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通过Ti/Si双重改性技术,提高了无钴富锂锂离子电池(Li1.2Ni0.2Mn0.6O2)正极中晶格氧的氧化还原可逆性
锂离子电池作为现代储能技术的重要组成部分,在电动汽车、可再生能源存储等领域发挥着关键作用。随着对高能量密度电池需求的不断增长,开发新型高性能正极材料成为研究的热点。其中,锂富锰基正极材料因其高比容量(>250 mAh g⁻¹)和成本效益,被认为是下一代高能量密度锂离子电池的有前景候选者。然而,这类材料在循环过程中面临着严重的容量衰减和电压衰减问题,主要源于不可逆的结构转变和氧气释放。为了解决这些问题,研究者们探索了多种改性策略,包括元素掺杂、表面包覆和形貌调控等。本文介绍了一种Ti/Si双元素改性策略,用于钴自由的Li₁.₂Ni₀.₂Mn₀.₆O₂(LNMO)正极材料,以提高其结构稳定性和电化
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-06
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基于格林函数的分析方法在太阳能-地热建筑中的季节性热储存与利用应用
在当前快速城市化的背景下,建筑能耗和相关排放显著增加,从而加剧了全球气候变化,例如海平面上升和极端天气现象。为应对这一挑战,节能建筑的热管理技术受到了广泛关注,其中包括建筑一体化光伏-热(BIPVT)系统和地源热泵(GSHP)系统。BIPVT系统通过将太阳能收集器与热泵和热能储存相结合,实现了对建筑室内温度的有效控制。研究表明,优化控制策略可以显著提升系统的脱碳潜力,使建筑实现净零能耗目标。本文提出了一种双向地热热交换系统,用于BIPVT建筑中,通过在建筑屋顶和地下球形地热储罐之间进行热交换,实现对建筑热环境的高效调控。地热储罐可以由多种材料制成,如混凝土和金属,并且可以具有不同的几何形状,包
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-06
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具有电磁特性的多功能聚合物复合材料的开发,用于5G技术应用
随着科技的快速发展,便携式电子设备和电子系统的广泛应用使得电磁辐射源的密度显著增加。这一现象引发了对电磁污染和设备间电磁干扰(EMI)的广泛关注,因为这些干扰可能会影响设备的正常运行,甚至对人类健康产生潜在影响。传统的金属材料虽然在EMI屏蔽方面表现出色,但由于其高密度、易腐蚀、加工难度大以及主要依赖反射机制屏蔽电磁波,逐渐暴露出一些局限性。因此,寻找一种既轻便又高效的替代材料成为当前研究的重要方向。在这一背景下,导电聚合物复合材料(CPCs)因其优异的电气性能和轻质特性,成为一种备受关注的解决方案。这些材料不仅能够有效吸收和屏蔽电磁波,还能提供良好的机械性能,适用于各种高科技领域,包括电子设
来源:Polymer Engineering & Science
时间:2025-11-06
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开发了一种有效的方法,利用液相色谱与串联质谱联用技术,对人类头发中的全氟和多氟烷基物质以及邻苯二甲酸酯和单酯进行生物监测
王慧阳|叶冠西|张启辉|李宗瑞|杨慧|周颖|徐森豪|王静鑫|余云江广东药科大学公共卫生学院,中国广州510310摘要人类头发作为一种经过验证的非侵入性生物监测工具,可用于评估人体对特定新兴污染物的暴露情况。在本研究中,基于超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UPLC-ESI-MS/MS)技术,开发并验证了一种有效且可靠的方法,用于同时测定人类头发中的24种邻苯二甲酸酯(PAEs)和单酯(mPAEs)以及36种全氟和多氟烷基物质(PFASs)。样品制备过程包括头发的清洗和研磨、超声溶剂萃取以及分散固相萃取(d-SPE)净化。该方法通过空白样品和添加内标的实验进行了验证。结果显示,PAEs和mPAEs
来源:Journal of Choice Modelling
时间:2025-11-06
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在CeO₂纳米晶体上通过调制激发DRIFT光谱技术研究了具有面选择性的乙醇脱氢/脱水反应
这项研究探讨了乙醇在氧化铈(CeO₂)纳米晶体表面的脱氢和脱水反应机制,特别是表面结构对反应性能的影响。研究团队通过形状控制的方法合成了具有不同晶面结构的CeO₂纳米立方体({1 0 0}晶面)和纳米片({1 1 1}晶面),并在稳态条件下评估了它们的催化性能。实验结果表明,表面结构对乙醇的转化率和产物选择性具有显著影响:纳米片在400 °C时表现出更高的乙醇转化率(90 %),而纳米立方体的转化率仅为18 %。此外,随着温度的升高,产物选择性从乙醛向乙烯转变。这些发现揭示了CeO₂晶面结构在催化反应中的关键作用,并为设计具有选择性氧化功能的催化剂提供了重要的理论依据。乙醇作为一种可再生生物燃
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-11-06
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PVP@rGO纳米复合材料中的光电协同调制技术及其在先进光电探测器中的应用
摘要 还原氧化石墨烯(rGO)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是开发先进纳米复合材料的理想材料,因为rGO具有优异的导电性,而PVP能够稳定纳米材料的分散体系。在本研究中,我们介绍了PVP@rGO纳米复合材料的合成、表征及其光电性能。氧化石墨烯(GO)通过改进的Hummers方法制备,并被还原为rGO,随后将其掺入PVP中形成稳定的复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱对PVP@rGO复合材料进行了表征。XRD图谱显示rGO在25°附近有一个宽的(002)反射峰,表明其具有层状石墨结构
来源:Energy Technology
时间:2025-11-06
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通过自上而下的设计方法,利用锌离子交联的海藻酸钠-木材水凝胶电解质制备超级电容器
摘要 基于纤维素的水凝胶因具有出色的柔韧性和可再生的原材料,在水凝胶电解质基底研究中备受关注。然而,采用传统自下而上合成策略制备的纤维素水凝胶通常机械性能不足,且在构建的电容器中具有较低的面积比电容。本研究采用自上而下的策略,利用脱木质素的木材天然纤维素骨架作为结构基底。通过原位海藻酸钠填充和梯度高氯酸锌交联的协同作用,制备了一种基于锌离子的水凝胶电解质(ZWH)。当水凝胶电解质中的Zn2+浓度为2 mol·L−1时,所得ZWH-2材料表现出显著的性能提升:其机械强度达到9.47 MPa,离子导电率高达68.97 mS·cm−1。使用这种电解质的储
来源:Energy Technology
时间:2025-11-06
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大庆油田低品位储层的化学驱油技术:新开发的化学体系及成功的应用实践
摘要 通过化学 flooding 提高低品位水库的石油回收率(EOR)对油田的整体高效开发具有重要意义。然而,现有的化学 flooding 技术所使用的化学药剂系统主要是为高品位水库设计的,没有充分考虑这些药剂与低品位水库特性的兼容性。为了解决这一知识空白,本研究系统地分析了大庆油田低品位水库的地质特征和孔隙结构。基于低品位水库的特性,我们创新设计了 DS800 聚合物和无碱化合物系统。DS800 的成分包括丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和一种疏水单体,属于四元聚合物。DS800 系统的
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-06
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一种用于化工园区多灾害连锁事故的韧性评估方法,该方法考虑了安全屏障的作用
摘要 化工企业集中分布在化工产业园区(CIPs)中,这导致了危险化学品风险的累积、频繁的多重灾害耦合事故以及连锁反应的加剧。现有的评估方法难以准确描述各种灾害之间的相互关系、系统的适应能力以及恢复特性。本研究提出了一种用于评估CIPs中多重灾害耦合连锁效应事故的韧性评估方法,通过引入安全屏障来弥补这些不足。首先,通过结合灾害的时间聚类和空间聚合特征来识别多重灾害耦合场景;其次,分析灾害破坏与系统反馈响应机制,建立CIPs的定量韧性模型;第三,量化多重灾害相互作用及连锁效应加剧的概率,以评估安全屏障对事故发生概率的影响;最后,通过案
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-06
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利用小波变换和线性注意力机制实现的高保真快速傅里叶叠层显微技术
摘要 傅里叶衍射显微镜(FPM)是一种新兴的计算成像技术,它突破了光学衍射的限制,实现了对生物样本的大视野、高分辨率观测。然而,传统的FPM迭代重建算法存在计算复杂度高和实时性能差的问题。此外,现有的数据驱动型FPM模型由于训练数据主要基于模拟结果,其泛化能力有限。为了解决这些问题,基于之前提出的前向小波变换模型系列(WL-FPM),构建了包含多源生物样本的FPM-BioCell数据集。同时,还提出了一种结合小波变换模块和受mamba启发的线性注意力模型的生成对抗网络(WM-FPM),用于FPM重建。通过多尺度特征提取、长序列建模
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-06
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微尺度固有光纤模式维尼尔光热光谱气体传感技术
摘要 光学Vernier效应显著提高了光纤传感器的灵敏度和分辨率,尤其是在Fabry–Pérot干涉仪(FPI)中。本研究提出了一种基于双模抗共振布拉格空心芯光纤(BHCF)的新型Vernier光热光谱技术(MV-PTS),该光纤与单模光纤和悬浮芯光纤(SCF)拼接在一起构成FPI。双模配置使得单个FPI内部能够实现Vernier效应(MVE),从而提升了光热相位解调的灵敏度。通过对BHCF和SCF进行偏心拼接,可以调节双模能量比以增强MVE效果,并同时构建一个用于直接检测微量气体的通道。通过监测这两种模式的相位差,可以最小化共模
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-06
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Cu2SnS3纳米晶体中的缺陷诱导持续光电流:高分辨率透射电子显微镜和表面钝化技术的启示
摘要 持久光电流(PPC)具有显著的优势,被应用于光探测器、光存储设备、神经网络和防伪系统等技术中。许多材料,包括II–VI族和III–V族半导体以及卤化物钙钛矿,都表现出PPC现象。像Cu2ZnSn(S/Se)4(CZTS)和CuInGa(S/Se)2(CIGS)这样的四元硫属化合物也因反位缺陷而产生PPC。然而,一些三元硫属化合物作为这些四元材料的杂质相,更容易合成纯相。这些三元硫属化合物(如Cu2SnS3(CTS)由于其无毒性、稳定性和简单的合成方法,正成为无铅材料的替代品。本研究报道了Cu2SnS3纳米颗粒中的PPC现象。高分辨率透射电子显
来源:ChemPhysChem
时间:2025-11-06
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综述:从废弃物到功能性材料:将红泥升级改造为化学循环技术中的氧气载体
摘要 红泥(Red Mud, RM)的年产量超过2亿吨。如果不妥善处理,会对周边生态系统和人类健康造成危害。红泥主要含有Fe2O3、Al2O3等成分。将其制备成氧气载体(Oxygen Carrier, OC)可以减少对环境的影响并实现资源再利用。然而,关于红泥氧气载体(Red Mud Oxygen Carrier, RMOC)的制备方法及其当前研究进展的总结仍然不足。因此,本文首先回顾了通过机械混合、煅烧、酸预处理和浸渍等改性方法制备RMOC的研究。RMOC可用于化学循环燃烧(Chemical Looping Combustion
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-11-06
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相位替换技术实现了自检测且高效吸油的仿生耦合结构
摘要 实时自检测微油滴的位置和轨迹对于及时发现海底原油管道和设备中的石油泄漏至关重要。传统的检测方法存在固有的延迟,往往在泄漏被发现时已经造成了严重的环境破坏。本研究开创了一种基于生物启发的耦合圆锥形微柱结构(BCCM)的电气化系统,该系统能够通过稳定的气体薄膜实现微油滴的实时自检测和收集。蘑菇形结构的设计增强了气体薄膜的厚度(273 µm)和稳定性(5.76 m s−1),使得微油滴能够通过气体薄膜以超快的速度传输(135 mm s−1)。这种运动界面从油-水转变为油-气的转变显著降低了阻力。通过相变机制,该系统像一个“流体控制
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-11-06
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运用“生活实验室”方法论构建包容性社区:一项参与式行动研究
活化实验室(Living Labs,简称LLs)作为一种创新方法,近年来在社会科学研究领域获得了越来越多的关注。与信息技术(ICT)领域中常见的应用不同,LLs在社会科学研究中的实践相对较少,但其潜力和重要性正在逐渐显现。本研究聚焦于欧盟项目YouCount中的意大利实践,探讨LLs如何促进青年社会融入,同时推动地方社区的协作和共同规划。通过这一方法,参与者不仅能够提出和讨论与社会融合相关的具体问题,还能共同构建解决方案,从而增强社区内部的互动和责任感。在YouCount项目中,LLs被设计为一个促进地方社区共同参与和共创的过程,以实现更加包容的社会关系和共同的发展目标。在社会创新的背景下,L
来源:Journal of Community Psychology
时间:2025-11-06
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青少年负面情绪的家庭沟通模式与问题性技术使用之间的双向关系:一项随机截距交叉滞后面板模型分析
摘要 引言 尽管有证据表明父母养育方式与青少年使用技术之间存在关联,但相关研究很少探讨这种双向的纵向关系,以及情绪相关沟通在青少年技术使用中的具体作用。情绪相关沟通是家庭沟通的关键方面,对青少年的适应至关重要,然而这方面的研究仍相对不足。为填补这些空白,本研究探讨了青少年问题性社交媒体使用和网络游戏行为与父母在处理青少年负面情绪时的沟通模式之间的关系。
来源:Journal of Adolescence
时间:2025-11-06
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利用移动加热器方法对CdZnTe晶体生长过程进行机器学习优化
摘要 移动加热法(THM)是生长高质量、大直径CdZnTe(CZT)晶体的一种非常有前景的方法。在CZT晶体的实验性THM生长过程中,对核心生长参数(如生长温度、温度梯度和生长速率)进行精细调节非常重要。传统上,通过多次晶体生长实验来优化THM过程,但这既效率低下又成本高昂。本研究开发了一种机器学习(ML)方法,以加速THM生长的高质量CZT晶体的几何优化过程。将近100组THM生长实验数据被导入高斯过程回归神经网络模型进行训练,最终获得了以下最佳生长参数:生长温度为867.43°C,生长速率为每天0.74厘米,温度梯度为32.98°C厘米−1。在这些最佳生长参数下
来源:Journal of Applied Crystallography
时间:2025-11-06
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通过超表面技术提高近红外波段偏振转换性能,并实现低插入损耗
在近红外波段(NIB)工作时,线性到圆偏振转换(LTCPC)超表面(MS)的性能会受到电磁损耗的显著影响,同时设备会产生大量的热辐射。针对这一问题,本文提出了一种基于基板集成波导(SIW)结构的腔体方案。随后通过结合反射的相位和幅度进行了全面的理论分析,证实了设计合理的SIW类腔体能够有效降低插入损耗(IL),从而间接提高带宽。利用等效电路模型,系统地总结了低插入损耗的机制。对电流和电磁能量分布的观察表明,低插入损耗技术(LILT)可以中断连续的电流流动,重新引导并增强表面电流的方向性、密度和强度。本研究不仅阐明了低插入损耗的工作原理,还为在近红外波段实
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-11-06
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利用层次化的铜-有机结构增强二氧化碳电还原过程中的C2生成:一种用于先进金属-有机框架催化剂的分子工程方法
将太阳能和风能应用于促进二氧化碳(CO₂)的电催化还原(CO₂RR)是一种将间歇性可再生能源转化为化学能的变革性方法,从而推动实现双碳目标。然而,复杂的气体-电极-电解质三相界面以及多电子/多质子转移中间体的线性比例关系给CO₂RR带来了重大挑战,包括电催化活性低、电流密度有限、选择性差和稳定性不足等问题。有机/无机杂化催化剂结合了非均相无机催化剂和均相分子催化剂的优势,为解决这一问题提供了有希望的方案。本文设计了一种基于层次化铜-有机连接的二维配位网络的分子工程金属-有机框架(MOF)系统。经过煅烧的CuBTC(CuBTC-265°C)具有较大的活性表
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-11-06
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利用等离子体增强原子层沉积(ALD)技术制备高铝含量(AlxGa1−x)2O3合金薄膜,该薄膜具有可调的带隙偏移特性
ε-(AlxGa1−x)2O3合金为超宽带隙半导体器件提供了有前景的带隙可调性,但由于相分离、缺陷产生和成分不稳定性,高Al含量的外延生长仍然具有挑战性。在这里,我们首次通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)技术在低温下成功生长出了高质量的低Al含量ε-(AlxGa1−x)2O3薄膜,其中Al含量最高可达0.58。这种自限制的逐层生长方式实现了优异的成分控制、高晶体质量以及即使在高Al含量下也极低的氧空位浓度。光学测量显示,带隙随Al含量的增加而线性增加,证实了有效的能带结构工程调控。利用超高真空(UHV)互联系统中的原位XPS技术,我们定量确定了ε-
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-11-06