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  • 无铅混合铜卤化物中的可调宽带发光现象

    李彦彦|阿里·阿兹米|李顺然|李慧珠|本杰明·T·迪罗尔|米尔恰·科特莱特|卢卡什·沃伊塔斯|夏毅|伊多·哈达尔|约安尼斯·斯帕诺普洛斯|郭培军耶鲁大学化学与环境工程系,美国康涅狄格州纽黑文市 06520摘要金属卤化物是一类重要的光电材料,具有优异的光学和电子特性。金属卤化物的一个固有优势是它们可以通过溶液合成并易于加工,这使得它们成为从光伏和光检测到固态照明(SSL)等多种应用中的低成本、环保材料。在这项研究中,我们合成了三种此前未报道的无铅有机-无机杂化铜卤化物:(OA)4CuX5(X=Br, I;OA+=C8H17NH3+,正辛基铵离子)和(HA)2CuI3(HA+=C6H13NH3+,

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 多功能填料,确保大规模钠金属软包电池用高性能复合准固态聚合物电解质的性能

    钠金属电池因其高比容量和较低的氧化还原电压,被视为高能量密度电池的重要候选之一。然而,其实际应用面临诸多挑战,尤其是传统液态电解质的安全性问题。液态电解质容易引发枝晶生长、界面反应不稳定,从而导致电池早期失效。为了解决这些问题,研究人员开发了一种多功能复合准固态聚合物电解质(QSPE),通过在高导电聚合物体系中引入氮化硼(BN)作为工程填充剂,显著提升了电解质的综合性能。该电解质在常温下表现出优异的离子电导率和钠离子迁移数,同时具备良好的热机械和电化学稳定性,为钠金属电池的商业化提供了新的可能。在电池技术的发展历程中,液态电解质因其高离子电导率和可加工性被广泛使用。然而,其固有的易燃性和有限的

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-10-30

  • N掺杂生物炭在高效电催化CO₂还原为CO过程中的应用及其活性位点的探究

    在当前全球对可持续能源和碳中和目标日益关注的背景下,二氧化碳电还原反应(CO₂RR)作为一种将二氧化碳转化为高附加值化学品的技术,受到了广泛研究。这项技术不仅有助于减少温室气体排放,还能降低对传统化石燃料的依赖,从而为实现碳中和提供了一种可行的解决方案。在众多可能的催化剂材料中,氮掺杂的生物炭电催化剂因其良好的导电性、对氢气析出反应(HER)的抑制能力以及成本优势,逐渐成为研究的热点。本研究中,利用柑橘皮这种常见的农业废弃物作为生物炭的原料,结合FeCl₃作为活化剂,通过热解法合成出一种具有优异性能的氮掺杂生物炭电催化剂。柑橘皮作为一种丰富的天然资源,含有大量的纤维素和含氧官能团,这为在热解过

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 通过富含氧空位的MnOx/TiO2实现从空气中协同进行等离子体-电催化合成NH3

    在当前的工业生产中,氨(NH₃)作为重要的化工原料,广泛应用于农业肥料、国防工业以及日常纺织品制造等领域。然而,传统的哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺由于其需要高温高压等苛刻条件,导致能耗高、排放量大,已成为全球温室气体排放的重要来源之一。据相关研究显示,该工艺每年释放约4.2亿吨二氧化碳,且其高成本和高能耗限制了其在分布式生产中的应用。因此,寻找一种低能耗、环保且适合分布式生产的合成氨技术,成为当前化学工业研究的热点。近年来,随着绿色化学理念的推广,科学家们致力于开发替代传统合成氨技术的新型方法。其中,等离子体催化氮氧化耦合电催化合成氨技术因其在低温低压条件下实现氮气活化的能力,被认

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-30

  • CoPS:在MOF衍生的镀碳电纺CoO纳米纤维上原位生长的材料,用于制备高性能超级电容器

    这项研究提出了一种新颖的分级电极材料,通过静电纺丝和煅烧工艺制备而成。研究人员首先利用静电纺丝技术合成了一维结构的氧化钴纤维(CoO),随后将其与沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)复合,经过碳化处理得到具有导电性的碳包覆氧化钴(CoO@C)。最后,通过化学气相沉积(CVD)技术实现硫化和磷化,使钴磷硫化物(CoPSₓ)在CoO@C纤维表面原位生长,最终形成CoO@C/CoPSₓ复合材料。该材料的结构设计巧妙地融合了多个关键特性,使其在超级电容器领域展现出卓越的性能。超级电容器因其高功率密度、快速充放电能力和长循环寿命而受到广泛关注,尤其是在可再生能源存储和智能电子设备领域。然而,受限于相对较

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 通过二氧化碳物理活化法从松子壳制备的活性炭:结构特性与超级电容器性能

    安东·A·博洛特尼科夫|伊利亚·S·克雷切托夫|塔蒂亚娜·L·列普科娃|瓦连京·V·别列斯托夫莫斯科科学技术大学物理化学系,俄罗斯联邦119049摘要本研究采用二氧化碳(CO2)气氛中的物理活化方法,制备了来自西伯利亚松(Pinus sibirica)壳的活性炭,活化时间分别为20分钟、40分钟和80分钟,同时也研究了未经活化的情况,这些活性炭被用作具有双电层的超级电容器的电极。制备的活性炭表现出高达1503 m2/g的BET比表面积和240 mg/g的亚甲蓝吸附能力。基于这些活性炭的电极在电流密度为0.25 A/g、水溶液(3 M H2SO4)的两电极配置下,比电容可达106 F/g,能量密

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 具有协同作用的掺硼三金属磷化物,用于高效的氧气释放反应

    Simi Thomas | R. Anjali | Monika Paira | Meghna. K.M. | Biju Valsala Madhavan Nair生物与电分析化学实验室,印度泰米尔纳德邦蒂鲁奇拉帕利国立理工学院化学系,620015摘要水分解技术的进步取决于高效且持久的电催化剂的开发,这些催化剂用于氧气演化反应(OER)。为了在碱性介质中实现有效的氧气演化反应,我们设计了一种含有Co、Fe、Ni、B和P的三元金属硼磷化物(TMBP)电催化剂。优化的CoFeNiBP在10 mA cm⁻²电流密度下表现出271.7 mV的过电势和60.68 mV dec⁻¹的塔菲尔斜率,并具有出色

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 理解女性对老年人的社会规范:来自日本的实证研究

    在当前全球老龄化趋势日益加剧的背景下,日本作为老龄化程度最高的国家之一,面临着一系列与老年照护相关的社会问题。随着生育率的持续下降和人口老龄化的加深,家庭结构的变化、代际关系的调整以及社会支持体系的完善都成为社会关注的焦点。在这种情况下,社会规范对于老年照护行为的影响变得尤为关键。社会规范不仅决定了人们在面对老年照护时的期望和责任划分,还深刻影响着个体在家庭和社会中的角色定位。本研究聚焦于日本女性对老年照护相关社会规范的态度及其背后的影响因素。通过分析日本女性对“老年人应与子女同住”、“家庭成员应照顾年迈的父母”以及“老年人的经济支持应由家庭而非公共机构提供”等陈述的认同程度,研究试图揭示不同

    来源:The Journal of the Economics of Ageing

    时间:2025-10-30

  • 综述:提高效率的配对电解策略

    在当今全球对可持续发展和碳中和目标日益重视的背景下,电解技术作为清洁能源转化的重要手段,正逐渐成为化学工业中一种备受关注的替代方案。传统的电解过程通常只在一个电极上进行氧化或还原反应,而配对电解(paired electrolysis)则通过将两个价值较高的氧化和还原反应耦合在同一电解装置中,实现了同时生成有用化学品和燃料的目标。这种技术不仅可以提高电能利用效率,还能减少化学废弃物的产生,并带来更高的经济回报,从而为实现绿色制造提供了新的思路。配对电解的核心在于通过精心选择两种半反应,使它们在各自的电极上同时产生有价值的产物,而不是通过一个牺牲反应来平衡电荷。这种设计不仅降低了整体的电位需求,

    来源:Advanced Energy and Sustainability Research

    时间:2025-10-30

  • 聚(氟化乙烯基二烯)-包覆的LiFePO4微球作为固态锂电池中高度稳定的双功能正极材料

    近年来,随着新能源技术的快速发展,锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长循环寿命和低环境毒性,广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域。然而,随着其使用场景的不断扩展,电池的安全性和可靠性问题也逐渐成为研究的焦点。传统锂离子电池通常采用液态电解质,这种电解质虽然具有良好的离子导电性,但其易燃性和易挥发性使得电池在过充、高温或短路等异常工况下存在泄漏、爆炸或火灾的风险,限制了LIBs在更高安全需求场景中的应用。因此,开发更安全、更可靠的固态锂离子电池成为当前研究的重要方向。固态电解质(SSEs)被认为是解决传统液态电解质安全问题的关键材料。与液态电解质相比,SSEs具有非易燃、非腐蚀性、非挥发

    来源:Advanced Energy and Sustainability Research

    时间:2025-10-30

  • 关于过程优化与CO₂-单乙醇胺吸收系统的分子动力学模拟之间类比关系的见解

    本研究聚焦于工业吸收塔中使用单乙醇胺(MEA)溶液对二氧化碳(CO₂)进行吸收的模拟与优化。通过响应面法(RSM)分析了吸收系统中关键操作变量(吸收塔压力、胺溶液初始浓度和温度)对CO₂去除率及胺负载能力的影响,最终获得了最佳操作条件。研究表明,胺溶液的浓度是影响CO₂吸收效果的最关键因素。随着胺溶液温度的升高,CO₂的吸收效率也得到了提升,同时提高吸收塔压力能够增强CO₂在溶剂中的溶解度,从而进一步提高去除效果。最佳操作条件包括胺溶液温度为54°C、胺浓度为26 wt%、吸收塔压力为6.5 bar。这些条件下,CO₂的去除率达到最高,证明了优化方法的有效性。在宏观层面,吸收塔的设计和操作条件

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-10-30

  • 利用时空分析与气候变化影响来优化中国的风能-太阳能协同效应

    全球变暖和气候变化已将零碳脱碳的概念推向全球政策议程的前沿。可再生能源被视为实现碳中和和满足《巴黎协定》2°C目标的重要途径。过去十年,快速的技术进步显著降低了可再生能源的成本。例如,太阳能光伏组件的成本从2010年到2021年下降了88%,而陆上和海上风电成本分别下降了68%和60%(国际可再生能源机构IRENA,2022)。截至2023年底,中国风电和光伏的累计装机容量分别达到了441.34 GW和609.49 GW,约占全国电力总装机容量的36%。然而,由于气象条件的限制,风能和太阳能的年利用小时数仍然有限。因此,其联合输出仅占全国总发电量的约12%(风能:809 TWh,光伏:294

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-10-30

  • 基于NiO的氧气载体的选择性控制,用于化学循环甲烷厌氧氧化生成合成气

    本研究聚焦于一种新型的镍基氧载体材料的开发与应用,旨在提高甲烷部分氧化生成合成气(CO和H₂的混合物)的效率与选择性。合成气作为生产高附加值化学品和液体燃料的重要中间体,其生成过程在天然气资源丰富的背景下备受关注。传统方法中,甲烷部分氧化通常需要高纯度氧气作为反应物,但这种方式不仅成本高昂,还存在一定的安全隐患,尤其是在高温条件下,甲烷与氧气的混合物可能引发爆炸。因此,寻找一种安全、经济且高效的替代方案成为当前研究的热点。化学循环甲烷无氧氧化技术作为新兴的解决方案,能够有效克服上述问题。该技术利用金属氧化物中的晶格氧作为替代性氧气来源,从而避免了氧气与甲烷直接接触带来的安全风险。此外,由于不需

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-10-30

  • 线性产物与支链产物:动态效应如何影响酸性沸石催化的异丁醇转化过程

    在当前的研究中,科学家们通过计算方法探讨了异丁醇在酸性沸石催化剂作用下,转化为支链产物(如异丁醇、异丁烯)的反应路径。这项研究关注的是异构化(I1)、同步脱水和异构化(DHI1)以及脱水(DH1)等不同反应机制,旨在揭示在特定条件下,这些反应如何进行,并进一步比较它们在生成支链或直链产物时的相对重要性。研究的核心目标是通过理论计算,为工业生产中更长的碳氢化合物链提供有价值的参考,同时加深对催化剂作用机制的理解。异丁醇是一种常见的醇类化合物,通常来源于生物质发酵过程。将其转化为更长的碳氢化合物链,不仅有助于提高化学品的附加值,也对实现可持续发展具有重要意义。然而,这一转化过程受到多种因素的影响,

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-10-30

  • 熔融沉积成型制备的短玻璃纤维增强聚醚醚酮性能研究

    摘要 熔融沉积建模(FDM)是一种高效且灵活的三维(3D)打印制造技术。聚醚醚酮(PEEK)复合材料作为一种高性能的特殊工程塑料,在工业应用中展现出巨大的潜力。在本研究中,通过FDM技术制备了不同玻璃纤维(GF)含量的人造PEEK复合材料。使用通过FDM打印的纯PEEK样品作为对照组,并对其机械性能、热性能、摩擦性能和电性能进行了系统的评估。结果表明,10%玻璃纤维增强的PEEK(10GF/PEEK)具有最佳的机械性能和摩擦性能。玻璃纤维的加入显著提高了PEEK的尺寸稳定性并增加了其介电常数。纯PEEK的主要磨损机制是疲劳磨损,而

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-10-30

  • 钛酸钡与聚(芳ylene醚腈)复合材料的热拉伸处理以提高能量存储密度

    摘要 高性能介电聚合物复合材料对于推动储能技术的发展至关重要。然而,由于同时提高介电常数和击穿强度的挑战,聚合物介电复合材料的储能能力仍然受到限制。本文展示了由聚芳醚腈(PEN)和磺化聚芳醚腈(SPEN)功能化的钛酸钡纳米颗粒(BTNP)(SPEN@BTNP)组成的热拉伸复合材料的优异储能性能。由于SPEN与PEN的主链结构相似,SPEN@BTNP在PEN基体中分散得很好。因此,在填充量为20%(重量百分比)的情况下,观察到介电常数达到6.60(10^3 Hz),储能密度为1.07 J·cm^-3。经过单轴热拉伸后,这些复合材料的

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-10-30

  • 仿生激光诱导的层次结构纹理:提升碳纤维增强塑料(CFRP)复合材料的界面粘附性能

    摘要 碳纤维增强聚合物(CFRP)因其出色的强度重量比和耐用性而在先进工程应用中至关重要。然而,传统的表面处理方法往往无法精确控制表面形态,从而导致纤维损伤、表面污染和粗糙度不均,这些都会影响界面粘附性和机械性能。在这里,我们提出了一种两阶段、多模式的激光处理策略来提升CFRP接头的性能。在第一阶段,通过优化激光参数选择性地去除疏水树脂层,并在树脂表面构建仿生微/纳米结构(如玫瑰花瓣状的柱状阵列),从而提高表面的亲水性并实现可调节的润湿行为。进一步的激光处理会在暴露的碳纤维上形成规则分布的周期性表面结构(LIPSS),增强机械互锁

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-10-30

  • 通过U形z销和碳纳米管增强的碳/环氧层压板的I/II型断裂抗性得到改善

    摘要 U形Z型钉的设计旨在通过集成碳纳米管(CNTs)来提高复合层压板的断裂韧性。研究了仅使用U形Z型钉的层压板、同时使用U形Z型钉和碳纳米管的层压板,以及未添加增强材料的空白层压板。进行了I型层裂和II型层裂测试。I型层裂测试表明,U形Z型钉能够显著提高断裂韧性,并表现出明显的R曲线特性。与空白试样相比,仅添加Z型钉或同时添加Z型钉和碳纳米管薄膜可使断裂韧性分别提高413%和279%。II型层裂测试显示,碳纳米管薄膜也能显著提高断裂韧性。与空白试样相比,仅添加Z型钉或同时添加Z型钉和碳纳米管薄膜可使断裂韧性分别提高35%和141

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-10-30

  • 高效抗氧化剂对恒粘度天然橡胶储存稳定性的影响

    摘要 在长期储存过程中,恒粘度天然橡胶(CV-NR)的穆尼粘度、初始塑性和宏观结构会逐渐发生变化。为了长时间保持其恒粘度特性,研究人员在CV-NR中添加了高效水溶性抗氧化剂。同时对橡胶中的非橡胶成分及其宏观结构进行了分析,并通过DPPH自由基清除实验评估了抗氧化剂的性能。此外,还研究了加速储存条件下橡胶微观结构和介观结构的变化情况。实验结果表明,添加抗氧化剂并不会影响CV-NR的非橡胶成分或宏观结构。在DPPH自由基清除实验中,D-异抗坏血酸表现出最强的抗氧化效果。此外,加速储存后橡胶的微观结构和介观结构没有发生显著变化,这进一步

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-10-30

  • 混合单壁碳纳米管/炭黑填料在3D打印聚酰胺6纳米复合材料中的协同效应:平衡导电性与机械性能

    在当前材料科学和制造技术的快速发展中,导电性聚合物纳米复合材料的应用正逐步扩展到电子器件、传感器和智能纺织品等领域。然而,这类材料在增材制造中的应用仍然面临一个关键挑战:为了实现良好的导电性,通常需要较高的填料含量,这往往导致加工性能和机械性能的下降。例如,聚合物如聚乳酸(PLA)和丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)虽然在某些应用场景中表现良好,但它们在导电性方面的研究仍显不足。相比之下,聚酰胺6(PA6)因其优异的热稳定性和机械强度,被认为是更理想的候选材料,但其在导电性方面的研究却极为有限。本研究旨在填补这一研究空白,系统地探讨了PA6基质中不对称单壁碳纳米管(SWCNT)与碳黑(CB)混

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-10-30


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