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  • 综述:通过热处理优化LiMn1.8Ti0.2O4的晶体结构,从而提高其作为锂离子电池正极材料的循环性能

    锂离子电池正极材料LiMn1.8Ti0.2O4的合成工艺优化及其结构-性能关系研究尖晶石型正极材料因其高理论容量(148 mAh/g)、无钴化特征及适中的环境成本,成为下一代锂离子电池研发的重要方向。然而,传统尖晶石材料存在两大核心问题:一是Mn²⁺的活性溶解引发容量衰减,二是低电压区间(<3 V vs. Li+/Li)的立方相到四方相(I4/mmd)的不可逆相变导致结构失稳。针对这些问题,本研究通过调控热处理工艺参数,系统探究了合成温度对LiMn1.8Ti0.2O4材料微观结构、形貌特征及其循环稳定性的影响机制。在材料制备方面,采用改进型溶胶-凝胶法合成前驱体,通过精确控制Li/Mn/Ti原

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 细菌感染副产物对钛制骨植入物在模拟滑液中的腐蚀和钝化特性的影响

    钛合金生物植入物的腐蚀行为及脂多糖(LPS)影响研究摘要部分指出,钛合金(Grades 2、4、5)在模拟滑液中的腐蚀与自愈行为受到革兰氏阴性菌代谢产物LPS的显著影响。通过电化学测试发现,LPS在钛表面氧化初期(24-41%抑制率)能延缓腐蚀进程,但不会改变经预处理的稳定钛合金表面状态。值得注意的是,在Ti6Al4V合金(Grade 5)中,LPS不仅未抑制离子释放,反而加速了氧化膜修复过程。实验数据显示,不同钛合金在无LPS条件下日均腐蚀量最高达1537μg,而添加LPS后显著降低至568μg(Grade 5)。电化学阻抗谱分析表明,自然形成的氧化层孔隙率(约35%)高于标准预处理层(约1

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 八边形空心三维编织碳纤维增强塑料(CFRP)中冲击应力集中的预测:一种用于多尺度协同编织的ISCF耦合物理模型

    摘要 本研究聚焦于八边形中空三维编织碳纤维增强聚合物(CFRP)预制件在冲击载荷下的应力集中问题。开发了一种耦合分析预测模型,用于预测冲击应力集中因子(ISCF)。定量分析了几何曲率半径和纤维排列等参数的协同效应。此外,在相应条件下,通过低速冲击实验验证了该模型的准确性,ISCF的预测误差小于3%。对于误差超过3%的情况,提出了一个修正模型。研究提出了一种创新的多尺度协同编织工艺:通过0°/90°正交纱线布置构建了平面内增强结构,并引入了Z轴方向的纱线以实现三维空间中的整体增强。同时,构建了一个具有椭圆截面的代表性体积元素(RVE

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-12-06

  • 一种高效的贝叶斯优化注意力增强型LSTM替代模型策略及其在地下水抽水处理修复中的应用:以中国南方一个铬污染场地为例

    随着地下水污染修复需求的激增,抽水-回灌(PAT)系统优化成为环境工程领域的研究热点。该研究针对中国南方某铬污染场地展开系统研究,创新性地将贝叶斯优化与注意力机制引入深度学习框架,构建了BO-LSTM-Attention混合模型,为复杂地下水污染治理提供了新的技术路径。一、技术挑战与研究背景当前PAT系统优化面临两大核心矛盾:一是高精度数值模拟与优化算法的迭代计算形成"双重负担",传统方法需要反复调用数值模型,导致计算成本呈指数级增长;二是静态优化参数与动态污染迁移的时空矛盾,多数研究将抽水周期简化为固定参数,忽视了地下水系统中污染物迁移的时变特性。针对这些问题,研究团队在前期工作基础上实现了

    来源:Journal of Contaminant Hydrology

    时间:2025-12-06

  • 解析碱性预处理结合膨润土添加处理对厨余垃圾厌氧消化过程中“细胞外水解-膜转运-细胞内代谢”这一系列碳水化合物转化途径的作用

    胡玉英|魏群|傅宁鑫|王欣|王晓凡|刘苏苏中国华东交通大学土木工程与建筑学院,江西省环境污染控制重点实验室,南昌330013摘要高固体厌氧消化(HSAD)在从厨余垃圾(KW)中提取能量方面显示出巨大潜力,但在实际工程应用中常常因酸化而失败。水解速率低是HSAD失败的重要原因。本研究通过碱性预处理结合膨润土添加(AP/Be)处理,提高了不同有机负荷率(OLR)下厨余垃圾的HSAD系统性能。研究结果表明,当OLR从3.11 g VS/L·d增加到4.04 g VS/L·d时,AP/Be组的甲烷产率比对照组提高了162.12%。从机制上讲,AP/Be处理丰富了包括Chloroflexi、Thermo

    来源:Journal of Contaminant Hydrology

    时间:2025-12-06

  • 基于光生过程的BiO纳米桥构建了S型结构的Bi₂O₂·CO₃-Bi₂O₃-TiO₂异质结,实现了高效的光催化水分解和甲醇重整反应

    该研究聚焦于光催化水分解中高效S-Scheme异质结的构建与机理探索,重点突破传统异质结需要外部还原剂或贵金属助剂的瓶颈。作者通过创新性地利用层状Bi₂O₂CO₃(BOC)材料的光致还原特性,在紫外激发下原位生成Bi⁰纳米桥,实现BOC与TiO₂的电子耦合,构建出 ternary BOC-Bi⁰-TiO₂ S-Scheme异质结体系。该体系在无外加还原剂和贵金属助剂的条件下,展现出显著的水解性能提升和光稳定性增强。核心创新点体现在三个方面:首先,开发出光触发原位金属介导技术,通过紫外辐照直接在BOC表面还原生成Bi⁰纳米桥,解决了传统异质结需要预沉积金属或导电介质的难题。其次,构建三明治型S-

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 在多孔碳纤维中限定的PtFeCoNiMnX高熵合金上的多方面优化,以实现更优异的氧催化性能

    杨宏瑞|高荣|张德鹏|何汉文|林新双|于家贝|邢航远|刘玉坤|司亮|张森|邓超哈尔滨师范大学化学与化学工程学院,中国黑龙江省哈尔滨市150025摘要高熵合金(HEA)材料被认为是多种应用中多功能催化剂的理想选择。本文通过对PtFeCoNiMnX高熵合金进行多方面的优化,包括数据驱动、理论计算和结构设计,以提高其在氧催化中的性能。通过理论计算和数据指导分析,确定Ga元素是PtFeCoNiMnX高熵合金中X元素的最佳候选者。此外,将PtFeCoNiMnGa高熵合金纳米颗粒固定在多孔碳纳米纤维(MPCN)上,以实现其催化性能。制备了一系列不同Ga原子比例的PtFeCoNiMnGa HEA@MPCN样

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 通过协同的钼掺杂和形貌调控来增强ZnV₂O₄正极在水系锌离子电池中的离子动力学性能

    本研究针对水系锌离子电池正极材料中钒基氧化物存在的关键技术瓶颈展开系统性攻关。团队创新性地提出钼离子掺杂与纳米片结构复合的协同优化策略,成功开发出具有自主知识产权的高性能正极材料体系。在材料设计层面,研究者突破性地采用Mo⁶⁺离子对立方ZnV₂O₄晶格进行双重改性。通过引入Mo-O⁶⁺强键合单元,有效构建起三维互联的纳米片阵列结构,该结构不仅显著提升了活性位点暴露度,更形成多级离子传输通道。实验数据表明,掺杂量达3%时,材料比容量突破636mAh/g大关,在5A/g高倍率下仍保持优异的循环稳定性(2000次循环后容量保持率80.5%)。这种突破性进展源于三个协同作用机制:首先,Mo⁶⁺作为结构

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 通过电子调控CoFeP@NiFe层状氢氧化物(LDH)纳米片的结构,实现了在1.67伏的超低电压下进行工业水电解的过程

    该研究聚焦于开发高效稳定的碱性水电解制氢催化剂,重点解决了氧析出反应(OER)中过电位高、活性位点暴露不足及材料稳定性差三大技术瓶颈。研究团队通过异质结结构设计与多级纳米结构调控,成功构建了CoFeP@NiFe LDH复合催化剂体系,在性能指标上实现了突破性进展。在催化剂设计方面,研究采用"双层级联"策略:首先通过水热法合成具有球状形貌的CoFe LDH纳米片,然后在表面沉积磷化层形成CoFeP基底。这种基底材料具备金属级导电性(电导率达10⁻³ S/cm量级),相较于传统LDH催化剂提升了3个数量级。随后通过电沉积工艺在CoFeP纳米片表面垂直锚定NiFe LDH纳米片,形成5-10μm的层

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 高孔隙率的SnO₂-SiO₂复合微球,其相互连通的孔隙结构有助于提升锂离子电池的长循环寿命

    韩秀珍|申圣民|金秀妍|郑惠敦|韩承烨|郑大秀|姜允灿|金正勋韩国陶瓷工程与技术研究院(KICET)能源与环境部门,韩国庆尚南道晋州市Soho-ro 101号,邮编52581摘要通过孔结构设计同时抑制体积变化,并使用钝化材料控制表面副反应,对于实现锂离子电池负极的高电化学性能和结构稳定性至关重要。在本研究中,采用简单的一步喷雾热解工艺制备了具有相互连通孔隙的高孔隙SnO2-SiO2复合微球(p-SnSi)。在热解过程中燃烧掉的细小球形聚苯乙烯颗粒形成了高度开放的多孔结构,这种结构贯穿了整个内部和表面。这种高度开放的多孔结构有效缓解了SnO2在充放电循环过程中因体积变化引起的机械应变,同时缩短了

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 高效去除钙基脱硫灰中的杂质,并一步制备半水合硫酸钙 whiskers(一种纳米材料)

    ### 钙基脱硫灰渣制备半水硫酸钙晶须的一步法工艺优化与突破#### 一、研究背景与工业需求钢铁工业在脱硫过程中会产生大量钙基脱硫灰渣,这类灰渣以二水硫酸钙(CaSO₃·2H₂O)和单水硫酸钙(CaSO₃·H₂O)为主要成分,同时含有碳酸钙(CaCO₃)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)等杂质。传统脱硫工艺产生的灰渣体积庞大且化学活性低,直接利用价值有限。当前研究主要集中在两种方向:一是通过高温煅烧(500°C以上)实现二水硫酸钙向半水硫酸钙的晶型转换,但存在能耗高、设备要求严苛的问题;二是湿法氧化预处理结合晶须生长工艺,但需要多步操作且易引入新杂质。#### 二、传统工艺的瓶颈分析现有工艺普遍采用

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 基于生命周期评估的复合冷拌沥青混合料温室气体排放与能源消耗的比较分析

    随着全球气候变暖与能源危机的持续加剧,道路建设领域的环境影响评估已成为关键议题。沥青混合料作为道路铺装材料的主要类型,其传统生产工艺存在显著的碳排放与能源消耗问题。本文聚焦复合冷混合沥青混合料(CCMA)的碳减排潜力与能源效率提升路径,通过生命周期评估方法构建了从原材料开采到路面废弃的全流程分析框架。在环境效益方面,研究显示CCMA全生命周期碳排放量仅为13.56千克二氧化碳当量,较传统热混合沥青(HMA)降低74.3%。这种减排效果主要源于材料生产阶段的工艺革新,通过降低沥青加热温度(至90℃以下)实现挥发性有机物(VOCs)浓度控制,使CCMA的自发排放量仅为HMA的4.1%。研究特别指出

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 供体-受体结构的掺硼碳氮化物(g-C3N4)光催化剂,用于增强四环素的降解及氢气(H2O2)的生成

    ### 研究解读:自动驾驶汽车对交通碳排放的反弹效应及其空间异质性影响#### 研究背景与核心问题随着自动驾驶汽车(CAVs)技术的快速发展,其通过优化驾驶模式、减少怠速时间和智能路径规划等手段,理论上可显著提升燃油效率并降低出行时间成本。然而,实证研究表明,这种技术进步可能引发“能源反弹效应”——即出行距离的增加抵消了部分燃油效率提升带来的减排收益。本研究基于2022年美国国家家庭出行调查(NHTS)数据,通过非线性回归模型,系统分析了CAVs技术对交通碳排放的复杂影响,并揭示了城乡与收入差异下的空间异质性特征。#### 研究方法与数据基础研究采用分区域(城市/农村)和分收入群体(6个层级)

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 在MoS₂催化的脂肪酸转化过程中,特定位点的硫空位决定了对醇或烷烃的加氢脱氧选择性

    关琳杰|赵鹏伟|岑明军|陈斌|于海鹏|肖永豪|彭文超|李阳|张启成|徐丹云|范晓斌天津大学化学工程学院,化学工程国家重点实验室,教育部低碳化学工程国际联合实验室,天津 300072,中国摘要长链脂质或脂肪酸的加氢脱氧(HDO)是合成生物基化学品和可持续航空燃料的关键工艺,但实现单一产品的高选择性仍是一个重大挑战。在这项研究中,我们通过两种不同的结晶途径对MoS2催化剂进行工程改造,以控制其硫空位(SV)的分布。直接结晶得到的MoS2(P)在热退火过程中会产生大量的平面内SV,而晶种诱导的MoS2(E)则保留了氧化的Mo5+/Mo6+物种,从而抑制了平面内的硫耗尽。这两种不同的SV配置显著影响了

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-12-06

  • 填料特性和加工工艺对竹粉增强聚乳酸(PLA)复合材料性能的影响

    ### 竹纤维增强聚乳酸(PLA)复合材料性能研究解读#### 1. 研究背景与意义随着全球对可持续材料的需求增加,聚乳酸(PLA)作为可生物降解的工程塑料备受关注。然而,纯PLA存在脆性大、热稳定性差、机械性能不足等问题。天然纤维如竹粉因其高强度、高模量及环境友好特性,成为改善PLA性能的关键增强体。但现有研究多聚焦于单一加工方法或纤维尺寸,缺乏系统性对比。本文首次系统研究了125μm与250μm两种竹粉粒径在不同成型工艺(3D打印、注塑、压缩成型)下对PLA复合材料力学、热学及流变性能的影响,为可持续材料开发提供理论支持。#### 2. 材料与方法**原材料**:采用Luminy®LX17

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 关于活性污泥在低温(4°C)条件下对寒冷环境的适应能力及其氮、磷代谢机制的见解

    王寅|唐涛涛|何强|黄福晓重庆大学环境与生态学院,重庆,400045,中国摘要4°C的温度被认为是微生物生长的一个难以突破的极限。迄今为止,很少有研究证明微生物能够在这一温度下有效去除污水中的氮和磷污染物。据我们所知,这是首次系统地研究活性污泥直接暴露在4°C下对污染物去除效率、微生物活性和代谢机制的影响。研究结果表明,硝化酶(氨单加氧酶(AMO)和硝酸盐还原酶(NAR)以及反硝化酶(亚硝酸盐还原酶(NIR)、一氧化氮还原酶(NOR)和一氧化二氮还原酶(NO2R)的活性分别增加了18.42%–79.18%、16.04%–105.28%、3.71%–81.22%、10.02%–43.62%和6.

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 探究人口城镇化与土地城镇化协同发展对城市韧性的空间影响:来自中国的证据

    人口与土地城市化协同发展对城市韧性影响机制研究——基于中国283个地级市的实证分析城市可持续发展已成为全球关注的重大议题。中国作为发展中国家城市化进程最快的国家之一,在快速城市化的过程中面临着独特的挑战。研究表明,2010至2022年间,中国城市人口与土地空间协同发展指数(CDPULU)提升14.6%,城市韧性(UR)显著增强78.56%。这种发展模式的转变不仅体现在定量数据上,更反映了城市治理理念的革新。研究团队通过构建空间滞后模型,首次系统揭示了人口与土地城市化协同发展对城市韧性的非线性影响机制。数据显示,东部沿海城市UR提升幅度达到78.56%,显著高于其他区域,这与中国经济活跃度 hi

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 退役锂离子电池中正极材料在级联生物质热解和重整制氢中的应用策略

    该研究聚焦于退役锂离子电池(LIB)正极材料与农业废弃物协同处理生产氢能的创新路径。研究团队以镍钴锰酸锂(NCM)、钴酸锂(LCO)和磷酸铁锂(LFP)为对象,探索了热还原与酸浸催化两种技术的整合应用,在生物质热解-蒸汽重整耦合系统中取得突破性进展。研究首先构建了"热还原预处理+酸浸催化剂"的递进式处理体系。通过500℃热解实现NCM正极材料的热还原,生成的镍氧化物(NiO)作为内置催化剂显著提升生物质热裂解效率。实验数据显示,经热还原处理的NCM材料使小分子气体(

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-06

  • 一种有前景的策略:通过能量转移敏化作用构建强敏化的铱(III)配合物,以实现连续的、达到克级别的光合作用

    该研究聚焦于开发高效人工光合作用催化剂体系,通过创新设计实现Ir(III)配合物在可见光响应与催化活性方面的突破。研究团队以1,8-萘苯并咪唑(NBI)为核骨架构建Ir(III)配合物平台,并引入多组可见光吸收单元形成协同效应。以下从研究背景、创新策略、关键发现和实际应用四个维度进行系统解读:一、人工光合作用催化剂的挑战与突破方向100 μs);3)多组分协同作用。传统Ir(III)配合物如[Ir(ppy)₂(bpy)]⁺虽具备光稳定性优势,但存在吸收边红移(<500 nm)、激发态寿命短(<1 μs)等缺陷,制约了光氧化反应效率。研究团队通过分子工程学方法,在NBI核骨架上构建双功能配位体系

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-12-06

  • 路易斯酸通过促进双氧气的活化,增强了铁(II)配合物在催化氧氧化反应中的性能

    廖光健|王志超|吕文博|陈竹琦|王振星|尹国川教育部能源转换与储存材料化学重点实验室,华中科技大学化学与化学工程学院材料化学与服务失效重点实验室,中国武汉珞喻路1037号,430074摘要在常温下利用双氧气进行催化氧化一直是化学工业中的一个长期挑战。受到氢键网络在双氧气活化及氧化还原酶催化中重要作用的启发,我们提出了一种新策略,利用路易斯酸来模拟酶促氢键网络(化学路易斯酸与酶促布朗斯特酸),从而驱动铁(II)配合物对双氧气的活化,并调节原位生成的铁(III)超氧物种的稳定性和反应性以用于催化。机理研究表明,通过静电相互作用,路易斯酸的存在可以增强铁(III)超氧物种对烯烃氧化的亲电性;同时减弱

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-12-06


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