系统地将其微观结构特征与缓慢冷却的铸锭进行了比较。通过多种表征技术分析了不同冷却速率下样品的凝固结构、元素分布和析出相,以阐明亚快速凝固对微观结构演变的影响。结果表明,VTRC过程中的高冷却速率显著细化了晶粒并有效减少了溶质偏析,改善程度取决于各合金元素的热物理性质。此外,VTRC铸带的析出行为与缓慢冷却的铸锭不同。在缓慢冷却的铸锭中,粗大的β-Al(Mn,Fe)Si析出物呈块状-树枝状
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-12-04
-
利用多道地震反射技术和地层数据对阿什卡莱-帕辛勒-霍拉桑盆地(东安纳托利亚)的活跃构造活动进行分析
东安纳托利亚Aşkale-Pasinler-Horasan盆地构造演化与地震活动特征研究一、研究区域地质背景该研究聚焦东安纳托利亚省Erzurum县境内Aşkale-Pasinler-Horasan四大地貌单元,位于阿拉伯板块与欧亚板块碰撞边界,处于北安纳托利亚断裂带(NATFZ)与东安纳托利亚断裂带(EATFZ)交汇区域。区域构造受控于新生代以来持续约10毫米/年的南北向缩短作用(Reilinger等,1997),形成典型的叠合盆地与山前隆起组合地貌。二、构造演化历史1.中生代基底形成阶段(2.3亿年前-2000万年前)研究揭示盆地基底由蛇绿岩套构成,其广泛分布的俯冲杂岩体(opatoriu
来源:Journal of Affective Disorders Reports
时间:2025-12-04
-
用于梅毒螺旋体(Treponema pallidum)遗传分析的差异采样技术,以及用于考古骨骼放射性碳测年的相关方法
### 古代骨骼中苍白螺旋体分子检测与年代学分析研究解读#### 研究背景与核心问题苍白螺旋体(*Treponema pallidum*)的亚种分类及其历史起源长期存在争议。传统观点认为,梅毒(由*P. pallidum*亚种引起)、雅斯病(*P. pertenue*亚种)和贝杰尔病(*P. endemicum*亚种)均为同一病原体的不同亚型,但分子证据显示它们具有独立进化路径。学界对三者起源地存在分歧:一种观点认为梅毒源自美洲,于15世纪末随哥伦布大交换传入欧洲;另一种观点则主张其可能通过动物宿主传播,起源于欧亚大陆。此外,考古学中如何通过骨骼病变推断感染类型(如雅斯病)仍面临挑战,因不同亚
来源:International Journal of Paleopathology
时间:2025-12-04
-
一种利用核磁共振弛豫测量法快速灵敏地测定壳聚糖浓度的方法
在纳米材料表面修饰领域,壳聚糖因其独特的两亲性和阳离子特性成为研究热点。传统定量方法如分光光度法(Lugol's溶液显色)、滴定法或色谱技术存在明显局限:分光光度法需要化学衍生化处理且易受浓度范围限制(10-150 mg/L);色谱法成本高昂且难以实现快速检测。这些方法通常要求溶液pH调节、样品前处理或使用特定试剂,增加了实验复杂度。本研究创新性地采用1H核磁共振弛豫ometry技术,通过测量溶液中横向弛豫时间(T2)随浓度的变化建立定量模型。实验设计涵盖关键参数优化,包括:1. 样品制备:采用1%醋酸溶解壳聚糖(分子量10万-30万),通过缓冲液调节至pH6.52. 仪器配置: Bruker
来源:Magnetic Resonance in Chemistry
时间:2025-12-04
-
职前教师如何理解教育不平等?通过混合方法探索批判性意识
本研究聚焦德国预备教师的社会意识(critical consciousness, CC)及其对教育不平等的影响,通过混合方法探讨CC的三个子维度——批判性反思、批判性行动与自我效能感的关联及预测因素。研究揭示了以下核心发现:### 一、研究背景与理论框架教育不平等在德国体现为系统性:低社会阶层学生与移民背景学生更可能进入职业教育而非大学预科(G Glock & Schuchart, 2020;Autor:innengruppe Bildungsberichterstattung, 2024)。传统研究多将归因简单划分为个体/结构二元对立,但现实归因更为复杂。Bourdieu(1986)的资本理
来源:Journal of Community Psychology
时间:2025-12-04
-
家校沟通对学生学校归属感的影响:一种三元混合方法的研究
本研究以德国 Hanover 市的七所综合中学为对象,通过混合研究方法,系统探讨了社会经济地位(SES)与家庭语言背景对家校联系质量的影响,并进一步分析其与学生归属感的关系。研究覆盖944名学生、28名教师和352名家长,揭示了不同社区背景下的家校互动差异及作用机制。### 一、研究背景与核心问题教育公平已成为全球教育研究的重要议题。传统观点认为,社会经济地位(SES)通过资源获取直接影响学业成就,而语言多样性作为文化多样性的体现,可能加剧教育不平等。然而,现有研究多聚焦单一视角(如教师或家长),缺乏对多重影响因素的综合考察。本研究创新性地整合了结构分析与个体感知的双重视角,重点解决以下问题:
来源:Journal of Community Psychology
时间:2025-12-04
-
一种便捷的、用于富集对映体的α-卤代醛的合成方法
α-卤代醛作为构建手性分子的关键中间体,在合成天然产物和药物分子中具有重要应用价值。然而,这类化合物常面临稳定性差、纯度要求高等挑战。近期研究团队开发了一种新型两步合成法,通过β-酮卤代水合物的氧化裂解,成功实现了高纯度、高立体选择性的α-卤代醛制备,显著提升了这类关键中间体的可及性。### 研究背景与挑战α-卤代醛因其独特的手性中心,成为合成含氮杂环、氟代生物碱及多酮类天然产物的核心 building block。传统合成方法主要依赖钛介导的卤代反应或过渡金属催化法,但存在以下问题:1. **中间体稳定性差**:α-卤代醛易发生异构化、氧化或聚合,尤其在储存和反应过程中易降解2. **纯化困
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-12-04
-
重新探讨钾在石墨中的插层现象:原位表征与计算方法
钾离子电池(KIBs)作为锂离子电池的替代技术,因其原料丰富性和成本优势备受关注。然而,钾离子在石墨中的插层机制尚未完全明确,尤其是早期插层阶段的结构演变和电子特性变化。本文通过多模态原位表征技术,系统研究了石墨电极在钾离子插层过程中的结构、体积变化、电子能带调制及表面钝化层形成机制,为高容量、长寿命钾离子电池设计提供了理论依据。### 1. 研究背景与挑战全球能源转型对储能技术提出更高要求。锂离子电池面临锂资源稀缺和成本攀升的瓶颈,而钾资源储量丰富(占地壳质量的17,000 ppm),且钾离子迁移速率高于锂离子,具有更高的能量密度潜力。石墨因其高容量(理论值279 mAh/g)和成熟生产工艺
来源:EES Batteries
时间:2025-12-04
-
原子级外延技术用于将GeSbTe晶体合金定制为二维结构
本研究围绕Ge-Sb-Te(GST)合金的制备工艺与物理特性展开,重点在于通过分子束外延(MBE)技术精准调控GST的晶体相位、成分比例及真空层排列,从而优化其电学性能,为相变存储器件的应用奠定基础。研究首先建立了基于温度(Tsub)与碲(Te)通量(ΦTe)参数的GST生长相图,系统揭示了不同工艺条件对晶体结构演化的控制规律。通过原位表征技术(如RHEED衍射和HAADF STEM)验证了相变机制,并利用低温磁输运实验解析了表面态与体态的耦合效应,最终在薄膜器件中实现了高效可逆的记忆特性。### 一、研究背景与核心问题GST合金因其独特的相变特性与拓扑电子态,近年来成为存储技术(如PCMs)
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-12-04
-
氧化铁嵌入激光诱导石墨烯技术:用于可穿戴设备中高灵敏度、耐用的应变传感器
该研究聚焦于开发一种基于激光诱导石墨烯(LIG)的高性能柔性应变传感器,通过引入铁氧化物纳米颗粒(Fe₂O₃)显著提升传感性能。研究采用分阶段激光处理技术,结合材料工程与工艺优化,最终实现传感器灵敏度(GF值)达到635,远超传统金属应变计和部分半导体传感器,同时具备优异的机械稳定性和快速响应特性。以下从技术背景、创新方法、性能验证及机制分析等方面进行详细解读。### 一、柔性应变传感器的研究背景与挑战应变传感器作为智能可穿戴设备和软体机器人领域的核心元件,其性能直接影响实际应用价值。传统金属应变计存在应变范围窄(通常不超过1.5%)、灵敏度低(GF100),但缺乏柔性难以适应复杂形变。近年来
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-12-04
-
综述:结构自修复超疏水表面:修复机制、方法及未来挑战
超疏水表面的自修复机制研究进展与未来挑战摘要超疏水表面因其卓越的防水性能在工业与日常生活中具有广泛应用潜力。然而,表面微纳米结构的机械损伤导致超疏水性能不可逆退化,严重制约其实际应用。近年来,研究者通过模仿生物自修复机制和开发智能响应材料,在自修复超疏水表面领域取得重要突破。本文系统梳理了生物启发的动态修复机制与刺激响应修复策略,重点分析了微纳米结构重构、材料弹性恢复、动态化学键重建等核心修复原理,并对比了热、光、电、溶剂及自主修复等不同方法的适用场景与局限性。最后,针对当前研究瓶颈提出未来发展方向。一、超疏水表面理论体系与制备技术1. 润湿性理论框架表面润湿性由Young方程描述,即接触角θ
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-12-04
-
从金属薄膜到多种基底的可扩展、无蚀刻的低维材料转移技术
低维材料在量子技术和纳米电子学中的重要性日益凸显,但其合成与器件集成之间常面临工艺不匹配的挑战。传统转移方法依赖化学腐蚀或机械剥离,但存在材料损伤、环境负担重及规模化困难等问题。本研究提出了一种基于低熔点金属(LMPM)的转移技术,通过氢气泡辅助剥离实现无化学腐蚀的规模化转移,为低维材料器件化提供了创新解决方案。### 1. 技术背景与挑战低维材料如石墨烯纳米带(GNRs)和过渡金属二硫化物(TMDs)因其独特的电子特性成为下一代量子器件的核心材料。然而,这些材料通常在催化金属薄膜(如Au)上合成,而金属薄膜与绝缘基底的界面结合强度差异大,导致传统转移方法面临双重难题:- **化学腐蚀法**(
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-12-04