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超快激光合成亚10纳米FeCoNiMnCr高熵合金纳米颗粒,用于增强氧释放催化性能
摘要开发高效且耐用的非贵金属催化剂用于氧演化反应(OER)仍然是实现经济高效的可再生能源转换系统中的一个关键科学难题。本文介绍了一种快速激光辐照合成策略,成功制备了尺寸小于10纳米的FeCoNiMnCr高熵合金纳米颗粒(HEA-NPs),这些纳米颗粒被制备在多壁碳纳米管(MWCNT)纸上,可作为高效的OER电催化剂。通过系统优化激光处理参数,实现了对高熵合金纳米颗粒的精确控制合成。通过X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜和高角度环形暗场扫描透射电子显微镜对样品进行结构表征,证实其形成了具有面心立方晶体结构的纯相,并且在原子尺度上实现了元素间的均匀混合。此外,COMSOL Multiphysics
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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超薄二维介质熵合金作为高效稳定的氧气析出反应电催化剂
摘要开发高活性、耐用且低成本的电催化剂对于电催化制氢至关重要。超薄二维(2D)纳米材料具有极大的比表面积,使其成为非常理想的电催化剂形态。中等熵合金(MEAs)具有成分可调性和由熵驱动的结构稳定性,因此是理想的电催化剂候选材料。在本研究中,采用了一种简便的离子层外延方法成功制备了具有超薄二维形态的MoCoNi MEA。这种超薄二维MoCoNi MEA在氧气析出反应(OER)中表现出优异的电催化性能:在电流密度为10 mA/cm2时,过电位仅为167 mV,塔菲尔斜率(Tafel slope)为33.2 mV/dec。在167 mV的过电位下,该超薄二维MoCoNi MEA的质量活性高达3359
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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综述:高熵材料在电池中的性质与性能
摘要高熵材料(HEMs)是一类具有复杂化学计量的创新材料,近年来在储能应用中受到了广泛关注。尽管它们的多元素组成(五种或更多主要元素以近乎等原子比例存在)赋予了诸如高构型熵、晶格畸变和协同效应等独特优势,但现有研究中对于电池系统中结构-性质关系的基本理解仍然存在碎片化现象。本文通过提出一种多维度设计范式,系统地整合了涉及正极、负极、电解质和电催化剂的协同机制,从而解决了这些关键的研究空白。我们深入分析了高熵材料的热力学/动力学稳定原理以及结构调控的电化学性质,并建立了由熵驱动的相稳定性与电荷传输动力学之间的定量关联。通过总结锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池组件的性能测试结果,我们揭示了熵介导
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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理解TiO2/Co3O4改性配置策略在稳定O3型NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2正极方面的作用,该策略能够提升正极的长期性能和倍率性能
摘要钠离子电池(SIBs)近年来因钠资源的丰富、生产成本较低以及在低温下的性能优于锂离子电池(LIBs)而受到广泛关注。在多种SIB正极材料中,O3型NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2(NFM424)具有较高的容量和易于合成的优点,但由于离子半径较大以及强烈的静电相互作用,存在结构退化和Na+迁移速率缓慢的问题。为了解决这些问题,研究人员采用了一种简单的固态反应方法,将TiO2和Co3O4与NFM424结合,以提高其结构和电化学稳定性。通过XRD、SEM、TEM等多种电化学表征技术以及TGA/DSC测试进行了研究。结果表明,改进后的NaNi0.4Fe0.2Mn0.3Co0.05Ti0.05
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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通过轨道杂化工程设计的电子结构在多组分硫化物中提升了聚硫化物/碘化物流动电池的性能
摘要尽管多硫化物/碘化物流动电池(SIFBs)具有高能量密度、低成本和安全性等吸引人的特点,但其整体性能受到碘化物氧化还原反应动力学缓慢的制约。研究表明,多组分硫化物是加速I−/I3氧化还原反应的有希望的催化剂。同时,多元化合物带来的构型熵增加促进了各组分之间的协同效应,为优化催化性能提供了可行的途径。基于这些研究基础,本文提出了一种基于轨道杂化优化电子密度的策略来提升催化活性。通过实施这一概念,我们开发了一种原位溶剂热合成方法,制备了负载有AgCuZnSnS4的石墨毡(ACZTS/GF)电极。这种工程化的电极在SIFB中表现出优异的电催化性能,具有更高的体导电性和更好的界面电荷传输动力学。该
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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高熵钙钛矿陶瓷(Ba1/5Pb1/5Sr1/5RE1/5K1/5)TiO3的结构稳定性与功能性能研究
在材料科学领域,高熵陶瓷(High-Entropy Ceramics, HECs)自2015年首次报道以来,迅速成为突破传统材料性能极限的新范式。钙钛矿结构(ABO3)因其可调控的化学组成和多功能性,被视为设计高熵体系的理想载体。然而,在A位点引入五种以上阳离子时,如何避免杂相析出、实现单相稳定化,仍是制约其应用的瓶颈问题。尤其当稀土(Rare-Earth, RE)元素参与构建高熵体系时,其配位偏好与离子半径差异更易引发 pyrochlore(RE2Ti2O7)等第二相的形成,导致功能性能劣化。针对这一挑战,墨西哥国立自治大学纳米科学与纳米技术中心的C. Herbert-Galarza和A.
来源:International Journal of Minerals Metallurgy and Materials
时间:2025-11-06
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综述:全球太阳风结构(GLOWS)
引言GLOWS(全球太阳风结构)是NASA星际测绘与加速探测器(IMAP)任务上的实验之一。其科学目标是研究太阳风的全球纬度结构及其在太阳活动周期内的演化,同时研究日球层内星际中性氢(ISN H)的分布以及作用于ISN H的太阳辐射压力。这些目标是通过观测氢的日球层后向散射辉光(或称“日球辉光”)来实现的。日球辉光是由日球层内距离太阳数个天文单位(au)处的ISN H原子,被太阳莱曼-α波段的强电磁辐射(121.567 nm)共振激发而产生的。激发后的原子几乎立即以几乎相同的波长向随机方向再发射一个光子, collectively 形成了日球辉光。日球辉光在天空中的强度变化范围约为200-15
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-11-06
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综述:固相天体化学的多尺度视角:实验室、计算与开放性问题
星际尘埃:宇宙化学的催化平台星际尘埃仅占星际介质(ISM)质量的1%,却是宇宙化学反应的枢纽。这些纳米至微米级的颗粒主要源于渐近巨星分支(AGB)恒星大气或超新星爆发,成分为硅酸盐(如镁铁橄榄石Mg2xFe2-2xSiO4)和碳质材料(如无定形碳、多环芳烃PAHs)。尘埃表面具有不规则多孔结构,比表面积巨大,为分子吸附与反应提供了理想场所。其生命周期始于恒星演化末期,最终通过分子云塌缩融入新一代行星系统,构成宇宙物质循环的关键环节。冰幔的诞生与演化在温度低至10 K的分子云核心,气体分子(如H2O、CO、NH3)通过范德华力凝结于尘埃表面,形成多层冰幔。冰幔生长速率公式[1]显示,单纯气态 a
来源:SPACE SCIENCE REVIEWS
时间:2025-11-06
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通过自愈水凝胶基模块化组装策略实现磁性产氧机器人
摘要由于具有远程可控性、灵活性、生物相容性和化学稳定性,磁驱动水凝胶机器人在生物医学和水下应用中展现出巨大潜力。然而,现有水凝胶机器人缺乏功能集成,这限制了它们在多种应用中的适应性。在这项研究中,我们提出了一种新型的通用水凝胶模块化组装策略,该方法将磁性颗粒掺入基于κ-卡拉胶/聚丙烯酰胺的自修复水凝胶中,从而实现磁性驱动模块的自由组装。这些模块可以构建出具有复杂几何形状和磁化分布的磁性软体机器人,使其在磁场作用下能够发生多种变形。此外,该策略还支持集成其他功能,例如光催化。将专门设计的光催化剂(如Ru-Bi2CrO6)与磁性驱动模块自由组装后,可制得一种产氧机器人。该机器人通过磁控振荡驱动实现
来源:Science China-Materials
时间:2025-11-06
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具有不确定性感知能力的大型语言模型对响应长度的判断
摘要大型语言模型(LLMs)的最新进展彻底改变了人工智能领域,然而它们对计算资源的高需求给高效部署带来了重大挑战。其中一个主要问题是如何高效处理多样化的查询响应,这促使人们需要预测响应长度并优化批量处理流程。在本文中,我们深入分析了LLM响应长度预测任务所面临的挑战,并提出了一种新的框架,将该问题视为一个具有不确定性意识的回归问题。我们对四种不确定性量化方法进行了基准测试,包括频率主义和贝叶斯方法,发现基于证据的学习(EDL)是解决这一任务最有效和最高效的方法。此外,我们的案例研究表明,与随机批量处理和现有最先进方法相比,我们的方法平均可将推理时间分别减少38.14%和20.50%,这展示了具
来源:Science China-Information Sciences
时间:2025-11-06
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“请对我们说实话”:对加拿大人在COVID-19疫情期间公众信任度的定性分析
摘要 研究目的 这项定性研究探讨了疫情期间及疫情过后,参与者对信任的看法发生了怎样的变化。研究揭示了他们如何理解对联邦政府、省级政府、科学研究以及数字平台的信任,以及这种认知过程是如何在全球公共卫生危机的影响下发生变化和受到挑战的。 研究方法 我们采用了描述性现象学方法,对2024年7月至11月期间进行的半结构化访谈进行了分析。共进行了41次访谈。通过分析访谈记录,我们了解了参与者在疫情期间的真实经历,以及这些经历如何影响他们对公共信任的认知,无论是在疫情高峰期还是之后。分析过程中,我们关注了他们的表达方式和个人经历,从而揭示了他们疫情体验的“本质”或独特性。 研
来源:Canadian Journal of Public Health
时间:2025-11-06
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利用亚临界/超临界水对来自废弃液晶显示器(LCD)和高硫低品位煤(HSLC)的三乙酰纤维素(TAC)进行共液化:协同效应、脱硫及资源回收
在当今快速发展的电子产业背景下,电子废弃物的产生量迅速增加,其中液晶显示器(LCD)作为广泛应用的电子设备,其处理成为亟需解决的环境问题。与此同时,高硫低阶煤(HSLC)作为一种常见的煤炭资源,由于其高硫含量和较低的热值,其利用效率和环境友好性一直受到限制。为应对这些挑战,本研究提出了一种创新的协同热解工艺,利用亚/超临界水(Sub/SCW)系统,旨在实现电子废弃物中三乙酰纤维素(TAC)的高效回收与HSLC的升级利用。该方法不仅能够有效降解TAC(接近100%),还能同步转化HSLC(最大转化率达到76.69%),展现出显著的协同效应。Sub/SCW协同热解工艺的核心优势在于其独特的物理化学
来源:Waste Management
时间:2025-11-06
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在45°C条件下解锁甲烷生成机制:零价铁和磁铁矿在恢复纤维素厌氧消化过程中的协同作用
本文探讨了在中温条件下(45℃)进行厌氧消化(AD)处理脱脂食品废弃物(FW)中纤维素的潜力。研究重点在于零价铁(ZVI)与磁铁矿(Fe₃O₄)的协同作用,如何促进纤维素的甲烷生成过程。研究结果表明,ZVI与Fe₃O₄的组合在中温AD条件下对纤维素甲烷生成具有显著的促进作用。具体而言,实验组的甲烷产量达到了300.1 mL/g VS,比对照组提高了58%。进一步分析发现,这种组合不仅提升了辅酶F420和乙酸激酶的水平,还增强了产甲烷菌与酸化菌之间的协同作用。在中温条件下, Firmicutes类群和 Methanosarcina是主要参与正常甲烷生成的微生物,且两者之间存在正相关关系。宏基因组
来源:Waste Management
时间:2025-11-06
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退火前后,阻挡层对Mo/Be多层结构在EUV波段微观结构的影响
这篇文章探讨了Mo/Be多层系统在不同退火温度下化学和结构特性变化的研究,特别关注了无或有屏障层情况下界面特性的变化以及薄层B4C或Si屏障层对界面形成的影响。研究使用了X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和X射线反射(XRR)等多种分析技术,以全面评估这些多层结构的性能。通过对比不同退火温度下样品的特性,研究人员发现,两种屏障层(B4C和Si)在一定程度上阻止了MoBe2的形成,但效果存在差异。其中,B4C屏障层在保持结构完整性方面表现更为优异,特别是在高温下。此外,研究还揭示了B4C屏障层能够显著提升反射率,达到70.3%,这为开发高性能、耐高温的极端紫外光刻(EUV)涂层提供
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FCC金属中缺陷孪晶诱导变形机制的改变
双晶界作为金属材料中常见的对称平面缺陷,对材料的力学性能和应用潜力具有重要影响。双晶界不仅在金属结构中起着关键作用,还能通过其独特的几何和物理特性显著增强材料的强度和延展性。然而,实验中观察到的双晶界结构往往伴随着各种缺陷,尤其是“扭结”缺陷,这些缺陷在双晶界中占据重要位置。扭结缺陷的出现不仅改变了双晶界的形态,还可能触发一系列复杂的变形机制,包括二次孪晶的形成和多级孪晶系统的更新。这种由扭结缺陷引起的二次孪晶机制,为开发新型孪晶强化策略提供了重要线索。本研究通过分子动力学(MD)模拟,分别设计了两种具有不同堆垛层错能(SFE)的面心立方(FCC)金属——高SFE的铝(Al)和低SFE的铜(C
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通过固液结合法制备的CuSn10Pb1/25Cr2MoV双金属在强度和延伸率方面实现了同时提升
铜合金与钢的双金属结构在航空航天、医疗器械和液压设备等多个领域具有广泛的应用价值。这种结构通过结合铜合金的高导热性和耐磨性与钢的高强度和承载能力,能够在复杂的工作环境下提供良好的性能表现。然而,对于具有复杂曲面连接的铜合金/钢双金属,实现可靠的界面强度和兼容的延展性是关键,以防止在装配和运行过程中发生失效。尽管已有许多研究致力于提高双金属的界面性能,但在实际应用中仍然面临诸如曲面界面结合强度低、微结构控制困难等挑战。本研究采用固液结合方法并结合定向凝固技术,成功制备了具有复杂曲面连接的CuSn10Pb1/25Cr2MoV双金属结构,通过优化结合参数显著提升了其界面性能。在研究过程中,选择了10
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离子化物理气相沉积反应器的空间特性研究
本研究探讨了一种基于单圈铜天线的离子化物理气相沉积(IPVD)反应器的综合空间等离子体诊断方法。该系统不仅作为射频(RF)电源,同时也作为溅射靶材,使得整个装置能够在较低的能耗下实现高效的等离子体生成和沉积过程。通过使用朗缪尔探针和发射探针,研究团队对等离子体参数进行了详细的测量和分析,特别是在轴向磁场(600高斯)作用下,等离子体密度呈现出显著的三阶量级提升,从10⁹ cm⁻³增长到10¹² cm⁻³。这一发现表明,轴向磁场在增强等离子体密度方面发挥了关键作用,同时也在改善等离子体均匀性方面展现出重要影响。在实验过程中,研究人员通过改变RF功率和磁场强度,系统地分析了等离子体密度和电子温度的
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结合人工智能意识的日常互动理论(CET-AIA):人工智能时代伦理评估的新创造性教学框架
### 教育评估的创新:引入“口语化参与理论与人工智能意识”(CET-AIA)随着人工智能(AI)在各个领域的广泛应用,教育行业也面临着前所未有的变革。特别是在高等教育中,AI技术的迅速发展不仅带来了教学和学习方式的创新,也引发了对学术诚信和评估可靠性的深刻担忧。近年来,AI工具如ChatGPT等,因其强大的文本生成能力,被广泛应用于教育领域,如智能辅导系统、学习资源生成以及自动评分系统。然而,这些技术的普及也催生了学术不端行为,如使用AI进行作业和考试作弊。这促使教育工作者和研究者重新思考评估设计,以确保学术评估的公平性和有效性。在此背景下,研究者提出了一种新的教育评估框架——“口语化参与理
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-11-06
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在指导与概念框架的支持下学习绘画的感知模式:来自一项多队列自我报告研究的见解
本研究探讨了在数字创作、动画和游戏设计学士课程中,通过环境绘画和概念艺术教学,学生对学习绘画的感知。课程采用一种渐进式、理论整合的教学方法,先进行分析性案例研究,再引导视觉创作,绘画过程被设计成与专业设计流程相呼应的阶段化工作流。通过对五个学年共245名本科生的混合方法、多队列分析,研究聚焦于学生对自身绘画能力的初始评估、学习动机以及结构化绘画和理论相关性的感知。研究发现,学生群体中形成了三种基于感知的学习者画像:热情专家型学习者、概念学习者和低参与度学习者。这些画像揭示了学生在学习绘画过程中的不同认知、动机和技术倾向,其中,那些初始自我评估能力较低但更重视理论指导和阶段性流程的学生报告了最高
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-11-06
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无形的、重新构想的历史空间:艺术装置作为基于理论的建筑课程中的互动教学工具
在当代教育领域,如何将传统理论教学与互动性、创新性相结合,一直是学者们关注的重要议题。特别是在建筑学教育中,理论和历史模块通常以传统的讲授方式为主,这导致学生的学习体验较为被动,缺乏对知识的深入理解和情感连接。因此,研究者们开始探索将艺术安装作为一种教学工具,融入这些理论课程中,以提升学生的参与度、创造力以及对历史与建筑之间关系的感知。这一探索不仅有助于学生更生动地理解历史背景,还能通过多感官体验增强学习效果,从而实现更深层次的教育价值。埃及的开罗作为历史建筑的集中地,近年来在利用历史空间进行艺术与教育融合方面取得了显著进展。城市中不同历史时期的建筑,如伊斯兰建筑、古埃及遗址、以及各类传统建筑
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-11-06