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超快单电子转移通过羰基活化实现了可见光下C-X(S、SS、Se)键的通用耦合
摘要 在合成化学中,形成碳-杂原子键是一种关键的策略,它使得分子的模块化构建成为可能。然而,活化惰性的羰基化合物以构建C-X键仍然是一个长期存在的合成难题。在这里,我们报道了一种通用的可见光驱动的光催化系统,该系统能够在温和的、氧化还原中性的条件下高效地形成C-X(X = SS、S、Se)键。基于Marcus电子转移理论,我们采用了一种计算方法来筛选具有最佳电子耦合矩阵元素(Hif)和热力学特性的三重态反应路径。高级的多参考计算证实了这种反应机制属于超快单电子转移过程,其动力学速度接近扩散极限。为了将这一机制转化为实用平台,我们为
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-11-07
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钼含量对FeCoCrNiMox高熵合金涂层微观结构、摩擦学性能及腐蚀行为的影响
摘要 为了改善H13钢的表面性能,采用激光熔覆技术在H13基材上制备了FeCoCrNiMox(x = 0.3、0.6、0.9)高熵合金(HEA)涂层。本研究系统地探讨了Mo含量对涂层微观结构、硬度以及室温下涂层电化学性能的影响。所有涂层均呈现面心立方结构,Mo的加入会导致晶格畸变。微观结构受Mo含量的显著调控。当x = 0.3时,HEA涂层的性能最佳,其显微硬度为437.85 HV0.2,约为基材的两倍。然而,当x ≥ 0.6时,硬度显著下降。在5% NaCl溶液中,所有涂层的耐腐蚀性均优于基材,且随着Mo含量的增加,耐腐蚀性先增强后减弱。这些发现
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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基于FeCl2/FeCl3-椰壳-橙皮颗粒的水基钻井液损耗循环剂的合成:参数优化与统计分析
在当前的能源开发与资源利用过程中,如何实现可持续发展并减少环境污染成为全球关注的焦点。近年来,科学家们积极探索利用农业废弃物作为工业材料的原料,以达到资源循环利用和减少废弃物排放的目的。本文研究了一种新型的水基钻井液(WBDF)添加剂——FeCl₂/FeCl₃-椰子壳纤维-橙皮(CH-OP)微粒,探讨其在钻井过程中对过滤性能和流变特性的优化效果,并评估其在地层中的应用潜力。通过采用Taguchi正交实验设计方法,研究人员系统地分析了CH-OP质量、磁性溶液(MS)体积、NaCl浓度以及温度等因素对钻井液性能的影响,为实际工程应用提供了理论支持和实验依据。### 研究背景与意义钻井液在石油和天然
来源:Advances in Materials Science and Engineering
时间:2025-11-07
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甲基丙烯酰基改性的二氧化硅纳米颗粒会改变3D打印光敏树脂的硬度,但会降低其抗弯强度
这项研究探讨了在立体光刻(SLA)三维打印用光固化树脂中添加甲基丙烯酸酯改性的二氧化硅纳米颗粒(MSNs)对其机械性能的影响。研究的主要目标是评估不同纳米颗粒含量对材料表面硬度和弯曲性能的具体影响,并进一步分析这些性能之间的差异,以期为实际应用中材料的选择和优化提供科学依据。研究采用了商业化的透明SLA光固化树脂作为基材,并通过将MSNs以5%、10%和30%的重量百分比进行混合,制备了三种复合材料,分别标记为SN-5%、SN-10%和SN-30%。同时,还制备了一个未添加纳米颗粒的对照组(SN-0%),以便进行对比分析。研究团队通过动态微压痕测试和三点弯曲测试对材料的机械性能进行了系统的评估
来源:Advances in Materials Science and Engineering
时间:2025-11-07
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流体催化裂化催化剂再生过程中的污染物转化
### 油品催化裂解过程中的污染物排放与形成机制研究在当前的炼油厂中,流化催化裂解(FCC)单元是将重质油转化为高价值产品如汽油和液化气的核心工艺。随着对可持续能源利用的关注增加,FCC也被探索用于处理可再生原料,例如生物质和塑料废弃物。然而,FCC催化剂在再生过程中会不断积累焦炭,而这一过程会产生大量气体污染物,其排放特性及形成机制仍不明确。因此,研究这些污染物的形成与转化对于优化FCC工艺、降低环境影响具有重要意义。#### 研究背景与意义FCC催化剂在使用过程中,由于原料的沉积与聚合会形成焦炭。焦炭不仅是催化反应的副产物,也是气体污染物的前体。由于焦炭结构的复杂性,其组成和形态往往难以明
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-11-07
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将取代基效应纳入Wade–Mingos二硼烷规则中
本研究重新审视了在富硼化学领域中长期被采用的Wade–Mingos规则,发现这些规则在预测某些取代系统的稳定结构时存在局限性。通过高通量计算方法对74613种六顶点二碳硼烷(C₂B₄R₆)进行分析,研究团队提出了一种新的模型,即“种子与榫卯模型”(Seed and Mortise–Tenon model,简称SMT模型),以更准确地描述取代系统中电子效应与结构稳定性的关系。研究结果表明,取代基的电子效应,而非单纯的骨架电子对数量,才是决定这些分子的稳定结构的关键因素。这一发现为设计具有特定电子和几何特性的二碳硼烷分子提供了新的理论基础。传统的Wade–Mingos规则基于多面体骨架电子对理论(
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-11-07
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电弧炉条件下热压铁内在碳含量对熔炼和精炼效率的影响——以实现高效利用氢还原铁的可持续钢铁生产
在当前全球关注气候变化和环境保护的背景下,钢铁工业正面临巨大的减排压力。为了实现这一目标,越来越多的研究和实践正在探索低碳或零碳的生产技术。其中,电弧炉(EAF)工艺因其在减少二氧化碳排放方面的显著优势,正逐渐成为替代传统高炉-转炉(BF-BOF)流程的重要方向。EAF在生产过程中能够减少约80%的二氧化碳排放,这使其在可持续钢铁制造中具有极大的潜力。然而,随着EAF工艺的推广,如何有效利用新型铁源成为了一个关键问题。特别是热压块铁(HBI)作为一种新兴的替代材料,其熔化和精炼行为对整个工艺的效率和环境影响有着重要影响。本文通过实验观察和热力学计算模拟,深入探讨了HBI在EAF过程中的熔化行为
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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将实时循环计算流体动力学模拟结果与鲁尔钢铁(Ruhrstahl)- 赫劳斯(Heraeus)钢铁脱气过程的工厂数据相对照
在现代钢铁工业中,RH真空精炼工艺是一种关键的二次精炼技术,用于生产高质量的钢材。该工艺通过两个 snorkel(取样管)将熔融钢水在真空室和钢包之间持续循环,由注入下部 snorkel 的升气(通常是氩气)驱动。由于高温、液体不透明性和厚壁容器等工业条件的限制,获取详细的熔融钢水流动数据变得极为困难。因此,研究者通常依赖于工厂实验,包括有意添加合金元素和定期取样分析,以估算钢水循环速率,而该速率决定了精炼效率和合金混合效果。尽管已有一些半经验公式被提出,通常将循环速率与升气流量、snorkel 直径以及在某些情况下真空室内的压力相关联,但这些方法往往难以提供对流动行为的详细见解,也无法反映真
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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来自螺旋相的超薄硒纳米棒:基于线群理论的量子化学研究
摘要 对从两种块状硒相中切割得到的超薄纳米棒进行了量子化学计算。分别使用具有三角形单位晶胞和六角形单位晶胞的纳米棒进行了研究,这些纳米棒由对称群 p31 和 p3121 描述。这些纳米棒由最稳定的 Se-I (P3121) 相制成。研究发现,由 Se-I 相生成的超薄纳米棒在自发扭转变形时不稳定,这种变形会使螺旋轴的排列顺序略微偏离其晶体学上的整数值 3。为了准确描述它们的原子结构,需要使用相应的线对称群并确定每个纳米棒的螺旋轴的确切排列顺序。随着纳米棒厚度的增加,其真实排列顺序会迅速趋近于晶体学上的值,但永远不会完全相等。具有正方形几何形状的纳米棒则由 Se-II
来源:Acta Crystallographica Section A
时间:2025-11-07
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共析珠光体轨钢的热变形行为及加工图谱
摘要 细化奥氏体晶粒尺寸是提高共析珠光体轨钢韧性而不影响强度的关键方法。本研究探讨了热变形参数对奥氏体晶粒热变形行为及细化效果的影响。研究了在900、950、1000、1050、1100和1200℃的变形温度下,应变速率分别为0.01、0.1、1和5 s-1,真应变达到0.9时样品的热变形行为和微观组织。建立了一个本构模型和加工图来描述变形机制和微观组织演变过程。所得本构方程与实验结果吻合良好,相关系数(r)为0.983,平均绝对相对误差(AARE)为7.3%。加工图表明,推荐的热机械参数为温度高于950℃且应变速率为5 s-1。当在950℃和5
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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研究信噪比共掺杂对Fe2O3/ZnO纳米复合材料抗菌性能和催化性能的影响
锌氧化物纳米颗粒(ZnO-NPs)因其低毒性、可降解性和稳定性而受到广泛青睐,这使其在催化、抗菌及其他领域具有广泛的应用潜力。然而,其较大的带隙能量、电子-空穴对的快速复合以及较高的激子结合能限制了其实际效果。为了解决这些问题,研究者尝试将ZnO-NPs与金属氧化物(如铁氧化物Fe₂O₃)结合,并进一步掺杂氮(N)和硫(S)等元素,以提升其在光电催化、抗菌和电化学方面的性能。通过采用沉淀法合成纯ZnO-NPs、Fe₂O₃-ZnO纳米复合材料(NCs)以及N/S共掺杂Fe₂O₃-ZnO NCs,研究人员对这些材料进行了系统的表征和性能评估,验证了它们的组成、晶态、晶粒尺寸、官能团和形貌等特性。研
来源:Advances in Materials Science and Engineering
时间:2025-11-07
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离子液体添加对醋酸纤维素-ZrO2杂化纤维形成的影响
细胞纤维素醋酸酯(CA)与金属氧化物形成复合纤维材料,在水处理、吸附等应用中展现出良好的潜力。本研究主要探讨了添加离子液体(IL)对CA-ZrO₂复合纤维形成的影响,并评估了其对磷酸根(PO₄³⁻)离子的吸附能力。通过实验分析发现,添加特定类型的IL不仅能够促进ZrO₂与CA之间的反应,还显著提升了纤维的比表面积,从而改善了其吸附性能。### 研究背景与意义CA作为一种源自天然纤维素的生物可降解聚合物,因其良好的化学稳定性和可加工性,被广泛应用于纺织品、塑料以及膜材料领域。特别是其在气体分离、超滤、反渗透和废水处理中的应用,使其成为一种重要的功能材料。然而,CA本身的特性使其在某些应用场景中存
来源:Advances in Materials Science and Engineering
时间:2025-11-07
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电脉冲处理克服了冷拉珠光体钢丝在强度与延展性之间的矛盾
摘要 本研究利用X射线衍射、透射电子显微镜和原子探针断层扫描技术,结合分子动力学模拟,系统地研究了钢丝在电脉冲处理(EPT)过程中机械性能和微观结构的演变机制。结果表明,在EPT处理参数为15.8 A mm−2、300 Hz和120 s的条件下,钢丝的抗拉强度从2172 MPa增加到2332 MPa(提高了7.4%),断裂伸长率从5.5%提高到6.0%(提高了9.1%),实现了强度和塑性的同时提升。微观结构分析表明,钢丝强度的提高归因于以下两个原因:EPT处理促进了非晶渗碳体向纳米晶结构的转变,增强了位错钉扎效应;同时,碳原子迁移到铁素体基体中,产
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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综述:智能赋能绿色钢铁制造:基于人工智能的工艺优化
摘要 随着机器学习、深度学习和大型模型技术的快速发展,绿色钢铁制造的智能化已成为研究热点。本文系统探讨了数字技术和智能技术与钢铁制造过程的深度融合,重点分析了这些技术在转炉、电弧炉、精炼和连续铸造等核心工序中的应用。文章提出采用多模态感知与预警、资源协同优化、数字孪生和全流程因果推理等先进技术,以实现低碳绿色生产和钢铁制造过程中的智能高效协作。最后,文章讨论了人工智能在钢铁制造-连续铸造环节深度融合所面临的挑战,探讨了大型模型赋能绿色制造的潜在策略及未来发展方向,为绿色钢铁制造的智能化提供了创新思路和理论支持。 利
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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基于高炉炼铁用炉渣的压块的还原、软化及熔化特性
### 毫米尺度基于的结块材料的冷和高温性能分析在当今全球钢铁工业的背景下,传统高品位铁矿石资源的化学和物理性质已经显著下降,这使得寻找替代材料成为行业关注的重点。在钢铁生产过程中,会生成大量固态副产品,其中铁和碳含量较高的材料尤为突出。这些副产品如果能有效回收利用,不仅可以减少对原矿石的依赖,还能显著降低生产成本,同时减轻对环境的影响。因此,探索这些固废材料的再利用方式成为推动钢铁行业可持续发展的关键课题。#### 毫米尺度的特性与再利用潜力1300°C)以实现硬化的步骤,从而减少了化石燃料的使用,为钢铁行业的脱碳努力提供了支持。#### 实验设计与方法为了全面评估毫米尺度基结块材料的性能,
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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铜/钢复合连铸模具热力学行为的数值模拟
摘要 开发了一个连续铸造板模的3D四分之一对称多物理场模型,并通过工厂热电偶测量数据进行了验证。研究了由CrZrCu合金、纯铜和钢制成的模具板在三种不同结构下的热-机械响应:单层CrZrCu、双层CrZrCu+Cu以及三层CrZrCu+Cu+Steel。结果表明,对于这三种结构,宽板热面中心线的最高温度分别为378°C、363°C和376°C;模具顶部的最大垂直位移分别为0.12mm、0.20mm和0.17mm,模具底部的最大垂直位移分别为0.12mm、0.13mm和0.13mm;其中单层CrZrCu模具的整体性能最佳。双层设计具有最高的热传递效率
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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不同温度下低温拉伸预应变CHN01奥氏体不锈钢的应变硬化行为
摘要 氮强化的CHN01(Fe-21%Cr-14%Ni-5%Mn)奥氏体不锈钢(ASS)由于其优异的低温机械性能,有望应用于下一代磁约束聚变和航空航天工业的结构部件中。本研究探讨了低温拉伸预应变和测试温度对CHN01 ASS的拉伸性能和硬化行为的影响。当CHN01 ASS在77 K下进行5%–25%的拉伸预应变后,在77 K和4.2 K下进行拉伸测试时,观察到一种独特的低温预应变激活孪晶(CPAT)效应,该效应通过将屈服强度与抗拉强度的比值提高到0.8–1.0来降低其硬化能力。CPAT效应表现为应变硬化率曲线中的V形凹陷,据认为是由于低温拉伸预应变
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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关于430号电磁钢应用特性的研究:硅含量、磁退火条件以及电性能与矫顽力之间的关系
摘要 本研究探讨了硅含量和磁退火参数对430不锈钢微观结构、力学性能、磁性能以及耐腐蚀性能的影响。430不锈钢是一种需要提升响应时间的电磁材料。研究人员准备了不同硅含量(F、F-1.5Si和F-2.0Si)的样品,并分别对其进行不同的退火处理(850AC、850FC、760FC和760FC-H₂)。所有处理条件均获得了具有沉淀物的等轴晶粒结构,样品表现出良好的抗拉强度和延伸率。在10–1000 Hz频率下进行的交流磁性能测试表明,较高的硅含量降低了矫顽力(Hc),但提高了饱和磁化强度(Bm)和剩磁(Br)。空气退火会降低F-1.5Si样品的Hc、B
来源:steel research international
时间:2025-11-07
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自激活集成碳基空气阴极:通过原位氧功能化实现耐用且高性能的金属-空气电池
在当前能源存储技术快速发展的背景下,金属-空气电池(MABs)因其超高理论能量密度、环境友好性和轻量化优势,逐渐成为一种备受关注的储能设备。然而,尽管其理论性能优越,实际应用中仍然面临诸多挑战,尤其是在空气阴极的设计方面。空气阴极作为MABs的核心组成部分,直接决定了电池的整体效率和循环稳定性。目前,空气阴极通常依赖贵金属催化剂(如Pt/C、RuO₂、IrO₂)以提升氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的催化活性。然而,贵金属的稀缺性、高昂的成本以及在长期循环中易出现的结构不稳定,极大地限制了其大规模应用。因此,开发一种成本低、性能优异且具备长期稳定性的替代材料成为研究的重点。碳基空气阴
来源:Carbon Energy
时间:2025-11-07
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通过从局部到整体的设计策略实现溶剂的精确氟化处理,以开发高电压且安全的锂离子电池
为了实现高电压锂离子电池,提升电解液的氧化稳定性并构建一个坚固的正极-电解液界面(CEI)是一项关键任务。氟化溶剂作为一种有效的策略,能够显著增强电解液的耐氧化性能,并为电池安全提供保障。然而,当前氟化溶剂的适用性仍然缺乏系统性的设计原则。本文提出了一种基于电离能(IE)和Fukui函数(FF)的溶剂筛选描述符,用于评估分子整体及特定位点的反应性。通过计算和实验相结合的方式,我们发现一个理想的高电压电解液应具备较低的基态能量和较低的反应性位点,从而有效减少分解并提升稳定性。在众多氟化溶剂中,(三氟甲氧基)苯(TFMB)被识别为一种具有优越性能的候选分子。TFMB具有较高的IE值和最小的FF值,
来源:Carbon Energy
时间:2025-11-07