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一种无铅的伽马射线屏蔽替代材料:新开发的BiVO4掺杂聚苯胺复合材料
本研究聚焦于开发新型非铅基辐射屏蔽材料,重点考察聚苯胺(PANI)基复合材料中铋钒酸盐(BiVO4)掺杂量对其γ射线屏蔽性能的影响。研究团队通过系统实验揭示了不同BiVO4掺量对材料衰减特性的调控机制,为轻量化、环保型辐射屏蔽材料的研发提供了新思路。在材料制备方面,采用水相聚合法成功制备了10-20 wt% BiVO4掺杂的PANI复合材料。通过FTIR、XRD、SEM-EDS和TGA等表征手段证实,BiVO4纳米颗粒以均匀无序状态分散在PANI基体中,未破坏PANI的导电网络结构。XRD分析显示BiVO4保持单斜晶型结构,特征衍射峰(18.7°, 28.8°, 39.9°等)与标准卡片(JC
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-12-18
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在7至26 MeV的能量范围内,使用高纯度155Gd靶材对质子诱导的反应155Gd(p,n)155Tb进行了测量
该研究由法国国家研究中心(CNRS)下属的巴黎萨克雷大学(Université Paris-Saclay)与多个国际机构合作完成,旨在通过优化高纯度钆-155(⁵⁵Gd)靶材的质子辐照参数,提升钡-155(⁵⁵Tb)的制备效率与纯度。研究团队采用电磁分离器SIDONIE制备出纯度超过99%的⁵⁵Gd靶材,并通过多批次辐照实验(分别在ARRONAX加速器、NPI CAS cyclotron和GANIL的SPIRAL2线性加速器)系统测量了⁵⁵Gd(p,n)⁵⁵Tb核反应的激发函数,覆盖质子能量范围7-26 MeV。以下从研究背景、方法创新、核心发现及医学应用价值等方面进行解读。### 一、研究背
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-12-18
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评估乌拉圭建筑材料的伽马射线发射体和222Rn排放情况:一项全面分析
该研究系统评估了乌拉圭建筑市场常用材料的天然放射性风险,填补了该国在该领域的基础研究空白。研究团队来自乌拉圭共和国大学材料与环境发展研究中心,通过对市售建材的放射性特征分析,建立了首套乌拉圭本土建筑材料放射防护数据库。研究涵盖五大类建材:水泥基复合材料、花岗岩、砖块混凝土砌块、陶瓷釉面 tiles和石膏纤维水泥。检测指标包括226Ra、232Th、40K的比活度及222Rn析出潜能。实验采用高纯度锗半导体探测器进行γ能谱分析,配合CR-39核径迹探测器测量气溶胶中222Rn的析出率,通过RESRAD-BUILD模型进行剂量推演。核心发现显示,花岗岩类建材的放射性风险显著高于其他类别。其226R
来源:Applied Radiation and Isotopes
时间:2025-12-18
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通过IV、V、VI和VII族元素的功能基团替代,对TMD-MXene(WSe₂-Ti₃C₂Tₓ)异质结构中功能基团选择的微观机制进行比较研究
本研究聚焦于二维过渡金属硫化物(TMDs)与MXene异质结界面中功能基团对肖特基势垒(Schottky barrier height, SBH)的调控机制,旨在为突破硅基器件尺寸限制提供新思路。随着传统硅基场效应晶体管(FETs)面临短沟道效应(SCE)和物理尺寸极限的挑战,基于二维材料的异质结器件因其原子级厚度、高载流子迁移率及优异稳定性成为研究热点。其中,WSe₂作为典型的直接带隙半导体(带隙1.47 eV),因兼具高电子迁移率(330 cm²·V⁻¹·s⁻¹)和良好热稳定性,被视为FETs的理想通道材料。然而,金属电极与WSe₂界面间的肖特基势垒过高(通常超过2 eV)导致接触电阻激增
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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BiOI/MoS2异质结构通过缺陷工程实现超快且灵敏的室温NO2传感
陈睿|常海阳|高彦宇|张婉颖|董梅玲|江宝江|王玲|邱海鹏|刘世坚|王成|陈旭东广东工业大学化学工程与轻工业学院,广州510006,中国摘要室温下的电阻式二氧化氮(NO2)传感器通常由于载流子迁移率有限和活性位点不足而表现出响应缓慢、灵敏度低和稳定性差的问题。在这项研究中,我们报道了一种采用水热法制备的氧化铋碘化物(BiOI)/二硫化钼(MoS2)异质结构(BMS),通过界面调控与氧缺陷工程相结合的方式克服了现有材料的局限性。优化的BMS-2传感器对NO2的响应范围为37.4至100 ppm,响应/恢复时间分别为2.8秒和19.8秒,检测限为0.01 ppm,并且具有较高的相对湿度(RH)耐受
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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可生物降解有机调节剂在黄铜矿和蛇纹石浮选分离中的应用
该研究聚焦于解决铜矿浮选过程中遇到的蛇纹石干扰问题,提出了新型可生物降解高分子调节剂的应用方案。在传统浮选工艺中,蛇纹石作为伴生矿物会通过物理吸附和静电作用包裹黄铜矿表面,导致浮选回收率显著下降。尽管已有研究尝试使用无机抑制剂或物理预处理方法,但普遍存在选择性差、成本高或环境不友好等问题。实验团队创新性地引入了羧甲基 guar 柱胶(CMG)和羧甲基钠淀粉(CMS)两种生物可降解高分子材料作为调节剂。通过微观浮选试验发现,添加这两种调节剂后,黄铜矿的浮选回收率从基准值的44.37%提升至95.48%,表明其能有效消除蛇纹石的负面影响。进一步分析揭示了其作用机制:CMG和CMS通过特异性吸附于蛇
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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自供电的GeSe/Gr/InSe范德瓦尔斯异质结构用于紫外-可见-红外光探测
赵峰|吕思琪|席英军|庄旭业山东工业大学工业工程系,中国淄博255000摘要二维(2D)光电探测器因其在各领域的广泛应用前景而受到越来越多的关注。因此,对具有宽波长范围、快速响应和高灵敏度的光电探测器的需求正在显著增加。在本研究中,制备了P-N型GeSe/InSe异质结构和P-Gr-N型GeSe/石墨烯/InSe(GeSe/Gr/InSe)三明治异质结构。与GeSe/InSe异质结构相比,GeSe/Gr/InSe异质结构表现出优异的光电检测性能,这得益于石墨烯(Gr)的引入,它促进了载流子的分离,包括宽响应范围(250~950 nm)、高灵敏度(比GeSe/InSe异质结构高四个数量级)和快速
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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轻微氟化对石墨烯中应变和电荷掺杂的影响
本文聚焦于通过XeF₂气相氟化处理单层石墨烯,系统探究氟化程度与材料结构、电子特性及缺陷密度的关联性。研究团队采用多维度表征手段,包括拉曼光谱成像、X射线光电子能谱(XPS)和电学性能测试,首次揭示了在温和氟化条件下(氟碳比低于0.1),石墨烯晶格完整性得以保留,同时实现均匀的拉伸应变(约1%)和p型掺杂(载流子浓度达1×10¹² cm⁻²量级)。这一发现突破了传统观点认为氟化必然伴随结构破坏的定式思维,为二维材料改性提供了新范式。研究显示,XeF₂氟化过程存在显著的浓度依赖性效应。当氟化气体通入时间控制在3-5分钟(压力范围50-200 mbar)时,石墨烯表面形成单层氟原子覆盖层,此时拉曼
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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基于CoBi LDH的涂层,同时具备抗腐蚀、防污以及光热自修复性能的集成增强效果
海洋环境多功能防护涂层的创新设计与性能突破一、研究背景与意义随着海洋资源开发规模持续扩大,海上工程设备面临复杂的腐蚀与生物污染挑战。海水中高浓度的氯离子不仅引发电化学腐蚀,更会破坏金属基体的钝化膜结构,导致局部点蚀加速设备失效。同时,海洋微生物的附着不仅形成物理屏障,更通过代谢产物加剧腐蚀进程,形成微生物腐蚀协同效应。传统环氧树脂涂层存在孔隙率大、界面结合力弱等缺陷,在持续海环境暴露下易出现涂层失效和微生物侵蚀问题。二、材料体系构建策略研究团队创新性地构建了三层次复合功能填料体系:首先采用水热法制备双金属层状双氢氧化物(LDH)材料,通过调节制备条件在层间嵌入硝酸根和碳酸根两种不同阴离子。实验
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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磁性MXene-Ni@C-ODD复合填料可增强水性环氧涂料的防腐性能和自修复能力
Binkai Yuan|Guibin Tan|Gengzhe Shen|Liuyan Zhang|Xinyu Tian|Yang Yang|Suye Li|Yidong Huang|Xingyu Zhu|Zeyi Guan|Fujian Guo|Yanmei Zhang广东工业大学材料与能源学院,广州510006,中国摘要为克服水性环氧涂层的局限性(长期耐腐蚀性差、自修复能力不足以及微缺陷导致的渗透问题),本研究开发了一种高性能的智能防腐蚀涂层,该涂层采用了MXene-Ni@C-ODD复合填料,并通过磁场进行调控。这种填料通过MXene-Ni-MOFs(Ti3C2Tx − Ni3HHTP2)的
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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在富含缺陷的NiO_x/Ni改性电极上,通过电催化还原己二腈来高效电合成尼龙单体前体
该研究聚焦于开发一种高效稳定的电催化还原丙二腈(e-ADNRR)催化剂,旨在替代传统高温高压的催化氢化工艺。研究团队通过电化学沉积法制备了镍基微纳米复合电极,并系统探究了电极制备参数、电解质条件及反应机理对产物效率的影响。以下从催化剂设计、性能优化及机理解析三方面进行详细解读。### 一、催化剂设计与制备优化研究采用电化学沉积法在钛基板上制备镍微纳米复合电极,通过调控沉积电流密度(0.02-20 mA/cm²)实现镍氧化物(NiOₓ)与金属镍的协同结构。高分辨扫描电镜(SEM)显示,沉积电流密度为-2 mA/cm²时,电极表面形成均匀的纳米颗粒结构(直径50-200 nm),而当电流密度提升至
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-12-18
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通过羟基磷灰石改性的等离子体电解氧化涂层对SLM Ti–40Nb合金进行生物功能化处理
本文聚焦于通过等离子电解氧化(PEO)技术对选择性激光熔化(SLM)制备的Ti-40Nb合金进行表面改性,旨在提升其在生物医学领域的应用潜力。研究选取磷酸-硅酸盐(PS)和磷酸-硅酸盐-羟基磷灰石(PSHA)两种电解质体系,系统对比了表面形貌、耐腐蚀性及生物相容性等关键性能指标,揭示了电解质成分对涂层性能的调控机制。### 1. 研究背景与意义钛合金因其高强度、耐腐蚀性和优异生物相容性,已成为生物医学植入物的首选材料。然而,传统α+β钛合金(如Ti-6Al-4V)存在铝、钒等有害元素含量高的问题,可能引发神经退行性疾病和血液系统异常。同时,其弹性模量(约110 GPa)与骨组织(10-30 G
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-12-18
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通过界面键合实现硼硅烷薄膜与金属基底之间的粘附
该研究聚焦于二维硼氢化物(borophane)与镍基底的界面反应机制,通过系统性的光谱分析和热力学表征,揭示了高温处理(300°C)下硼氢化物对镍表面氧化物的还原作用及其与镍的相互作用过程。研究不仅填补了镍基底体系中硼氢化物表面反应的空白,还为开发新型纳米复合材料的界面工程提供了理论依据。### 一、研究背景与科学问题当前二维材料研究热点集中在石墨烯、六方氮化硼等轻元素体系,而硼基二维材料因独特的电子结构和潜在应用价值受到关注。硼氢化物作为单层硼结构,具有氢键稳定、可调控表面化学特性等优势,但其与过渡金属基底的界面反应机制尚不明确。已有研究表明,硼氢化物可与铜、银等金属基底形成异质结并引发催化
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-12-18
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基于HZO的电荷陷阱层中Zr浓度的优化,以提高闪存性能
该研究聚焦于高锆铪氧化物(HZO)薄膜中锆(Zr)浓度对电荷陷阱闪存(CTF)性能的影响机制,通过系统性实验揭示了材料组分与器件可靠性的内在关联。研究团队采用原子层沉积(ALD)技术制备了不同Zr浓度的HZO薄膜,通过多维度表征手段深入分析其物理化学特性,并基于器件测试验证了Zr浓度对CTF关键指标的影响规律。在材料特性研究方面,通过原子力显微镜(AFM)发现所有样品的表面粗糙度均控制在0.28纳米以内,且随Zr浓度增加保持稳定,表明ALD工艺具备优异的成分控制能力。X射线衍射(XRD)分析显示所有薄膜均以单斜相(M相)为主,占比约70%,且未出现立方相(T相)特征峰,证实了非铁电特性。通过反
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-12-18
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采用偶联剂改性的Fe₃O₄-ZrO₂增强的EP复合涂层的耐磨性和磁性能:仿真计算与实验研究
本研究聚焦于开发适用于高速/强磁场环境的新型磁导耐磨环氧树脂(EP)复合涂层。针对磁流体密封装置在高线速度(如60 m/s)和强磁场(2 T)作用下易出现磨损及磁性能衰减的技术瓶颈,通过理论计算与实验验证相结合的创新研究方法,系统解决了复合涂层中填料分散性、界面结合力及磁性能稳定性等关键问题。研究团队采用密度泛函理论(DFT)与分子动力学(MD)模拟技术,从微观层面揭示了填料-基体相互作用机制。通过计算分析不同硅烷偶联剂(KH792/KH770/KH570/KH560/KH550)的表面电荷分布与电子云密度分布,发现KH792在-0.014 au等势面上具有最优的负电势区域分布,能显著增强纳米
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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使用基于HBr的溶液对InAs(100)表面进行蚀刻
Mikhail V. Lebedev | Antonina A. Pivovarova | Ekaterina V. Kunitsyna | Aleksandr A. Klimov | Natalia D. Il’inskaya | Aleksandra V. Koroleva | Evgeny V. Zhizhin | Sergey V. Lebedev俄罗斯圣彼得堡Ioffe研究所,Politekhnicheskaya街26号,邮编194021摘要本研究使用HBr:H₂O₂和HBr:KMnO₄溶液对InAs(100)表面进行了蚀刻,并通过X射线光电子能谱和光致发光技术分析了其表面化学性质与
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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在纳米多孔外延硅中设计扩散路径,以实现与CMOS兼容的Ni-硅化物接触,并降低接触电阻
金泰妍|崔敏|申素贞|安正浩|莫成仁|洪智恩|金正春|吴俊浩|李在佑|金凯贤|李贤硕韩国忠北国立大学物理系,清州28644摘要随着互补金属氧化物半导体(CMOS)器件向更小节点发展,金属-硅界面的接触电阻(RC)成为性能的关键瓶颈。传统的硅化物(如NiSi)虽然具有低电阻率,但在扩散控制和相稳定性方面存在局限性。在本研究中,我们提出了一种与CMOS兼容的方法,通过调控纳米多孔外延硅(NP epi-Si)层中的镍(Ni)扩散来降低RC。NP epi-Si是一种单晶硅薄膜,具有可调的纳米孔隙率,采用低温等离子体增强化学气相沉积技术制备。这种工程化的孔隙结构能够在硅化过程中调节镍的扩散,使得NiSi
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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PCN/WS 2-Vs 异质结构中的界面缺陷协同作用,用于增强光电化学氢气生成性能
杨克志|皮欣欣|李彦辉|柴光顺|冉凌涛|于汉城|何俊涵|王木林|何艳青岛大学机械与电气工程学院,中国青岛266071摘要机器学习通过将经验合成与理论洞察相结合,为M-N-C电催化剂的设计提供了强大的工具。在本研究中,建立了一个XGBoost-SHAP模型,确定氮含量和比表面积是影响氧还原活性的最关键参数,从而为材料设计指明了最佳范围。基于这一发现,通过SBA-15模板法将Fe-N4位点限制在有序介孔碳(Fe/N-CSNCM)中。综合表征证实了其原子配位环境,电化学测试显示该材料具有优异的氧还原活性,起始电位为1.03 V,半波电位为0.85 V(相对于RHE),以及在10 mA cm−2电流下
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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使用六甲基二硅氨基二甲氨基硅烷实现的高温高生长速率SiO₂原子层沉积
张圭秀(Changgyu Kim)|奥贤姬(Okhyeon Kim)|坦齐娅·乔杜里(Tanzia Chowdhury)|米秀(Mi-Soo Kim)|惠丽(Hye-Lee Kim)|成均(Seunggyun Hong)|秉宽(Byung-Kwan Kim)|镇植(Jin Sik Kim)|元荣(Wonyong Koh)|元俊(Won-Jun Lee)韩国首尔世宗大学纳米技术与先进材料工程系,邮编05006摘要三维(3D)存储设备的连续堆叠需要高质量的介电薄膜,这些薄膜能够在高温下以高纵横比结构进行共形沉积。本文介绍了一种使用新型硅基化合物((六甲基二硅基)氨基二甲氨基硅烷(HMDMS)和臭氧
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18
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配体调控的一维ZnSe纳米晶体在模型体异质结太阳能电池系统中的自组织
本研究聚焦于有机-无机杂化太阳能电池的效率提升与界面优化问题,重点探索了表面修饰一维ZnSe纳米晶(1D ZnSe NCs)对活性层微观结构与光电性能的影响机制。通过系统研究不同配体对ZnSe NCs自组织行为的作用规律,首次实现了通过纳米晶表面配体工程构建自组织缓冲层的技术突破。研究团队采用热注入法合成具有一维结构的ZnSe纳米晶,通过配体交换技术将原始烷基胺配体逐步替换为含有芳香环或硫醇基团的有机分子。特别值得关注的是,当配体从长链烷基胺(如ODA)转变为短链芳香胺(如o-苯二胺)时,纳米晶表面能显著降低,导致其在溶液涂覆过程中自发形成纳米晶阵列。这种自组织现象在常规配体体系(如烷基硫醇)
来源:Applied Surface Science
时间:2025-12-18