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基于第一性原理、SCAPS-1D和机器学习框架的CsAgBiBr₆钙钛矿太阳能电池集成设计,用于物联网应用
近年来,随着对可持续和无铅光伏材料的不断探索,卤化物双钙钛矿因其优异的性能和环保特性,逐渐成为传统铅基吸收层的有力替代。本文提出了一种基于Cs₂AgBiBr₆的新型钙钛矿太阳能电池(PSC)结构,旨在提升其稳定性、效率,并特别适用于物联网(IoT)设备。该结构融合了多层电子传输堆叠(TiO₂/PCBM/SnO₂)与混合空穴传输配置(Cu₂O/NiO/Spiro-MeOTAD),从而实现高效的载流子提取和减少界面复合。这些设计策略不仅增强了器件的性能,也为在复杂环境中应用钙钛矿太阳能电池提供了新的思路。Cs₂AgBiBr₆作为一种无铅双钙钛矿材料,具有显著的环境友好性和优异的热稳定性与环境适应性
来源:Materials Science and Engineering: B
时间:2025-11-20
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北极Fe-Mn矿床的化学成分与其对137Cs和90Sr放射性核素的吸附性能之间的关系
在北极地区的浅水区域,铁锰结核(Fe-Mn formations)通常被认为是一种不具经济价值的矿物资源,因为其中稀土元素和关键金属的含量较低。然而,这些结核由于其快速的生长速率和独特的化学组成,逐渐展现出在环境保护与修复方面的应用潜力。本文的研究聚焦于Chaun湾(位于东西伯利亚海)的Fe-Mn结核,探索其作为选择性吸附剂处理放射性核素如¹³⁷Cs和⁹⁰Sr的可能性。研究选取了三个站点采集的Fe-Mn结核样品,这些站点分别位于海底地下水排放(submarine groundwater discharge, SGD)区域内部及周边。通过分析这些样品的化学成分,发现它们的组成具有显著的多样性。F
来源:Marine Chemistry
时间:2025-11-20
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高盐度沿海泻湖中铜的形态及其与溶解有机物的关系
全球范围内,随着海上可再生能源的快速发展,尤其是海上风电,海底输电电缆(Subsea Power Cables, SPCs)的铺设数量和范围显著增加。这些电缆在海洋和沿海海底环境中广泛分布,其主要功能是传输电力,但在运行过程中会产生电磁场(Electromagnetic Fields, EMFs),进而对海底生态系统产生潜在影响。本研究旨在探讨这些电磁场对海底生物,特别是处于关键发育阶段的物种,是否会造成影响。由于目前针对SPC电磁场中电场和磁场双重作用的研究仍然有限,因此有必要通过实验方法评估其对生物发育的潜在影响。研究对象包括三种具有底栖繁殖习性的物种:软骨鱼类Scyliorhinus c
来源:Marine Chemistry
时间:2025-11-20
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综述:重新思考适用于资源匮乏环境的数据高效型人工智能
在当今人工智能和机器学习(AI/ML)迅速发展的背景下,我们正经历一场深刻的范式转变。传统上,AI的发展依赖于海量数据和强大的计算能力,而这些条件在资源有限的环境中往往难以满足。随着全球范围内,特别是在非洲、南亚和拉丁美洲等低收入和中等收入国家(LMICs)中,资源约束的日益凸显,我们不得不重新审视AI的设计和应用方式。这些地区在数据获取、计算基础设施、网络连接和机构能力方面存在显著的限制,使得原本在高资源环境中取得成功的AI技术在实际部署时面临诸多挑战。首先,数据稀缺性是AI在低资源环境中面临的核心问题之一。尽管全球AI取得了显著进展,如DeepMind的AlphaFold2在蛋白质结构预测
来源:Machine Learning with Applications
时间:2025-11-20
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存在与归属:在澳大利亚地区、农村和偏远社区的教育环境中识别“隐形”儿童和青少年的声音——一项关于实证研究的系统文献综述
在澳大利亚的地区、农村和偏远地区(简称RRR)的教育环境中,边缘化儿童和青少年的归属感问题一直是教育研究与政策制定中的重要议题。通过系统文献综述(SLR)的方法,研究者们发现,尽管归属感对学生的整体福祉、社会健康和学业成就至关重要,但在RRR教育背景下,这一概念的表现形式和影响因素却与城市环境有所不同。研究结果揭示了六个主要主题,这些主题从微观的个人关系到宏观的社会结构,涵盖了归属感的多个层面,从而为教育工作者和政策制定者提供了全面的理解框架。首先,归属感的形成与人际关系密切相关。研究发现,家庭、学校和社区中的支持性关系对边缘化学生的重要性不容忽视。例如,来自农村地区的有残疾的学生强调,他们与
来源:Journal of Rural Studies
时间:2025-11-20
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基于罗丹明衍生物的机械响应性三臂星形功能性嵌段共聚物
本研究介绍了一种基于三臂罗丹明(Rhodamine)的机械响应性星形块共聚物(BCP)的合成与特性分析。这种新型材料的设计利用了机械响应性分子(即机械力响应单元)作为共聚物的结构核心,从而在机械力作用下表现出可检测的化学或物理变化。研究通过多种技术手段,包括核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(SEC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对合成材料进行了结构表征,同时通过差示扫描量热法(DSC)、原子力显微镜(AFM)和小角X射线散射(SAXS)等技术,揭示了其独特的相分离结构,以及由此带来的增强机械性能和热塑性弹性体(TPE)特性。实验发现,这种机械响应性三臂星形共聚物在溶液状态下处于“关”状态,
来源:Macromolecular Materials and Engineering
时间:2025-11-20
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考虑洪水蔓延对城市交通网络的影响
城市内涝对交通网络和人们的出行方式以及空气质量产生了深远的影响。随着全球气候变化和城市化进程的加快,极端降雨事件的频率和强度都在增加,这对城市交通系统构成了前所未有的挑战。本文提出了一种新的动态分析框架,旨在从多个角度量化和评估内涝对交通网络造成的间接经济损失和环境影响,包括时间延误、燃油消耗和污染物排放。该框架结合了水动力模型CADDIES-2D与基于代理的交通模型SUMO,实现了洪水传播与交通模拟的动态耦合,为城市交通网络在内涝条件下的运行提供更深入的理解。本文的研究范围覆盖了北京市约2267平方公里的区域,远超其他城市内涝影响研究的空间尺度和复杂性。通过对比基准交通情况与三种降雨情景下的
来源:Journal of Environmental Radioactivity
时间:2025-11-20
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干旱地区用于蔬菜(番茄和黄瓜)生产的开放式和封闭式水培系统的生命周期评估
本研究聚焦于在阿联酋阿布扎比地区,对开放式水培系统(OHS)和封闭式水培系统(CHS)的环境影响进行比较分析。通过对35个农场的数据进行生命周期评估(LCA)和经济分析,我们旨在探讨水培系统在可持续农业中的应用潜力,尤其是在水资源稀缺的干旱地区。研究结果表明,封闭式水培系统在多个关键环境指标上表现出显著优势,包括减少温室气体排放、降低能源消耗和水资源使用。此外,通过引入太阳能等可再生能源,进一步提升了封闭式系统的环境友好性,为未来农业发展提供了新的思路。### 研究背景与重要性全球人口预计将在2030年达到85亿,2050年将达到97亿。这种增长不仅对全球粮食供应提出了更高要求,还伴随着收入水
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-20
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多源黑碳的组成与结构异质性:基于颗粒态与溶解态之间关联的PCA-PARAFAC多维分析
本研究聚焦于黑碳(Black Carbon, BC)的来源与温度依赖性,旨在揭示其在环境行为中的关键作用。黑碳作为生物质和化石燃料不完全燃烧的产物,具有高度的结构复杂性和成分异质性,这些特性直接影响其在自然环境中的迁移、吸附和转化过程。因此,理解黑碳在不同来源和温度条件下的组成与结构差异,对于评估其在碳循环和生态系统中的功能具有重要意义。研究团队从四种不同的来源(草本生物质、木质生物质、市政污泥和畜禽粪便)中选取了28个黑碳样品,这些样品在400至800摄氏度的温度范围内进行了热解处理。通过结合多种表征手段与主成分分析-平行因子分析(PCA-PARAFAC)方法,研究人员系统地分析了黑碳在不同
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-20
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中国农业生态网络韧性的时空特征及其分布动态演变
农业生态网络是农业生态系统中各种要素相互联系、相互作用形成的复杂结构,其稳定性不仅关系到农业生产的可持续性,也直接影响着生态系统的健康与生物多样性的保护。随着全球气候变化的加剧以及生态环境的持续恶化,农业生态网络面临着越来越多的外部压力与挑战。这种复杂性的增加使得农业生态网络的韧性(resilience)成为当前研究的重要议题。农业生态网络韧性指的是该网络在面对各种外部干扰时,能够维持其基本功能并迅速恢复的能力。在当前的背景下,如何有效提升农业生态网络的韧性,成为保障国家农业生态安全和实现可持续发展的关键所在。本研究以中国为研究对象,结合复杂适应系统理论,构建了一个四维指标体系,从2000年至
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-11-20
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自成型动态膜在高通量厌氧生物反应器中的应用,用于家庭高浓度废水处理
摘要 未经处理的废水排放是环境污染的主要原因之一,因此需要开发高效且经济可行的处理技术。动态膜(DM)系统因其简单性、适应性和高处理效率的潜力而成为一种可持续的替代方案。本研究考察了厌氧动态膜生物反应器(AnDMBRs)处理高浓度生活废水的性能,重点研究了动态膜的形成、解离和稳定性。两种配置(浸没式和外部模块,膜孔径为89微米)在高通量条件下运行了约100天。结果表明,动态膜形成了明显的周期性结构,COD去除效率分别为70.5%和67.5%,浊度降低了约78%。渗透液的粒径始终低于10微米,其处理效果与微滤相当。污泥性质和Zeta
来源:Water and Environment Journal
时间:2025-11-20
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基础物种的丧失会改变处于边缘分布区(trailing range edge)的藻类群落结构和动态
全球气候变化正在深刻改变生物的分布格局,特别是在物种分布范围的边缘地带,这种变化尤为显著。在这些区域,由于热安全边际的减少,极端变暖事件对物种的生存构成严重威胁,导致种群迅速减少甚至局部灭绝。这类现象不仅影响了个体物种的存续,还可能对整个生态系统的结构和功能产生深远影响。基础物种(foundation species)作为生态系统中的关键组成部分,其消失可能会引发一系列连锁反应,包括环境条件的变化、生物多样性的下降、食物网的破坏以及资源可用性的降低。因此,理解这些变化对生态系统的影响,是预测气候变化后果并制定有效管理与保护策略的重要基础。本研究聚焦于一种典型的冷适应型海洋基础物种——海带 *L
来源:Journal of Ecology
时间:2025-11-20
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综述:废弃土地修复对生态系统服务的影响:一项系统评价
摘要废弃土地的退化已成为一个全球性问题,对生态系统服务和人类福祉产生了深远影响。这些土地包括废弃的农田、采矿场和城市荒地,通常会出现土壤肥力下降、生物多样性丧失以及水分调节能力减弱的情况。适当的恢复措施,如植被演替、植树造林、土壤改良和水文修复,可以恢复生态功能并增强生态系统服务的供给。然而,对这些恢复效果的系统性评估仍然有限。本文综述了废弃土地恢复对生态系统服务影响的现有证据。实证研究表明,恢复措施能够提升供给服务(如食物、木材、生物质能源)、调节服务(如碳封存、土壤保持、水质净化、气候调节)和文化服务(如休闲、美观、教育)。不过,也存在一些权衡因素,例如植树造林可能导致水资源减少,或者单一
来源:Environmental Reviews
时间:2025-11-20
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一种分层复杂性的概念框架,用于处理绿色雨水基础设施中可溶于水且亲水性的污染物
此内容提供图形摘要。
来源:Environmental Science: Water Research & Technology
时间:2025-11-20
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由表面张力驱动的高堆积密度碳纳米带薄膜,具有超高的体积电容
对于超快响应的超级电容器而言,典型的多孔碳电极很难同时具备高体积电容(Cv)和高面积电容(Ca),尤其是在高电流密度下,这是因为孔隙利用率较低。本文采用了一种基于表面张力的方法来制备高密度碳电极,通过消除内部的空洞结构,实现了最大的致密化并提升了离子传输效率。具体而言,这些中空纳米纤维被转化为自压缩的纳米带,其体积缩小了96.9%,弹性模量提高了六倍,电子导电性提高了十一倍。因此,这些碳纳米带在水性电解质中的体积电容(142 F cm^-3)远超过了现有最先进的活性炭(62 F cm^-3)和石墨烯薄膜(41 F cm^-3)。在高达5 V s^-1的极
来源:Energy & Environmental Science
时间:2025-11-20
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通过无光催化剂氢原子转移途径实现的光诱导C(sp3)–H官能化
对脂肪族C–H键的直接官能化在化学合成领域代表了重大进展,为复杂分子的快速组装和后期修饰提供了一种高效且可持续的方法。最近,无需光催化剂、由光照促进的C(sp³)–H官能化方法因其无需使用昂贵的过渡金属和光敏剂而受到重视,这种方法被认为对环境更为友好且成本更低。这篇简短综述重点介绍了通过无光催化剂氢原子转移(HAT)途径实现C(sp³)–H键官能化的最新科学进展。我们根据这些方法的具体光活化途径对它们进行了分类,并详细讨论了反应条件、底物范围及潜在机制。
来源:Chemical Communications
时间:2025-11-20
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一项政策议程,旨在将原住民知识体系与西方科学相结合,以加强加拿大的海洋和渔业管理
在当今全球范围内,渔业管理正面临着前所未有的挑战。随着气候变化、过度捕捞以及生态系统退化等问题日益严峻,传统的渔业管理模式已显现出其局限性。越来越多的研究和实践表明,将原住民知识体系与西方科学相结合,不仅能够提升渔业管理的科学性和有效性,还能够促进社会公平与生态可持续性。这一理念在加拿大尤其重要,因为该国的渔业政策和法律体系长期未能充分整合原住民的生态智慧与当代科学实践,导致了资源管理中的诸多矛盾和不平等现象。加拿大原住民在渔业资源的利用和保护方面有着悠久的历史。在欧洲殖民者到来之前,原住民通过世代相传的生态知识和实践,维持了与自然环境的和谐关系。他们的知识体系不仅关注鱼类种群的动态变化,还涉
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可视化免疫轮盘工具对提升印度农村地区免疫接种知晓率的效果:一项准实验性试点研究
在印度,为儿童提供全面的免疫接种服务是公共卫生领域一项持续而艰巨的任务。尽管自1985年启动的 Universal Immunisation Programme (UIP) 在降低疫苗可预防疾病(VPDs)的发病率和死亡率方面取得了显著成就,但国家内部仍存在显著差异。根据全国家庭健康调查(NFHS-5)的数据,全国12-23个月龄儿童的完全免疫接种覆盖率(FIC)虽已提升至76.4%,但在中央邦(Madhya Pradesh)等地区,仍有22.79%的儿童未能完成基础免疫计划,12%的儿童未接种麻疹风疹第一剂(MR1)疫苗。这些数字背后,是多重障碍在起作用:从个体层面的母亲教育程度、社会经济状
来源:BMC Public Health
时间:2025-11-20
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中国老年人社区融合现状及多层级驱动因素:基于社会生态系统视角的实证研究
随着全球人口老龄化进程加速,如何实现健康老龄化已成为重大公共卫生议题。中国作为世界上老年人口最多的国家,截至2023年60岁及以上人口已达2.97亿,占总人口的21.1%。然而长寿并不等同于健康,研究表明中国老年人面临严峻的身心健康挑战:36.6%存在不同程度孤独感,39.95%社区老年人遭遇社会隔离,18.4%-29.1%出现自我忽视现象,44.5%存在抑郁症状——这一比例显著高于全球平均水平的35.1%。这些数据揭示老年人社会功能衰退引发的系列问题亟待解决。在此背景下,世界卫生组织将增强老年人社会参与列为"健康老龄化十年(2021-2030)"的核心策略。大量证据表明,积极的社会参与能有效
来源:BMC Public Health
时间:2025-11-20
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对婴儿和儿童时间活动模式的描述,用于估算土壤和灰尘中的暴露量
摘要背景时间-活动模式数据是美国环保署(EPA)为制定土壤和灰尘摄入率建议以用于风险评估而收集的数据组成部分。目前用于此目的的活动模式数据库主要包含几十年前进行的、旨在评估空气污染暴露的研究,这些研究在评估土壤和灰尘摄入方面存在局限性。目标我们的目标是生成适用于6个月至6岁儿童土壤和灰尘摄入的新时间-活动模式数据。我们探讨了不同儿童年龄、性别、运动发育程度、季节以及一周中不同时间点在关键暴露因素上的潜在差异,并将我们的估算结果与美国环保署的《暴露因素手册》(USEPA’s Exposure Factors Handbook, EFH)中的建议进行比较。方法照顾者在每个季节的一个工作日和一个周末
来源:Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology
时间:2025-11-20