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  • 通过调控季铵添加剂的烷基链长度来调节离子传输,从而实现水基锌电池的稳定循环使用

    王国|罗雅洁|詹洪图|李军|史佳琪|黄泽宇|刘晓霞|孙晓琪东北大学化学系,中国沈阳文华路3-11号,110819摘要在水系电池中,锌金属阳极面临的主要挑战包括枝晶生长和氢 evolution 反应(HER)。本文合理设计了季铵盐电解质添加剂,以协同调节不同离子的传输行为并解决这些问题。具有适当疏水烷基链长的丁基三甲基铵(C4)作为有效的屏蔽剂,将水分解成更小的簇状结构。它破坏了连续的氢键网络,阻断了通过 Grotthuss 机制的质子传导,从而抑制了 HER。同时,带正电的氮原子团吸引阴离子,减缓了它们的传输速度。这使得 Zn2+ 的传输数几乎翻倍,并确保了界面处有足够的阳离子供应。这些效果使

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-12-05

  • 综述:中性自然性的评价

    中性自然性理论框架下的标准模型层级问题研究进展一、理论背景与问题提出标准模型(SM)作为当前粒子物理学的理论基础,在解释Higgs质量起源方面存在显著困难。该模型未包含量子引力相关的高能物理机制,导致Higgs质量参数对普朗克尺度(约10^19 GeV)存在极端敏感性。实验观测显示,Higgs质量约为125 GeV,与理论预测值存在32个数量级的巨大差距,这一矛盾被称为弱电耦合层级问题。二、中性自然性理论核心该理论创新性地提出通过离散对称性重构标准模型粒子体系,具体表现为:1. 引入新的色中性隐藏对称群(如SU(3)×Z2),该群与SM色群通过离散对称转换关联2. SM夸克与隐藏对称群粒子形成

    来源:Annual Review of Fluid Mechanics

    时间:2025-12-05

  • 在适用于家庭用天然气的锅炉中,对富含氢气的天然气燃烧现象进行了实验研究

    本研究针对氢气与天然气混合燃料在家庭供暖锅炉中的燃烧特性展开系统性实验分析,重点探讨氢气掺混比例对燃烧稳定性和污染物排放的影响机制。研究团队在土耳其库塔希亚 dumbalar 大学机械工程学院搭建了实验平台,选用具有行业代表性的家用冷凝式两用锅炉作为研究对象,通过梯度掺混实验验证了30%氢气掺混浓度的可行性。在实验设计方面,研究团队构建了包含5%-30%氢气体积比的多组测试矩阵。通过同步视频记录和热成像分析,捕捉到燃烧室内部火焰形态随掺混比例的显著变化:当氢气浓度从5%提升至30%时,预混火焰长度平均缩短12.3%,燃烧峰值温度下降达87℃。这种温度梯度变化导致燃烧室存在明显的低温区域,该区域

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • Ni3S2涂层的超亲水镍泡沫,用于碱性水电解中高效的气泡分离

    本研究聚焦于碱性水电解制氢过程中电极表面气泡滞留问题,提出了一种通过调控合成参数实现电极表面亲疏水特性工程的方法。研究团队采用水合肼辅助的水热法成功制备出具有可控表面形貌和超疏气特性的镍泡沫基Ni3S2复合材料电极,为提升电解水制氢效率提供了新思路。在实验设计方面,研究者创新性地引入水合肼浓度作为关键调控参数。通过系统优化该参数,成功实现了从亲水性到超疏气性的表面特性转变,同时构建了具有层级纳米结构的电极表面。这种结构设计不仅增强了电解质与电极的相互作用,更显著提升了气泡释放效率。实验采用高速成像技术对气泡动态过程进行原位观测,发现气泡释放机制存在三种典型模式:惯性脱离、毛细作用辅助释放以及气

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • AlH₃粉尘在连接容器中引发低浓度氢气爆炸的排气特性、燃烧机制及安全性评估

    氢能储运安全关键材料AlH3的爆炸特性与安全评估研究一、研究背景与意义随着全球能源结构向低碳化转型,氢能作为零碳清洁能源的战略地位日益凸显。AlH3作为储氢密度高达18.5wt%的优质固体储氢材料,被美国能源部列为重点发展对象。然而该材料在储存、运输和使用过程中存在显著安全隐患:其活化温度低至200℃以下,化学稳定性差,易发生自分解产生氢气。当储存在密闭或受限空间时,微量氢气即可达到爆炸极限(4%-75%),形成多相流爆炸系统。这种由固体粉尘引发的低浓度氢气爆炸,具有压力突升快、泄压过程复杂等特点,传统爆炸安全评估体系存在适用性不足的问题。二、实验方法与技术创新研究团队构建了具有创新性的双腔室

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • 综述:通过表面改性减轻氢脆效应:当前进展与未来展望的综述

    氨分解制氢的电化学催化研究进展与工业应用前景摘要随着全球能源结构转型加速,氨作为氢载体因其高储氢密度(液态约121 kg/m³)、零碳足迹及成熟的工业化基础,成为替代化石燃料的重要发展方向。本研究系统梳理了氨氧化反应(AOR)的电化学催化机制,重点分析不同金属基催化剂的活性与稳定性特征,探讨反应动力学与热力学参数的关联性,并评估副反应控制的技术路径。通过对比传统贵金属与新兴非贵金属催化剂的性能差异,揭示催化剂设计中的关键要素,包括活性组分选择、载体材料优化及合成策略创新。研究还整合了密度泛函理论(DFT)的计算成果,从原子层面解析催化剂表面反应路径,为催化剂开发提供理论指导。最终提出多维度协同

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • 东南亚国家将榴莲果废弃物作为未来生产生物氢的生物质来源

    沙特阿拉伯达曼市可再生能源驱动的绿氢加氢站技术经济综合评估研究摘要本研究针对绿氢加氢站关键技术经济指标进行系统性评估,重点比较了质子交换膜(PEM)、碱液(ALK)、阴离子交换膜(AEM)和固态氧化物(SOEC)四大电解水制氢技术的经济性能。通过建立基于第一性原理的电解槽动态模型,结合光伏-风电混合能源系统,首次实现了四种电解槽技术的全生命周期成本核算,构建了涵盖25年运营周期的经济评价体系。研究在沙特达曼市进行实地验证,该地区具有丰富的太阳能和风能资源,年等效日照时数达2000小时,年均风速6.5m/s,为绿氢生产提供了优越的自然条件。技术路线创新体现在三个层面:首先,开发包含电化学动力学参

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • 基于机器学习,在人机协作中智能预测人体工程学评估指标

    本文聚焦人机协作系统的工效学评估难题,提出了一套基于机器学习的自动化评估框架。研究团队通过精心设计的实验体系与数据增强策略,构建了包含12个人机协作团队和6个全人类团队的实验样本库,覆盖飞行、攻击等多样化任务场景。在数据采集阶段,同步获取了主观评价量表与客观行为指标,确保评估维度既包含认知负荷、情境感知等主观体验,也涵盖任务效率等可量化指标。实验设计创新性地引入动态变量控制机制,通过调整团队构成、决策权分配、成员熟悉度等8个核心参数,建立多维度的评估体系。研究团队特别突破传统实验的时空限制,采用分层抽样法在三个不同时间窗口开展实验,有效规避了单一场景的评估偏差。这种实验设计不仅解决了现有研究中

    来源:International Journal of Industrial Ergonomics

    时间:2025-12-05

  • 磷掺杂和热处理能够调控MoS₂/MoO₂异质结的构建过程,并优化其缺陷结构,从而实现高效的整体水分解反应

    该研究针对水电解制氢过程中氢和氧的析出反应(HER与OER)协同作用效率低的问题,提出了一种基于磷掺杂硫空位缺陷的MoS₂/MoO₂异质结构催化剂。通过引入磷元素调控材料电子结构,同时构建MoS₂与MoO₂的异质界面,实现了双功能反应的高效催化。研究采用POMs(磷钼酸盐)作为前驱体,通过水热反应与低温煅烧两步法合成催化剂,其制备过程包含磷掺杂、硫空位调控和氧空位生成三个关键步骤。在催化剂设计方面,研究团队创新性地将磷掺杂与异质结构构建相结合。磷元素的引入不仅优化了MoS₂的导电性,还通过化学计量调控在材料表面形成硫空位缺陷。同时,在煅烧过程中通过控制温度和时间,促使部分MoS₂转化为MoO₂

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • Janus 2D III-VI单层XMM’X’(M, M’=In, Ga;X, X’=Se, Te)与g-C2N范德华异质结构作为具有潜力的Z型水分解光催化剂

    近年来,光催化水分解因其可持续性和环境友好性备受关注。该领域的研究主要集中在开发高效、稳定的催化材料体系上。当前主流策略包括通过异质结结构优化电荷分离效率、调控带边位置匹配水分解反应的氧化还原电位需求,以及借助二维材料提升光吸收能力。本文针对一种新型XMM’X’/g-C₂N范德华异质结体系展开系统性研究,重点解析其作为直接Z型异质结的光催化机理,为二维材料在能源转换领域的应用提供理论支撑。在材料设计层面,研究团队聚焦于双轴应变调控与异质结协同效应的耦合机制。XMM’X’系列材料由In、Ga、Se、Te等元素通过杂原子取代形成异质链结构,其独特的层间电子跃迁特性为Z型电荷传输提供了物理基础。通过

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • 在不同条件下,氢渗透后α-Fe材料中裂纹对机械性能变化的分子动力学模拟

    该研究聚焦于氢能基础设施中自然气管道材料安全性的核心挑战——氢致损伤机制。通过构建具有裂纹缺陷的α-Fe分子动力学模型,系统考察了氢浓度梯度(0-5at.%)、温度场(300K基准温区)和裂纹尺寸参数对材料力学性能及损伤演化的综合影响。研究揭示了氢渗透引发的微观结构演变与宏观力学性能退化的关联规律,为工程材料氢脆防护提供了理论支撑。在氢浓度影响方面,模拟显示5at.%氢渗透使α-Fe的弹性模量降低29%,屈服强度下降达37%。这种退化的根源在于氢原子与铁晶格的协同作用:高浓度氢引发晶格畸变导致位错运动受阻,同时氢压致脆效应使材料提前进入应力软化阶段。值得注意的是,当氢浓度超过3at.%时,晶界

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-12-05

  • 煤层气体在从地下煤矿迁移到大气过程中的同位素变化及化学性质改变

    【研究背景】 Upper Silesian Coal Basin(USCB)作为波兰主要煤炭产区,其深部开采活动面临甲烷(CH₄)泄漏的双重挑战——既威胁井下作业安全,又造成显著的大气甲烷排放。该盆地地质构造复杂,包含多期次沉积岩层、断层系统及地下水网络,导致甲烷生成与运移过程呈现显著异质性。研究团队通过为期三年的系统性采样(1992-1994),结合现代采样技术,揭示了甲烷从煤层到大气排放的全路径特征。【核心发现】 1. **甲烷浓度梯度与运移路径** 在长壁工作面(670米深处)至排风井(390米)的垂直迁移中,甲烷浓度呈现梯度衰减。局部巷道拐角处因气流湍动形成CH₄富集区(

    来源:International Journal of Cardiology Congenital Heart Disease

    时间:2025-12-05

  • 扭曲的辅助弹性蜂窝管的平面外压缩性能和能量吸收性能

    轻量化结构的高效能量吸收性能研究在工程安全领域具有重要应用价值。近期研究聚焦于生物启发的机械 metamaterials,特别是 auxetic 蜂窝结构在多维载荷下的能量耗散机制。本文创新性地将马鞭草茎秆的薄壁管状结构、螺旋几何特征与 auxetic 蜂窝的负泊松比特性相结合,提出新型扭转变异蜂窝管(Twisted Auxetic Honeycomb Tube, TAHT)结构体系。通过准静态实验与数值模拟的协同研究,系统揭示了扭曲角度、多层结构布局和壁厚参数对能量吸收性能的调控机制。生物仿生设计为机械性能优化提供了重要启示。研究团队注意到马鞭草茎秆的管状结构在抗倒伏性能方面具有显著优势,其

    来源:International Journal of Child-Computer Interaction

    时间:2025-12-05

  • 一种针对类橡胶聚合物的多孔能谱策略,通过研究分子间的相互作用来探究橡胶的弹性特性

    橡胶弹性作为理解高分子材料宏观行为的基础,其理论模型的发展始终是材料科学领域的核心议题。本研究针对传统模型在复杂应力状态下表现不足的痛点,创新性地构建了多势阱能量景观理论框架,在微观分子机制与宏观力学响应之间建立了更精准的映射关系。该模型突破性地将拓扑纠缠与分子间作用力纳入统一分析体系,为解决橡胶材料多轴应力响应难题提供了新的理论工具。传统理论模型的局限性在新型材料体系中尤为凸显。经典Anssari-Benam模型虽然通过引入等效自由体积参数改善了单轴拉伸的预测精度,但在纯剪切和等比拉伸等复杂工况下仍存在显著偏差。Yeoh模型基于链段运动假设,其参数关联性难以满足工业级多工况快速计算需求。Pu

    来源:International Journal of Child-Computer Interaction

    时间:2025-12-05

  • 基于InSAR的喀斯特侵蚀地貌滑坡易发性分析,采用非滑坡抽样策略

    该研究针对喀斯特地貌区滑坡易发性分析中的技术难点,提出了一种融合低InSAR形变采样策略与C-SVM机器学习模型的综合方法。研究以贵州毕节地区为对象,通过整合多源遥感数据与地质水文数据,建立了包含14个关键因子的分析体系,重点解决了植被覆盖度高导致的InSAR形变监测误差和采样偏差两大技术瓶颈。### 一、研究背景与意义喀斯特地貌区滑坡灾害具有突发性强、破坏范围广的特点。传统分析方法存在三大缺陷:首先,植被覆盖导致InSAR形变监测精度下降,影响非滑坡样本的可靠性;其次,人工采样方法易引入空间偏差,如缓冲区采样法可能遗漏次生灾害区域;最后,现有模型对喀斯特水文地质条件的响应机制解析不足。该研究

    来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

    时间:2025-12-05

  • 通过深度混合场景分解遥感图像来实现高分辨率的局部气候区划制图

    ### 城市气候区(LCZ)混合场景映射的深度学习框架研究解读#### 研究背景与问题提出随着城市化进程的加速,城市内部的土地覆盖类型呈现高度异质化特征。传统LCZ映射方法将每个街区划分为单一土地覆盖类型,但现实中同一街区可能同时存在商业楼宇(LCZ2)、住宅区(LCZ1)和工业设施(LCZ8)等多种类型,导致边界模糊和分类精度下降。这种现象在快速发展的城市如武汉和深圳尤为显著,例如深圳的科技园区与旧城区相邻,武汉的江河沿岸既有商业区也有自然生态区。现有方法多依赖中低分辨率影像(如Landsat、Sentinel-2),难以捕捉复杂空间结构,且缺乏对混合场景的分解能力,限制了其在城市微气候模拟

    来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

    时间:2025-12-05

  • 含钬(III)离子的氧化铀水合物框架结构:高对称性还是低对称性?

    这篇研究聚焦于铀氧化物水合物框架(UOHF)材料中镧系元素(Ln³⁺)的结晶结构演变规律,特别是针对铪离子(Ho³⁺)在相变边界处的结构特征,为铀基核废料处理提供了新的结构依据。研究团队通过合成Ho掺杂的UOHF-Ho单晶,结合同步辐射X射线衍射、透射电子显微镜(TEM)和光谱学手段,系统揭示了该材料的高对称性正交晶系结构,并探讨了镧系离子尺寸对框架相变的影响机制。### 核心发现与结构解析1. **合成与相态确认** 研究采用水热法成功合成Ho掺杂的UOHF-Ho,其晶胞参数为a=11.638 Å,b=20.968 Å,c=14.128 Å,属于正交晶系C222₁空间群。通过同步辐射

    来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters

    时间:2025-12-05

  • 在低钒负载量下,基于卤氧化铝载体的VOx催化剂对硫化物的高效氧化

    该研究系统探讨了层状硅铝酸盐纳米管(halloysite nanotubes, HNTs)作为载体在钒氧化物(VOx)催化体系中的创新应用。研究团队通过简单浸渍法成功制备了不同钒负载量(1-4 wt%)的VOx/HNT复合催化剂,并重点考察其在溶剂-free条件下对硫化物向亚砜选择性氧化的效能。以下从材料体系构建、催化性能优化、作用机理解析及工业应用价值四个维度进行深入解读。一、创新材料体系构建研究选择HNTs作为载体具有多重优势:其独特的单层卷曲结构(直径50-200 nm,长度2-5 μm)形成连续的管状孔道系统,比表面积达598 m²/g,孔径分布集中在0.5-2.0 nm范围,完美适配

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-12-05

  • 基于壳聚糖的复合材料的新改进:用于从水溶液中吸附甲基橙的研究——包括动力学、等温线、热力学及吸附机理分析

    该研究针对甲基橙(MO)废水处理难题,开发了一种新型复合吸附剂CS@ECH-THAE@GC。研究通过系统实验揭示了pH、初始浓度、接触时间等关键参数对吸附性能的影响规律,并构建了吸附动力学与热力学模型,最终确认该吸附剂在废水处理领域具有显著应用价值。研究团队以壳聚糖为基体材料,通过引入环氧氯丙烷(ECH)进行交联改性,再结合三羟甲基氨基甲烷(THAE)的季铵化处理和甘油(GC)的稳定化修饰,形成具有三维网络结构的复合吸附剂。这种结构创新不仅增强了材料的水稳性和机械强度,更通过功能基团定向排列显著提升了染料吸附能力。实验数据显示,该吸附剂在pH=4的弱碱性条件下表现出最佳吸附性能,对MO的去除率

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-12-05

  • 综述:释放橡胶籽油的潜力:从整合组学到泛组学视角及未来育种策略

    本文系统探讨了橡胶树(*Hevea brasiliensis*)种子油(*HbSO*)作为可持续能源和营养资源的潜力,以及基因组学、多组学整合和生物技术创新如何推动其工业化应用。研究显示,橡胶种子油富含不饱和脂肪酸(UFAs),尤其是ω-3(如α-亚麻酸)和ω-6(如亚油酸)占比达80%以上,其理化性质符合 biodiesel 标准并具备优异的抗氧化性能。然而,种子油的商业化应用长期受阻于产量低、加工成本高及公众对安全性的疑虑。近年来,通过基因组解析、多组学整合和基因编辑技术,研究团队在揭示油分合成调控网络、优化种子油成分及提升产量方面取得突破性进展。### 一、种子油的战略价值与产业瓶颈橡胶

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-12-05


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