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利用WAXD/SAXS技术对欧洲山核桃(Eucommia ulmoides,EU)胶的晶间结构进行研究
### 欧洲油桐胶的三相结构及其在熔融与拉伸过程中的行为研究欧洲油桐胶(*Eucommia ulmoides*,简称EU胶)作为一种介于塑料与橡胶之间的材料,其独特的物理和化学特性使其在材料科学领域备受关注。近年来,随着对聚合物结晶行为研究的深入,科学家们发现EU胶的结构并非简单的两相结构,而是包含三个主要部分:晶相、晶间相(intercrystalline)和非晶相(amorphous phase)。这一发现挑战了传统的两相理论,并为理解此类中间材料的相变机制提供了新的视角。本研究通过广角X射线散射(WAXD)和小角X射线散射(SAXS)技术,结合Porod定律和相关函数方法,对EU胶在熔融
来源:Polymer Testing
时间:2025-09-19
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通过ATRP原位表面粗糙化技术对棉纤维进行聚苯乙烯接枝改性,制备超疏水织物
本文探讨了一种通过原子转移自由基聚合(ATRP)技术在棉纤维表面构建粗糙结构,并进一步通过化学修饰实现超疏水性能的制备方法。研究首先利用2-溴异丁酰溴(BIBB)作为引发剂,对碱化棉织物进行处理,成功引入ATRP活性位点,从而制备出一种称为Cotton-Br的宏分子引发剂。随后,在PMDETA/CuBr体系下,该引发剂被用于引发苯乙烯的ATRP聚合反应,形成具有粗糙形态的微纳米涂层。通过对单体浓度、浴比以及接枝时间等参数的影响进行研究,实验成功获得了具有可控粗糙形态的棉纤维表面,并进一步实现了超疏水棉织物的制备。实验结果表明,经过PFPE-COOH化学修饰后,棉织物的接触角从144.8 ± 3
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通过数字光处理3D打印技术制备的高延展性、磁响应性及形状记忆聚合物复合材料:合成、表征与应用
丁鹏鹏|Zean Lin|Dhandapani Kuzhandaivel|蒲晓文|吴立新|翁子翔福建师范大学化学与材料科学学院,中国福州350007摘要形状记忆聚合物(SMPs)因其对外部刺激的独特响应能力而成为一类有前景的智能材料。本文提出了一种利用数字光处理(DLP)3D打印技术制造磁性形状记忆聚合物复合材料(DLP-M-SMPs)的方法,这是该领域的一项重大进展。通过结合SMPs的形状记忆特性和磁响应性,这些复合材料可以克服传统热驱动SMPs的局限性,如狭窄的工作温度范围和对恶劣环境的适应性差。本研究中开发的DLP-M-SMPs表现出优异的机械性能和形状记忆性能。在室温下,其断裂伸长率为
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绿色氢能集成微电网的技术经济分析与动态运行:一项应用研究
### 绿色氢储能微电网的经济性与动态性能分析随着全球对可再生能源的重视,传统的能源系统正在经历深刻的变革。这种转变不仅要求系统具备环境可持续性,还需要在经济性和可靠性方面达到高标准。为了应对可再生能源固有的间歇性问题,实现混合储能系统的优化管理,以及确保微电网与主电网的高效整合,研究者们提出了一个经济性评估框架,并结合动态操作策略,以确定特定地点和需求下的最稳定、成本最低且环境友好的系统。本文探讨的绿色集成混合微电网结合了光伏发电、电池储能、电解装置、氢气罐和燃料电池,特别适用于那些缺乏传统基础设施的偏远地区。通过这一系统,可以有效解决可再生能源供应不稳定带来的挑战,同时最大化系统组件的使用
来源:Next Energy
时间:2025-09-19
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综述:从葡萄糖生产5-羟甲基糠醛(5-HMF)的技术改进:关于异相催化剂及溶剂效应的最新研究进展综述
5-羟甲基糠醛(HMF)作为一种关键的平台化学品,被广泛认为是“直接生物燃料”的代表。近年来,HMF的合成方法经历了显著的进展,包括从均相催化剂向异相催化剂的转变、将水溶液替换为有机相、采用双相系统以减少副反应带来的限制等。然而,如何在选择性、成本、能耗和环境影响之间实现平衡,仍然是从经济可行的葡萄糖衍生底物中生产HMF所面临的重大挑战。过去十年,已经开发出多种策略来应对这些问题。本文综述了近年来溶剂类型和异相催化剂的最新进展,包括沸石、金属氧化物、碳基材料和硅基材料、杂多酸以及聚合物基系统。此外,还详细描述了已有固体催化剂的反应机理,以提高HMF的生产效率。全球对化石燃料的迅速枯竭、环境意识
来源:Next Energy
时间:2025-09-19
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通过结合机器学习方法提高自然灾害社会脆弱性评估的可靠性:以越南为例
### 社会脆弱性评估:机器学习方法的潜力与应用在面对自然灾害时,社区的风险不仅取决于灾害本身的特性,还受到暴露度和脆弱性的影响。因此,有效的风险降低和增强社区韧性需要对脆弱性进行全面科学评估,其中社会脆弱性(Social Vulnerability, SoV)尤为关键。尽管近年来机器学习(Machine Learning, ML)在SoV研究中逐渐被采用,但其在构建综合的SoV评估框架中的应用仍较为有限。本研究旨在通过理论与实践的双重角度,探讨机器学习在提升SoV评估可靠性、减少主观性方面的作用,尤其是在社会脆弱性指数(Social Vulnerability Index, SoVI)的指标
来源:Natural Hazards Research
时间:2025-09-19
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一种用于计算分析具有热生成的电磁流体动力学(EMHD)三元纳米流体的机器学习技术:Al₂O₃+CuO+TiO₂/水
随着科技的不断进步,人工智能(AI)在流体力学领域的应用越来越广泛,尤其是在复杂流体系统的设计和优化中展现出巨大潜力。传统数值方法在处理涉及电磁场和纳米流体的非线性边界值问题时往往面临计算复杂性和精度限制,而基于机器学习的解决方案则为这些问题提供了新的思路。纳米流体因其显著的热传导增强特性,已成为提高太阳能热系统效率的重要研究对象。相比之下,三元纳米流体(由三种不同类型的纳米颗粒组成)相较于单元或二元纳米流体在热传输性能上展现出更优的表现,这主要归因于其内部热源效应和磁场所产生的复杂相互作用。本文提出了一种结合计算流体力学(CFD)和人工智能神经网络(ANN)的混合方法,用于研究三元纳米流体在
来源:Nano Trends
时间:2025-09-19
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综述:固态协同效应:用于下一代电池的硫正极、工程化界面及掺杂创新
硫基固态电池(Sulfur-based All-Solid-State Batteries, ASSBs)近年来成为能源存储领域备受关注的研究方向之一。这类电池以硫作为正极活性物质,采用固态电解质,相较于传统锂离子电池,展现出更高的理论比容量、更优异的安全性和更经济的成本优势。硫的理论比容量高达1675 mAh g⁻¹,这一特性使其成为替代传统正极材料(如锂钴氧化物或镍锰钴氧化物)的强有力候选者。同时,硫作为资源丰富、成本低廉的元素,为电池的可持续发展提供了良好的基础。然而,硫基固态电池在实际应用中仍面临诸多挑战,主要包括界面不稳定、锂枝晶生长以及机械性能退化等问题。这些问题限制了其在商业化和
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-09-19
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同步沸石成型与孔径调控技术,用于从粗苯中高效选择性吸附噻吩
在当前的工业生产过程中,汞污染仍然是一个严峻的环境问题。汞是一种高度有毒且难以降解的重金属污染物,它不仅对环境造成严重威胁,还对人体健康产生深远影响。由于汞的挥发性和化学稳定性,它能够在大气中长距离迁移,并在生态系统中生物累积,最终形成对生物体极具毒性的化合物。特别是在工业排放中,汞的释放主要以元素汞(Hg⁰)的形式出现,其占比高达总汞排放量的90%。因此,如何高效、稳定地去除工业气体中的汞,成为环保技术研究的重点方向。在这一背景下,研究人员对天然沸石的改性方法进行了深入探索,以提升其对汞的吸附能力。天然沸石因其结构的多孔性和离子交换特性,成为一种极具潜力的吸附材料。然而,未经改性的天然沸石在
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-09-19
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利用固态核磁共振光谱对无序(Al,Sc)-MIL-53材料进行表征的多核方法
混合金属材料在现代材料科学中扮演着重要角色,因其独特的结构和性能使其在多个领域具有广泛的应用前景。在本研究中,科学家们致力于合成和表征一系列新型的混合金属(Al,Sc)-MIL-53金属有机框架(MOFs)。MIL-53是一类因其结构和化学可变性而备受关注的MOFs,具有独特的“呼吸行为”,即其孔结构能够根据外部条件或客体分子的存在发生变化。这种特性使其在气体储存、催化反应以及分子识别等方面展现出巨大的潜力。然而,合成具有特定组成的混合金属MIL-53材料仍然是一个挑战,尤其是在确保材料结构稳定性和准确表征其组成方面。研究团队采用了溶剂热法(solvothermal synthesis)来合成
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-09-19
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用于三维抛物线方程的低秩张量列有限差分方法
本研究致力于开发一种用于求解三维抛物型偏微分方程的低秩近似数值框架。传统的三维计算方法往往面临“维度灾难”问题,即随着维度增加,计算和存储成本呈指数级增长,这使得处理高维问题变得极为困难。本文提出了一种基于张量列车(Tensor Train, TT)格式的改进方法,通过将有限差分方法转换为张量列车形式,显著降低了计算复杂度和存储需求,同时保持了与传统方法相当的数值精度。### 三维抛物型问题的数学模型我们考虑一个三维、开放且有界的矩形域 Ω,其边界为 Γ = ∂Ω。问题的目标是求解带有Dirichlet边界条件的抛物型方程:∂u/∂t − Δu = f 在 Ω × (0, T] 内成立,且 u
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-09-19
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针对具有未知动态的连续时间随机H∞控制问题的鲁棒策略迭代方法
这篇文章主要探讨了在完全未知系统动态的情况下,如何利用强化学习(Reinforcement Learning, RL)方法解决一个连续时间的随机H∞控制问题。具体来说,该问题被建模为一个无限时间范围的随机线性二次零和微分博弈(Stochastic Linear-Quadratic Zero-Sum Differential Game, LQZSG)。H∞控制理论在过去的几十年中得到了广泛关注和发展,它关注的是在最坏情况下的控制器设计问题。在解决这类问题时,通常需要找到一个所谓的“鞍点”(saddle point),这个鞍点表示在控制与扰动之间达到一种平衡状态,使得控制策略能够最小化系统性能指标
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-09-19
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磁场辅助合成方法:提升γ-Fe₂O₃@CNTs/PVDF超滤膜的防污染性能和过滤效果
杨玉明|周家辉|龚世尧|杨春伟教育部吉林师范大学环境友好材料制备与应用重点实验室,中国长春,130103摘要为了解决PVDF膜在使用过程中容易被污染的问题,从而导致实际应用中的过滤性能下降和效率降低的问题,本研究通过将碳纳米管支撑的γ-Fe2O3(γ-Fe2O3@CNTs)掺入PVDF中,并在磁场的作用下制备了M/γ-Fe2O3@CNTs/PVDF超滤膜。该复合膜具有高亲水性和低粗糙度,孔径仅为50.0纳米,孔隙率可达65.0%。M/γ-Fe2O3@CNTs/PVDF膜的过滤性能和抗污染性能也得到了显著提升,纯水通量可达84.1 L·m-2h-1,BSA的截留率为84.2%,过滤阻力(FRR)
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-19
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基于砷化镓的空间偏振频率复用超表面技术,用于太赫兹加密通信
这项研究提出了一种基于高砷化镓(GaAs)和二氧化钒(VO₂)的多通道超表面,用于太赫兹(THz)加密通信。这一技术旨在提升现代数字社会中信息安全性,通过结合空间、偏振和频率的多路复用能力,实现更加复杂和安全的通信方式。超表面是一种具有亚波长结构的平面材料,能够精确操控电磁波的传播特性,从而在信息加密和解密过程中提供更高的安全性。太赫兹波位于微波和红外光之间,因其非电离穿透能力和出色的光谱分辨率而受到广泛关注。这些特性使得太赫兹技术在成像、传感和通信系统中具有广阔的应用前景。特别是,太赫兹全息术利用超表面来工程电磁波前,实现复杂振幅和相位的精确重构。这一技术的突破推动了光学信息处理领域的发展,
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-09-19
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通过固态摩擦搅拌沉积技术克服基于熔融的黄铜增材制造所面临的挑战
本研究围绕使用一种名为“加压摩擦搅拌沉积”(Additive Friction Stir Deposition, AFSD)的固态增材制造技术,成功制备了双相黄铜(Cu-40Zn)。这项工作首次系统地探讨了在AFSD过程中,加工温度对材料微观结构演化和机械性能的影响。研究发现,与传统的熔融沉积工艺相比,AFSD技术避免了锌(Zn)的挥发问题,这为黄铜合金的制造提供了新的思路。黄铜是一种由铜(Cu)和锌(Zn)组成的合金,锌的存在能够通过固溶强化提高材料的强度。当锌含量超过36%时,黄铜会形成由α(面心立方,FCC)和β(体心立方,BCC)相组成的双相结构,这种结构在某些工业应用中表现出良好的性
来源:Materials & Design
时间:2025-09-19
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聚酰亚胺作为Mg-、Na-和Li离子电池绿色电极材料的解释:基于密度泛函理论(DFT)和原子分子动力学方法(AIMD)的研究
Sourav Mandal|Palash Nandi|Tapan Kumar Nath印度西孟加拉邦卡拉格普尔印度理工学院物理系磁性与磁性材料实验室-721302摘要在高质量的多晶半金属类Full Heusler合金(FHLA)Mn2(Ti0.2Fe0.8)Sn中,实现了室温(RT)下单位体积大的冷却功率、高工作温度范围以及在居里温度附近适中的磁热响应(MCR)。在室温下,这种FHLA表现出特殊的Mg3Cd(或Ni3Sn)型六方结构(空间群P63/mmc,编号194,Strukturbericht标识-D0191),表明该体系具有类铁磁体的特性。在6特斯拉(T)的磁场变化下,该FHLA的工作温
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-09-19
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一种创新的原位气相合金化方法,应用于电弧增材制造中,用于控制凝固模式并设计混合不锈钢
本研究探讨了一种基于热力学指导的气体相合金化方法,用于在焊丝电弧增材制造(Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM)过程中提升双相不锈钢的性能。通过调控保护气体中的氮含量,实现了从δ-铁素体向γ-奥氏体的主固相转变,从而形成一种氮富集的合金,其具有连续的奥氏体基体,结合了双相钢的强度与优异的延展性。该方法的核心在于利用气体相合金化技术,在不改变焊丝成分的前提下,通过调控熔池的化学组成,从而实现对最终微观结构和机械性能的精准控制。这一策略不仅为材料设计提供了新的可能性,还为提升WAAM工艺的性能表现提供了创新的路径。双相不锈钢因其独特的双相结构而广受关注,其由约
来源:Materials & Design
时间:2025-09-19
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通过等离子体增强原子层沉积技术制备的可调谐铪掺杂InZnO薄膜晶体管
Fatemeh Bagheri|Hamid Haratizadeh|Rasool Askari伊朗沙赫鲁德技术大学物理系,邮编3619995161,沙赫鲁德摘要本研究调查了将两种不同类型的玻璃(作为刚性基底)和聚合物(作为柔性基底)用于制造光电探测器的性能。基于ZnO的紫外线探测器通过一种简单且成本效益高的工艺制备而成。虽然两种光电探测器都对紫外线有明显的响应,但基于柔性基底的传感器在光响应性、响应时间、外部量子效率(EQE)以及光电流(Ilight/Idark)方面表现更优。柔性基底传感器的Ilight/Idark比值(1980)几乎是刚性基底传感器(680)的三倍。同样,柔性基底传感器的E
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-09-19
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采用双阶段时间控制激光切割技术对碳化硅晶圆进行隐身处理,同时实现裂纹的连续扩展
激光隐形切割(Laser Stealth Dicing, LSD)作为一种先进的半导体材料加工技术,近年来在硅碳化物(Silicon Carbide, SiC)晶圆切割领域得到了广泛关注。SiC作为一种第三代半导体材料,因其宽禁带特性、高击穿电压以及优异的热稳定性和机械强度,被广泛应用于5G通信、新能源汽车、高速铁路和智能电网等新兴领域。然而,由于SiC材料的高硬度和脆性,传统的机械切割方法如金刚石刀片切割容易导致晶圆表面产生长裂纹和碎屑等缺陷,严重影响切割质量和器件的可靠性。因此,研究者们不断探索更高效的切割方法,以期在保证切割精度的同时,降低表面损伤,提高生产效率。在众多研究中,激光切割因
来源:Materials Science in Semiconductor Processing
时间:2025-09-19
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关于通过雾化辅助喷雾热解技术制备的Cu₂CoSnS₄薄膜的温度依赖性光电特性的研究
在现代科技迅速发展的背景下,光电子材料的应用日益广泛,涵盖信息产业、医疗、通信、航空航天及国防等多个领域。光电子技术不仅在光学通信系统中发挥着关键作用,还广泛应用于成像设备、数据存储、显示技术以及远程传感系统。半导体材料作为光电子器件的核心组成部分,因其具备合适的能带宽度,能够有效吸收可见光和近红外光,同时又具有足够的电导率,成为这些应用的理想选择。相比之下,绝缘材料由于其固有的局限性,无法满足光电子应用的需求,而金属虽然主要作为导体使用,但在特定条件下也能展现出光探测能力。近年来,随着对可持续能源和环保材料的重视,一种被称为“kesterite”的材料因其稳定性、丰富的自然资源、非毒性以及优
来源:Materials Chemistry and Physics
时间:2025-09-19