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  • 多功能二氧化硅气凝胶复合涂料的开发:兼具自清洁与辐射制冷性能的建筑节能新材料

    在全球变暖和城市化加速的背景下,建筑制冷能耗已占全球电力消耗的15%,热带地区尤为严峻。传统空调系统不仅加剧能源危机,其热排放还进一步恶化城市热岛效应。尽管白色反射涂料能部分缓解这一问题,但普遍存在热阻不足、易污染失效等缺陷。如何通过材料创新实现"零能耗"建筑降温,同时抵御沙尘、潮湿等恶劣环境,成为可持续城市发展的关键挑战。Khalifa University的研究团队在《Journal of Materiomics》发表的研究中,提出了一种革命性的解决方案——将介孔二氧化硅气凝胶(Silica Aerogel, SA)融入建筑涂料。通过系统研究证实,这种SA复合涂料不仅能将太阳光反射率提升1

    来源:Journal of Materiomics

    时间:2025-06-06

  • 基于核磁共振成像与颗粒形态分析的软沉积物表面弛豫度测定新方法及其在地质环境研究中的应用

    论文解读研究背景在地质工程和环境科学领域,软沉积物(如海底淤泥、湖泊黏土)的孔隙分布(Pore Size Distribution, PSD)直接影响其水力传导性、抗剪强度等关键性质。传统测定方法如压汞法(MIP)和Brunauer–Emmett–Teller(BET)分析需干燥样品,而软沉积物在脱水过程中易发生结构变形,导致数据失真。此外,微计算机断层扫描(µCT)分辨率不足或耗时过长。核磁共振(NMR)技术虽能非破坏性分析PSD,但需校准表面弛豫度(ρ2)——这一参数通常依赖独立测量(如µCT或MIP),对软沉积物仍不理想。研究方法与技术荷兰代尔夫特理工大学团队开发了一种结合一维NMR成像

    来源:Journal of Magnetic Resonance Open

    时间:2025-06-06

  • 基于超高浓度氨基酸离子液体的藻类培养技术及其在极端环境生命探索中的应用

    液态水作为碳基生命的核心溶剂,其0-100°C的液态窗口严重限制了生命活动的环境范围。随着太空探索的深入,一个根本性问题浮现:是否存在能替代水的溶剂,让生命在极端条件下存活?传统离子液体(ILs)虽具有宽液态窗口(-96°C至200°C)和类水氢键网络,但普遍存在生物毒性,此前最高仅5 wt%的ILs培养基记录被中国研究团队打破。中国科学院的研究人员选择最简单的氨基酸——甘氨酸(Gly)作为阳离子,通过中和反应合成四种Gly基ILs:[Gly]3PO4、[Gly]H2PO4、[Gly]Cl和[Gly]BF4。利用FT-IR确认了ILs的化学结构,通过显微镜观察和UV-Vis光谱(基于叶绿素68

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 综述:氨基酸低共熔溶剂在油类纯化中的应用:特性、应用及未来方向概述

    氨基酸低共熔溶剂(AADES)在油类纯化中的革新潜力引言氨基酸低共熔溶剂(Amino Acid Deep Eutectic Solvents, AADES)作为深共熔溶剂(DES)的子类,由氨基酸(如脯氨酸、甘氨酸)与氢键供体(如甘油、尿素)通过氢键和范德华力形成。其熔点显著低于单一组分,兼具低毒性、可生物降解性和高选择性,成为替代传统有机溶剂(如正己烷)的理想选择,尤其在油类纯化领域展现出独特优势。油类纯化的挑战与需求油类(包括食用油、工业润滑油和生物柴油原料)常含有游离脂肪酸(FFAs)、过氧化物、硫化合物等杂质,传统纯化方法如过滤、吸附、蒸馏等存在能耗高、溶剂残留等问题。AADES通过氢

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 氯阴离子型离子液体的热解机制研究:孤立阳离子气相解离与本体热解的综合分析

    随着绿色化学的发展,离子液体(Ionic Liquids, ILs)因其非挥发性、高热稳定性等特性,在电化学器件、航天推进剂等众多领域展现出巨大应用潜力。然而这些"优势"正逐渐转化为环境隐忧——近年已在土壤和人体血清中检测到ILs成分,其可能成为新型持久性污染物。更令人担忧的是,目前对ILs降解产物及其环境风险的认知仍存在巨大空白。当这些设计用于极端条件的物质遭遇高温环境或不完全焚烧时,会生成什么?这些产物是否具有生态毒性?回答这些问题亟需从分子层面解析ILs的热转化机制。美国德克萨斯理工大学的研究团队在《Journal of Ionic Liquids》发表创新性研究,首次系统比较了九种含氯

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 离子液体修饰甲壳素微球高效选择性去除六价铬(Cr(VI))的研究

    水体重金属污染是当前全球面临的重大环境挑战,其中六价铬(Cr(VI))因其强致癌性和高水溶性被世界卫生组织严格限定饮用水中浓度不得超过0.05 mg/L。传统处理方法如电化学法、溶剂萃取等存在成本高、产生二次污染等问题,而常规吸附材料又面临选择性差、吸附容量低的瓶颈。针对这一难题,研究人员创新性地将离子液体(IL)与天然生物聚合物结合,试图开发兼具高效性和环境友好特性的新型吸附材料。在这项发表于《Journal of Ionic Liquids》的研究中,科研团队通过相转化法将季铵盐类离子液体Aliquat 336固载于甲壳素微球,制备出Ch-A336复合吸附剂。研究采用SEM、BET、TGA

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 溴化苄基三苯基磷作为铝在酸性环境中高效绿色缓蚀剂的多维研究

    铝作为全球第二大金属材料,因其轻质、高强度和优异的导电性被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。然而在酸性环境中,铝表面保护性氧化层易被破坏,导致严重腐蚀。传统有机缓蚀剂存在毒性高、成本昂贵等问题,而植物提取物则面临提取工艺复杂、效率不稳定的瓶颈。如何开发高效环保的新型缓蚀剂,成为当前材料防护领域的重要挑战。针对这一难题,来自中国的研究团队在《Journal of Ionic Liquids》发表最新研究成果,系统评估了溴化苄基三苯基磷(BTPB)对6106铝合金在0.5 M HCl溶液中的缓蚀性能。研究通过失重法、电化学测试结合表面表征技术,发现BTPB在308 K时缓蚀效率高达95.95%,

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 离子液体中阴离子依赖的二苯并噻吩萃取机制:基于DFT的分子相互作用解析及高效脱硫设计

    随着全球环保法规的日益严格,石油燃料中的含硫化合物转化成的SOx已成为城市空气污染和酸雨的主要元凶。传统加氢脱硫技术对二苯并噻吩(DBT)等芳香硫化物束手无策,亟需开发新型绿色溶剂。离子液体(ILs)因其可设计性强、低挥发性等优势成为研究热点,但阴离子化学特性对萃取机制的影响始终是未解之谜。为破解这一难题,研究人员在《Journal of Ionic Liquids》发表研究,通过密度泛函理论(DFT)系统分析了[C4mim][C8H17SO4]、[C4mim][OTf]、[C4mim][Cl]和[C4mim][PF6]四种ILs的分子相互作用。研究采用DMol3程序进行几何优化,结合COSM

    来源:Journal of Ionic Liquids

    时间:2025-06-06

  • 铋单掺杂与硫族元素共修饰碳化硅纳米管的计算化学研究:多溴联苯醚(PBDE)传感器设计新策略

    多溴联苯醚(PBDE)作为广泛使用的阻燃剂,已成为威胁生态和人类健康的"隐形杀手"。这类物质不仅存在于电子产品、纺织品等日常用品中,更通过食物链在人体内富集,引发内分泌紊乱、神经毒性甚至癌症。尽管美国环保署(EPA)已将其列为致癌物,但传统检测方法面临灵敏度不足、成本高昂等挑战。碳基纳米材料虽能通过π-π作用吸附PBDE,但弱范德华力导致的物理吸附难以实现高效捕获。在此背景下,研究人员创新性地将目光投向碳化硅纳米管(SiCNT)——这种兼具高热稳定性和可调电子特性的材料。通过密度泛函理论(DFT)计算,团队系统研究了铋单掺杂及硫族元素(Se/Te)共修饰对SiCNT传感性能的影响。研究采用M0

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-06

  • 基于最大熵产模型的湿地Bowen比与蒸散发关系研究及其生态水文意义

    湿地作为地球之肾,在水循环和气候调节中扮演着不可替代的角色。然而,这些水陆交错的特殊生态系统却给科学家们出了道难题——如何准确测算其蒸散发量?传统Penman-Monteith模型在湿地这个"水草丰茂的迷宫"里频频失灵,因为这里既有波光粼粼的水面,又有随风摇曳的芦苇,还有时隐时现的泥滩,这种"三合一"的复杂地表让常规模型束手无策。更棘手的是,湿地蒸散发包含植物蒸腾、土壤蒸发和水面蒸发三个截然不同的过程,就像三位性格迥异的舞者,传统方法却硬要把他们当作一个人来测量。河海大学的研究团队另辟蹊径,将目光投向了物理学中的最大熵产原理(MEP)。这个原本用于描述宇宙热力学演化的高深理论,经过他们巧手改造

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-06

  • 三元S-g-C3 N4 /Cr掺杂CdS杂化纳米复合材料的合成及其在增强光催化效率与抗菌应用中的突破性研究

    研究背景与意义随着工业发展,水体中的有机染料(如亚甲基蓝MB)和重金属离子污染已成为全球性环境危机。传统处理方法如芬顿反应或生物降解存在效率低、二次污染等问题。半导体光催化技术因其绿色高效特性备受关注,但纯CdS因电子-空穴复合快、稳定性差而受限。与此同时,病原微生物耐药性问题加剧了水处理难度。如何开发兼具高效光催化与抗菌功能的材料,成为跨学科研究热点。研究设计与方法Taif University的研究团队采用化学共沉淀法合成Cr掺杂CdS及S-g-C3N4复合纳米材料,通过XRD、SEM、FT-IR和TEM表征结构,评估其对MB的光催化降解性能,并测试抗菌、抗氧化及脲酶抑制活性。主要研究结果

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-06

  • 基于双种群协同进化算法的玛纳斯河流域水-经济-生态多维联合优化研究

    在中国西北干旱区的玛纳斯河流域,水资源的稀缺性与日益增长的工农业需求形成了尖锐矛盾。这片典型的绿洲-荒漠交错带,年均蒸发量超过2000毫米,而农业用水占比高达80%,导致地下水超采、生态流量不足等问题频发。更严峻的是,随着城镇化推进,2030年流域缺水预计将达1.89×108m3,严重威胁区域粮食安全与生态稳定。为破解这一难题,国内研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表了一项创新研究。他们首先采用PSO-BP神经网络时间序列预测模型,对人口、工业增加值等参数进行高精度预测(训练集RMSE仅0.0079)。基于预测结果,构建了包含经济收益最

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-06

  • 沿海闸控港口航道泥沙冲淤平衡调控:基于36天原型调水试验的创新管理方案

    在江苏沿海的里下河地区,118座潮闸在抵御海水入侵的同时,也带来了令人头疼的"副作用"——闸下港口航道严重淤积。数据显示,四大主要港口的淤积总量已达5019万m3,过流断面缩减67.3%,不仅威胁防洪安全,还影响航运功能。传统疏浚虽能短期缓解,但会扰动底栖生态(如海草床、珊瑚),且长期成本高昂。更棘手的是,潮闸改变了天然水沙动力条件:涨潮时闸门关闭拦截海水,导致潮波变形、落潮流速减弱,打破原有的冲淤平衡。如何在不破坏生态的前提下,用"水力冲刷"替代"机械清淤",成为沿海工程管理的世界性难题。江苏省水利部门的研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-06

  • 基于太阳诱导叶绿素荧光的森林蒸散发估算模型构建与验证

    森林蒸散发研究的困局与突破全球气候变化背景下,森林作为陆地生态系统的核心组成部分,其蒸散发过程直接影响着水循环、碳收支和能量平衡。然而,传统蒸散发(ET)模型长期面临两大挑战:一是依赖静态植被指数(如叶面积指数LAI)难以动态捕捉植物生理活动;二是气象因子(如太阳辐射、蒸汽压亏缺VPD)与蒸散发间的滞后效应常被忽略。这些局限使得现有模型在反映森林真实水分利用效率时存在显著偏差,制约着全球气候变化预测和水资源管理的精度。SIF技术的革命性潜力太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced chlorophyll Fluorescence, SIF)的发现为这一领域带来转机。当 chlorophy

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-06

  • 钡锆氧化物/壳聚糖复合材料的构建及其对抗生素的高效吸附与抗菌性能研究

    随着人口增长和工业化进程加速,水体中抗生素污染已成为全球性环境问题。环丙沙星(CIP)作为典型的氟喹诺酮类抗生素,因其难降解性和潜在生态毒性,对水生生态系统和人类健康构成严重威胁。传统水处理方法面临效率低、成本高、二次污染等挑战,亟需开发兼具高效吸附和抗菌功能的新型材料。针对这一科学难题,雅洛瓦大学的研究团队创新性地将钙钛矿型氧化物与生物高分子结合,构建了BaZrO3/壳聚糖(BZO/Cht)复合材料,并通过银纳米颗粒(Ag NPs)掺杂进一步提升性能。研究采用水热法制备不同比例(1:0至1:1.5)的BZO/Cht复合材料,通过SEM-EDS、XRD、BET和TEM等技术系统表征材料形貌与结

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-06

  • 光活化In2 S3 薄膜的喷雾热解法制备及其CO2 气敏性能研究

    150°C),不仅能耗高,还限制了便携式应用。而光活化气体传感器通过光生电子-空穴对增强气敏反应,可实现室温检测,成为研究热点。在此背景下,马哈拉施特拉邦MGV学院艺术、科学与商业学院物理系的研究团队在《Journal of the Indian Chemical Society》发表论文,提出采用喷雾热解技术(SPT)制备In2S3薄膜,系统研究其在红外光活化下对CO2、NO2等气体的响应特性,为开发高效低耗传感器提供新方案。研究采用喷雾热解法在玻璃基底上沉积In2S3薄膜,通过X射线衍射(XRD)分析晶体结构,半桥法测量电学参数,并测试不同温度、气体浓度及红外光强度下的传感性能。材料与表征

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-06

  • 长江中下游流域湖泊热浪特征研究:空气-水体替代方法的局限性分析

    在全球变暖背景下,湖泊作为"气候变化的哨兵"正经历着日益频繁的极端热事件。传统研究常采用空气温度替代水体温度来评估湖泊热浪(Lake Heatwave, LHW),但这种简化假设的科学性一直缺乏验证。长江中下游作为中国淡水湖最集中的区域,其湖泊不仅承担着重要的生态服务功能,更是区域气候调节的关键载体。随着该区域城市化进程加速,湖泊面临着热浪频率增加与生态系统退化的双重压力。在此背景下,准确量化湖泊热浪特征及其驱动机制,成为预测水生生态系统响应和制定适应性策略的科学基础。100 km2)的热浪特征展开系统研究。研究创新性地将热浪指标(频率、强度、持续时间)比较与表面能量平衡 attributio

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-06

  • 农业生态系统模型AHC-2.1R的升级:冻融土壤中水-汽-热-盐耦合传输的模拟突破

    在广袤的季节性冻土区,每年土壤的冻结与解冻如同大地的呼吸,深刻影响着农业生态系统的水热盐动态。然而,现有农业模型对冻融过程的模拟往往过于简化——或忽略冰相转化,或仅通过固定冰点(如0℃)粗暴修正导水率。这种"偷懒"导致模型在寒区应用中频频失灵:无法捕捉冻层水分上移形成的"返盐潮",难以预测越冬作物根系损伤,更遑论指导精准灌溉。正如研究者Xu Xu团队在《Journal of Hydrology》中指出的,这种缺陷使得现有模型在全年农业管理中形同"跛脚巨人"。中国农业大学的研究人员对此发起攻关,对自主开发的农业生态系统模型AHC(Agro-Hydrological & chemical

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-06

  • 中国西南喀斯特石漠化区降雨侵蚀力动态演变及多维驱动机制研究

    在全球气候变化背景下,土壤侵蚀已成为威胁生态系统的重大环境问题,而降雨侵蚀力(R因子)作为关键驱动力,其变化直接影响着喀斯特这类生态脆弱区的土壤流失速率。中国西南喀斯特区作为全球最大连片喀斯特地貌带,石漠化面积达54万平方公里,其特殊的地质结构使得表层土壤一旦流失便难以再生。更令人担忧的是,IPCC第六次评估报告指出,极端降雨事件频发将加剧侵蚀力不确定性,而现有研究多聚焦单一喀斯特类型,缺乏多类型区对比及社会经济驱动力的系统解析。针对这一科学空白,来自贵州师范大学的研究团队在《Journal of Hydrology: Regional Studies》发表了创新性成果。研究团队整合了245个

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-06

  • 基于非平稳Transformer的水资源多层级优化分配模型构建与不确定性分析

    在全球气候变化与人口增长的双重压力下,水资源短缺已成为制约城市发展的关键瓶颈。以中国义乌为代表的缺水型城市,正面临着供水保障与水环境改善的双重挑战。传统水资源管理面临三大科学难题:径流序列的非平稳特性导致预测精度受限,多源不确定性(包括水资源可用量WA和需水量WD)影响分配方案的鲁棒性,以及复杂水系统层级决策的协同优化问题。现有研究多聚焦单一不确定性源或简化层级结构,难以满足实际水系统精细化管理的需求。针对这些挑战,浙江大学水文与水资源研究所的研究团队在《Journal of Hydrology》发表创新性研究,首次将非平稳Transformer(NS-Transformer)架构引入水文预报

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-06


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