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法国的技术变革、燃料替代与脱碳战略:来自Translog生产框架的洞察
法国在实现可持续发展目标(SDGs)方面取得了显著进展,但仍然面临环境可持续性的挑战。特别是在能源领域,减少碳排放和推动清洁能源的使用已成为全球应对气候变化的关键议题。本文通过分析法国1980年至2021年的年度时间序列数据,研究了非能源因素(如劳动力和资本)与能源特定投入(石油、天然气、煤炭、核能和水电)之间的技术变化、产出弹性和替代弹性,旨在为实现脱碳目标提供经济视角的参考。在联合国17个可持续发展目标中,获得负担得起且清洁的能源(目标7)不仅是一个重要目标,而且对于实现另一个关键目标——应对气候变化(目标13)——也具有重要意义。为了应对气候风险,2015年12月在巴黎举行的第21届联合
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-10-11
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F2S-WSS:一种基于预测的两阶段工作负载调度方案,适用于考虑碳排放的地理分布式数据中心,并结合了风力发电技术
云数据中心(Cloud Data Centers, DCs)作为现代信息技术基础设施的重要组成部分,承担着大量的计算、存储和分析任务。它们在大数据处理、图形计算、人工智能等领域发挥着关键作用。然而,随着云计算的广泛应用,数据中心也成为了高能耗的典型代表,对环境造成显著影响。例如,Google 在 2023 年的碳排放量达到了 1430 万吨,比五年前增长了近 50%。根据国际能源署的预测,全球数据中心的电力消耗将在 2022 年的约 460 千兆瓦时(TWh)基础上,增加到 2026 年的超过 1000 千兆瓦时,几乎翻倍,其用电量将接近日本全国的总电力需求。面对日益严峻的碳排放问题,许多国家
来源:Sustainable Computing: Informatics and Systems
时间:2025-10-11
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采用激光化学气相沉积(Laser CVD)技术制备SiC@C核壳异质结构,用于制造高吸收率/低反射率的柔性电磁干扰(EMI)屏蔽纺织品
在现代科技快速发展的背景下,电磁干扰(EMI)屏蔽材料的研究日益受到重视,特别是在物联网(IoT)、第五代移动通信(5G)以及智能交互设备广泛应用的环境中。这些设备的电子组件趋向于高频运行和小型化,从而导致空间电磁能量密度呈指数级增长。这种趋势对EMI屏蔽提出了更高的要求,不仅需要材料具备良好的屏蔽性能,还必须在不影响其柔韧性和可穿戴性的情况下,有效减少电磁波的反射,提升吸收能力。因此,开发具有低反射和高吸收性能的柔性EMI屏蔽纺织品成为当前研究中的关键课题。传统的EMI屏蔽材料通常依赖于高导电材料,如导电聚合物复合材料(CPCs)、金属纳米颗粒、碳基材料和MXene等,通过构建导电网络结构来
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-11
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DFT和KMC方法研究石墨烯作为锂离子电池应用基准材料的情况
在当今社会,随着对高效能源存储系统的需求不断增长,锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、宽电化学窗口以及较长的循环寿命,成为众多替代技术(如钠、镁、铅酸电池)中的首选方案。这一趋势使得LIBs在现代能源存储技术中占据着核心地位。传统的LIBs阳极材料主要是石墨,因其成本低廉、能量密度高以及良好的循环稳定性而被广泛应用。然而,石墨的理论容量仅为372 mAh/g(对应LiC₆),且锂离子在石墨中的传输过程面临诸多挑战,例如锂离子在石墨层间的扩散速率较低,这限制了其在高性能应用(如电动汽车和高端电子设备)中的进一步发展。因此,寻找具有更高容量和更好性能的阳极材料成为科研领域的重要课题。2004年,
来源:Surface Science
时间:2025-10-11
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利用辉光放电质谱法研究不同加工表面碳化硅晶圆中元素含量的检测方法
在第三代半导体材料的快速发展和广泛应用背景下,对碳化硅(SiC)晶圆的杂质分析变得愈发重要。碳化硅因其卓越的电子迁移率、低导通电阻和高电流密度,已成为广泛应用于功率电子设备的成熟材料。然而,为了确保这些高功率器件的性能和可靠性,必须对SiC晶圆表面的杂质进行精确检测。表面的金属杂质和颗粒污染物可能成为载流子散射和复合中心,从而降低载流子迁移率和寿命。此外,表面的清洁程度对于高质量的外延生长至关重要,因为杂质可能诱导扩展缺陷,最终导致器件失效。因此,开发出一种准确且可靠的方法来检测和分析SiC晶圆中的杂质含量,是宽禁带半导体材料领域亟需解决的科研挑战。本研究旨在探讨如何优化碳化硅晶圆的杂质检测方
来源:Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy
时间:2025-10-11
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基于剪切波速度的预测方法,用于测定经MICP(微电阻率成像)处理的不同粒径土壤中CaCO₃的含量及抗压强度(UCS)
微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)作为一种新兴的土壤加固技术,具有可持续、高效、经济和环保的优势,因此在土木工程领域受到了广泛关注。然而,目前对于MICP处理后土壤性能的现场评估仍存在挑战,尤其是在如何准确预测土壤中的碳酸钙含量(Cₘ)和无侧限抗压强度(UCS)方面。为了更好地实现MICP技术在实际工程中的应用,研究人员开始探索基于剪切波速度(Vₛ)的现场监测方法,以期实现对MICP加固效果的实时评估。然而,现有的预测模型大多忽略了土壤颗粒大小这一关键变量,从而限制了其在实际应用中的准确性与适用性。在本研究中,通过实验分析,研究者考察了不同污泥比例(Pₛ)对MICP处理后土壤混合物中Vₛ、Cₘ和
来源:Soils and Foundations
时间:2025-10-11
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一种简单且环保的Ag-Ag₂S/TiO₂/纤维素生物复合薄膜的制备方法,该薄膜具有优异的光催化和抗菌性能
本研究介绍了一种新型的多功能光催化纺织品——Ag-Ag₂S/TiO₂/CT(棉纺织品)生物复合薄膜,其在环境修复和生物医学应用中表现出显著的潜力。这种复合材料通过简便的水热法合成,首先在棉纺织品表面制备了TiO₂/CT,然后将其浸入Ag-Ag₂S溶液中,通过光还原反应形成Ag-Ag₂S/TiO₂/CT复合材料。研究结果表明,该复合材料在6小时光照下对致癌化合物对-甲苯胺(o-toluidine, TOD)的分解效率高达97%,并且能够完全氧化乙醇、1-丙醇和1-丁醇等挥发性有机化合物(VOCs),在常温下利用阳光进行空气净化。此外,该材料还显示出对大肠杆菌(E. coli)的显著抗菌活性。这些
来源:RSC Advances
时间:2025-10-11
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具有原子级铁分散性和层次孔结构的Fe–N–C催化剂
通过PVP辅助的MOF合成方法制备,用于酸性介质中的氧化还原反应(ORR)
Fe–N–C催化剂在酸性介质中的氧还原反应(ORR)中展现出巨大的潜力,作为非贵金属催化剂(NPMC)的代表,它们为燃料电池的发展提供了替代铂基催化剂的可能性。尽管如此,这些催化剂在实现高活性、高稳定性和原子级Fe分散度方面仍面临诸多挑战。本文报道了一种名为Fe-ZIF-8-PVP-1000的高性能Fe–N–C催化剂,通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助的金属有机框架(MOF)策略合成。PVP在此过程中不仅起到形态稳定剂的作用,还作为氮掺杂剂和金属分散剂,成功地在具有分层多孔结构的氮富集碳基质中形成了原子级分散的Fe–Nₓ活性位点。该催化剂在0.5 M H₂SO₄中表现出0.865 V(相对于RH
来源:RSC Advances
时间:2025-10-11
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优化增强型智能架构框架(eSAF)拓扑结构:一种针对重量与强度权衡的计算方法
混合现实(Mixed Reality,简称MR)技术,作为一种涵盖虚拟现实(Virtual Reality,VR)和增强现实(Augmented Reality,AR)的广义概念,正在迅速改变工业领域的远程协作方式。这项技术为工业任务,如装配、维护和培训,提供了前所未有的可能性,使远程协作变得更为高效、直观且富有沉浸感。本文旨在系统地探讨手部手势在AR/MR远程协作中的作用,并通过文献分析,从技术发展和实际应用两个维度,深入剖析其在工业环境中的潜力和挑战。### 手势驱动的远程协作:工业中的变革力量手部手势作为一种自然的人机交互方式,能够有效提升远程协作的直观性和效率。在工业环境中,手势不仅作
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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基于拍频测量技术的多分支配电网络故障软自愈方法研究
该研究提出了一种基于拍频测量技术的多分支配电网故障软自愈方法,旨在提高配电网运行的稳定性与可靠性,减少人工干预的必要性,并实现对电网的智能化和自适应管理。这种方法通过向电网注入高频信号,并利用这些信号与系统中自然存在的信号(如工频信号)之间产生的拍频现象,实现对故障的快速定位和类型识别。在此基础上,构建了配电网拓扑模型,分析高频信号在传输过程中的衰减特性,从而实现故障的快速识别。此外,该方法设计了三层代理结构,以支持配电网的软自愈操作,使得系统在发生故障后能够快速隔离故障区域并恢复非故障区域的正常供电。在当前的配电网故障处理研究中,已有一些方法被提出,如基于多级串联和自适应网络的新型自愈网络(
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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低成本钙源在微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)中的应用评估:对可持续生物胶结技术的启示
微生物诱导方解石沉淀(MICP)是一种可持续的生物胶结技术,利用尿素分解细菌产生碳酸钙,从而增强颗粒介质的机械性能。然而,当前MICP技术依赖于高纯度化学级钙源,如氯化钙(CaCl₂),这不仅增加了生产成本,还限制了其大规模应用。本研究旨在评估三种特定且低成本的钙源——农业肥料Calci Bor、Calci Carb以及来自石油化工设施的钙丰富液体废料——作为CaCl₂的替代品在MICP中的可行性。实验使用了Sporosarcina pasteurii,在标准化培养条件下(OD₆₀₀ ≈ 1.0;37°C;16小时)进行。重量分析表明,Calci Carb和石油化工废料分别达到了610–690
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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综述:探索控制方法的范围:微电网系统控制方法的全面综述
随着全球对可再生能源的重视程度不断加深,微电网(Microgrid, MG)作为一种能够有效整合分布式能源资源(Distributed Energy Resources, DER)和储能系统的解决方案,逐渐成为研究热点。微电网在电力系统中具有多重功能,不仅可以提升能源利用效率,还能增强系统的稳定性和可靠性。然而,随着DER数量的增加和其行为的不确定性,微电网的控制策略也面临前所未有的挑战。因此,对微电网的控制技术、稳定性分析以及智能化管理方法进行系统性研究,成为推动可再生能源广泛应用的重要课题。微电网的控制技术可以分为三个层级:初级控制、次级控制和三级控制。初级控制主要负责实时的电压和频率调节
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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推动可持续光催化技术的发展:负载亚甲蓝的SBA-15材料在可见光LED照射下高效降解污染物
### 介绍与背景在过去的几十年里,全球范围内城市化和工业化的快速发展给环境带来了前所未有的挑战。尽管这些进步极大地改善了人们的生活质量,但同时也加剧了自然资源的消耗,尤其是清洁水源的短缺。据相关研究显示,每年有近18亿人无法获得完全卫生的饮用水,导致约100万儿童因水传播疾病而死亡。这种水资源的污染不仅来源于自然因素,更主要的是由于人类活动在多个领域中释放出各种有害的污染物。随着工业化和农业活动的增加,水体中出现了大量的有害物质,包括染料、微塑料、邻苯二甲酸盐、表面活性剂、铬盐、甲醛、丙酮、对羟基苯甲酸酯、苯和氯化物等。这些污染物主要来源于塑料制造、纺织和皮革加工、化妆品配方、造纸、印刷和染
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-11
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从回收的热塑性保险杠上去除油漆,并在汽车工业中实现其工业再利用:采用喷砂技术的应用
在当今社会,随着汽车工业的迅速发展,塑料材料的使用日益广泛,成为制造车辆内外构件的重要组成部分。其中,聚丙烯(PP)因其轻质、耐化学性、良好的弯曲强度和低吸水性,被广泛应用于汽车的保险杠、座椅、仪表盘、燃油系统、车身结构以及电气部件等。据统计,塑料材料在汽车制造中所占的比例已达到平均12%。这种高比例的使用不仅降低了整车重量,从而减少了燃油消耗,也提升了汽车制造的经济效益。然而,随着塑料使用量的增加,所产生的废弃塑料也呈现出显著增长的趋势,尤其是那些来自汽车制造过程的工业废料。在欧洲联盟,仅2020年,报废车辆所产生的塑料废料就达到了615.6万吨,这使得塑料废弃物的有效管理成为实现循环经济的
来源:Results in Materials
时间:2025-10-11
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利用自由基辅助溅射外延方法在低温下实现GaN薄膜的同轴生长
在当前的研究中,科学家们利用一种名为“自由基辅助溅射外延(RaSE)”的方法,在600°C的基板温度下生长了无掺杂的氮化镓(GaN)薄膜。这种技术基于溅射原理,通过引入氮气(N₂)的自由基,增强氮化反应效率,从而在较低温度下实现GaN薄膜的高质量生长。研究团队发现,在较低温度下,提高Ga的供给比例有助于获得更少缺陷和更光滑表面的薄膜,但这一过程的工艺窗口非常狭窄,容易在Ga过量的情况下形成Ga液滴,从而影响薄膜质量。此外,通过RaSE方法生长的GaN薄膜中存在大量氧(O)杂质,而氢(H)杂质则相对较少。这些杂质的存在在某些应用中可能具有优势,例如在需要高掺杂浓度的n型GaN薄膜和高温不耐受的接
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-10-11
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综述:关于超弹性结构的综述:应用、特性、分类、有限元分析、制造方法以及选择性激光熔化工艺参数
在材料科学和工程领域,一种被称为“负泊松比结构”(auxetic structures)的新型材料结构引起了广泛关注。这类材料的独特之处在于其在受到轴向拉伸时会发生横向膨胀,而在受到轴向压缩时则会横向收缩,这种行为与传统材料的正泊松比(PPR)现象相反。这一特性使得负泊松比材料在多个应用领域展现出卓越的性能,例如能量吸收、抗冲击能力、提高材料的疲劳寿命、改善振动和声音控制等。本文对负泊松比材料的性质、分类以及其在选择性激光熔融(SLM)工艺中的制造参数进行了全面分析,并讨论了该制造技术在当前研究中首次被系统探讨的重要性。### 负泊松比材料的起源与发展负泊松比材料的概念最早可追溯至19世纪末,
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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一种基于特征排序和最小化组间差异的车辆内部噪声主观音质评估方法
在现代汽车工业快速发展的背景下,车内噪声的声品质(Sound Quality, SQ)已成为影响驾驶体验和消费者购买决策的重要因素。传统上,声品质评估主要依赖于主观方法,如配对比较(Paired Comparison, PC)和分组配对比较(Adaptive Grouped Paired Comparison Method, AGPCM)。然而,这些方法在面对大规模样本时存在显著局限性,例如评估过程繁琐、效率低下以及结果一致性难以保证。为了解决这些问题,本文提出了一种创新的主观声品质评估方法,该方法结合了基于声品质特征排序和最小化组间差异的分组策略,并引入了动态种子选择机制,以提升评估的准确性
来源:Results in Engineering
时间:2025-10-11
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结合特征选择的机器学习方法揭示了多深度土壤含水量的关键驱动因素
在寒冷地区的岩土工程中,岩石的力学性能受到温度和加载速率的显著影响。本研究通过使用分裂Hopkinson压力杆(SHPB)系统进行巴西圆盘试验,系统地探讨了冻融条件下花岗岩的动态拉伸行为。试验覆盖了从20°C到-30°C的温度范围,并在不同加载速率下分析了岩石的拉伸强度、应变率敏感性、能量吸收特性以及断裂形态。通过高速摄像机捕捉裂纹的形成与扩展过程,并结合扫描电子显微镜(SEM)观察断裂表面和微裂纹结构,研究揭示了在低温和高应变率条件下,岩石的力学行为发生了显著变化。研究发现,动态拉伸强度随着应变率的增加而显著增强,尤其是在低温条件下,这种增强效应更加明显。在-30°C时,应变率敏感系数(SR
来源:Research in Cold and Arid Regions
时间:2025-10-11
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CrackNet:一种基于变压器架构的方法,用于通过电致发光图像检测光伏面板中的微裂纹
在当今能源转型的背景下,光伏发电作为可再生能源的重要组成部分,其发展速度和应用范围持续扩大。然而,随着光伏组件在实际应用中的广泛部署,微裂纹问题也日益突出。微裂纹不仅会降低光伏系统的发电效率,还可能对设备的安全性构成威胁。因此,如何高效、准确地检测微裂纹,成为保障光伏系统长期稳定运行的关键课题。传统的方法在检测光伏微裂纹方面存在诸多局限。一方面,背景噪声的干扰使得缺陷识别变得困难,尤其是在处理复杂形状的微裂纹时,传统技术难以准确区分裂纹与周围环境。另一方面,计算效率较低,导致实时检测难以实现。例如,许多基于卷积神经网络的模型虽然在图像识别任务中表现出色,但在处理高分辨率、大规模的电致发光(EL
来源:Renewable Energy
时间:2025-10-11
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半透明光伏技术在农光互补应用中的对比分析
这项研究聚焦于利用连续流动的3D打印螺旋不锈钢微反应器进行生物柴油的生产优化。通过实验设计(DoE)框架,评估了甲醇与油(MTO)比例、氢氧化钾(KOH)浓度、反应温度、流速以及反应器几何结构等因素对生物柴油产率和甘油三酯(TG)转化率的影响。研究结果表明,催化剂浓度、MTO比例和通道设计是影响生物柴油生产效率的关键因素,而流速和温度的影响相对较弱,但两者之间存在一定的关联性。研究中使用的SSY45螺旋反应器,其45°Y型入口设计显著提升了混合效果和相分散能力,从而提高了生物柴油合成的效率。研究确定了两种目标条件下的最优参数:在60°C、3.27 wt% KOH、6:1 MTO比例和3 mL/
来源:Renewable Energy
时间:2025-10-11