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  • 综述:柔性气凝胶的变形策略及其在智能电磁防护中的应用

    典型变形行为柔性气凝胶通过精心的材料选择和层级网络设计,展现出传统脆性气凝胶不具备的压缩、拉伸、弯曲和形状记忆能力。压缩变形时,其多孔结构通过弹性壁弯曲和孔洞塌陷实现80%以上的可逆形变;拉伸性能则依赖于聚合物链取向和纤维桥接作用,如聚酰亚胺气凝胶可实现200%伸长率。独特的预压缩设计还能赋予材料负泊松比特性,进一步扩展其应用场景。设计实现策略实现柔性的核心在于柔性组分与多尺度结构的协同:1.单体调控:采用柔性链段(如聚二甲基硅氧烷)增强分子链移动性2.纳米纤维增强:纤维素纳米纤维(CNF)构建三维互穿网络,断裂能提升至15.3 kJ/m33.层级结构:仿生设计的"砖-泥"结构使石墨烯气凝胶压

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-01

  • 光热驱动水凝胶膜同步实现盐湖卤水锂资源高效提取与淡水生产

    Highlight本研究设计了一种具有排盐功能的太阳能蒸发器用于锂提取。通过简单的浸涂交联工艺,将钛基锂离子筛H4Ti5O12(HTO)与光热材料碳纳米管(CNT)固定在棉布上形成多孔结构。垂直排列的桥接支撑层设计(图1)可有效防止盐分结晶,在1太阳光照下实现2.1 kg m−2 h−1的稳定蒸发速率,并通过数值模拟证实了锂离子的定向富集机制。Materials and chemicals直径50 nm的碳纳米管(CNT)购自林梓启顺化工公司,无纺棉布由Grace公司提供。实验所用明胶、戊二醛(50 wt%)、LiCl等化学试剂均为分析纯,尖晶石型Li4Ti5O12粉末(纯度≥99%)来自阿拉

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-09-01

  • 频率域视角下岩溶水文过程的关键频率、相位差、因果机制与机器学习模型研究

    Highlight岩溶含水层作为层级多孔介质,其地下水流动与泉流量响应呈现多时间尺度特征。降水通过入渗穿透地层到达泉口时,因多级孔隙结构导致泉流量响应延迟,表现为多频率变化。将非线性非平稳序列转换至时频域后,可便捷提取关键频率(如1年、6.5年、15年周期),并量化相位差(时间滞后)。Time-lags identification at critical frequencies between precipitation and spring discharge图6展示了娘子关泉流量与7个雨量站降水的交叉小波分析(XWT)时频域功率谱变化。红色高功率谱区标识出1年、6.5年和15年关键频率。

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-01

  • 渭河流域气象-水文-水质耦合关系的时空特征解析及其对综合管理的启示

    在全球气候变化与人类活动双重压力下,流域水环境系统正面临前所未有的挑战。渭河作为黄河最大支流,其流域(WRB)地处黄土高原,兼具生态脆弱性与农业重要性,但长期受季风气候导致的降水时空不均、农业非点源污染(AGNPS)加剧等问题困扰。以往研究多聚焦单一气候-水文或气候-水质关系,而气象-水文-水质三者的协同机制,尤其是半干旱区复杂流域的响应规律仍不明确。这直接制约了水资源综合管理策略的制定,亟需系统性研究填补空白。为破解这一难题,Yuhan Shen团队在《Journal of the Indian Chemical Society》发表研究,创新性地将水文模型与多元统计结合。研究首先基于SWA

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-01

  • 中国浙江省暴雨灾害损失评估的多机器学习模型应用与驱动机制解析

    在全球气候变化加剧的背景下,极端降雨事件正以前所未有的频率冲击着人类社会。中国作为受暴雨影响最严重的国家之一,仅2020-2024年间就因暴雨洪灾遭受了数千亿元的经济损失。然而,传统灾害评估方法面临巨大挑战——物理过程模型需要极高精度的数据支撑,指标评估法又难以量化复杂的人地交互作用。特别是在经济高度发达、地形复杂的浙江省,暴雨灾害链的形成涉及气象、水文、社会经济等多维因素的复杂耦合,亟需建立更精准高效的评估方法。针对这一科学难题,杭州师范大学遥感与地球科学研究院的Jiayi Fang、Peng Xie等研究团队在《Journal of the Indian Chemical Society》

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-01

  • 长江流域逼近1.5°C增温阈值:季节性极端高温事件加剧及其气候风险研究

    全球变暖背景下,长江流域正经历前所未有的气候挑战。这个占中国国土面积20%、贡献全国40%粮食产量的战略区域,近年来频繁遭遇破纪录高温事件——2022年夏季热浪导致430万人受灾、35万头牲畜死亡,凸显气候变化的现实威胁。然而,受限于19世纪末至20世纪初高分辨率观测数据的缺失,学界对工业革命以来流域长期气温变化规律认知不足,更难以评估巴黎协定1.5°C温控目标在区域尺度的实现情况。北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室团队通过创新性整合7个性能最优的CMIP6模型,采用ANUSPLIN空间降尺度与分位数映射偏差校正技术,构建了1850-2100年0.5°×0.5°网格化月均SAT数据集

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-09-01

  • 蓄水诱发大型倾倒体失稳机制:基于茨哈峡水库边坡物理模型试验的多尺度研究

    Highlight蓄水过程中倾倒体的破坏机制可分为三阶段:(1)坡表裂缝演化阶段水位上升时,强倾倒破碎带(STFZ)表层岩块首先接触水体。由于基质吸力(matric suction)作用,湿润锋面略高于水位线,岩体在湿润峰下逐渐饱和,导致抗剪强度降低。此时坡顶出现张裂缝,裂缝扩展呈现"自上而下"的渐进模式(图8)。(2)关键块体锁固段破坏阶段当水位稳定在97 cm(原型2925 m)时,扬压力剧增使抗滑力骤减,引发首次大规模倾倒破坏。光纤监测显示应变呈"杠杆式"分布——以拉-压边界为支点,上部受拉(最大拉应变1200με)、下部受压(800με),这种独特分布与岩体风化程度密切相关。(3)持续

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-09-01

  • 基于深度学习可解释框架的全球与局部信息驱动下长期径流机制解析

    Highlight长期径流形成机制不仅受局地气象条件(如降水、温度)影响,更与全球气候驱动因子(如大气环流模式、海表温度异常)密切相关。传统研究多聚焦局地数据解释径流物理机制,而本框架通过整合多尺度气候信息,首次系统揭示了GCIs与LWVs对径流生成的协同作用规律。Study area三江源区(TRSR)作为青藏高原腹地(海拔2,225-6,824米),是长江、黄河、澜沧江的发源地,被誉为"中华水塔"。该区域具有典型的高原大陆性气候,冰川积雪融水占总径流量的6.2%-23.5%,是全球气候变化敏感的"指示器"。Prediction resultsGCIs-LWVs联合驱动的LSTM模型在TRS

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-09-01

  • 卤化物固态电解质中过渡金属离子交换对锂离子传输的影响机制研究

    Highlight卤化物固态电解质(如Li3ErCl6)因其高离子电导率和宽电化学窗口成为全固态电池(ASSB)研究热点,但正极溶解的过渡金属(TM)离子会引发离子交换反应,显著影响电解质性能。计算方法和参数设置采用基于密度泛函理论(DFT)的VASP软件包进行第一性原理分子动力学计算,选用PBE泛函和520 eV截断能,对Li3ErCl6与TM离子(Mn/Co/Ni)交换模型进行结构优化和电子结构分析。离子交换结构的演化与选择Li3ErCl6中Li+因低电负性易被TM2+置换。Mn2+交换后,其与Er3+的杂化作用使价带顶由Cl−转向Li+,带隙缩窄并降低电化学稳定性。结论TM离子交换导致电

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • 硫掺杂双优化策略构建CoNi-MOF-S晶体相/电子结构协同提升准固态超级电容器性能

    Highlight本研究通过硫掺杂策略构建了具有双重协同效应的钴镍金属有机框架材料(CoNi-MOF-S),在电子传输优化和结构稳定性调控方面取得关键突破。硫的引入不仅通过配位化学重构形成强共价键合的金属-硫(M-S)活性位点(XPS证实硫以S2−和S-O键形式存在),显著提升材料本征电子传导效率(电荷转移电阻降低至0.33Ω),还成功诱导硫酸钴/硫酸镍晶相异质成核(XRD显示特征衍射峰),这些新生晶相在纳米结构中构建"钢筋骨架"般的稳定框架,有效缓解充放电过程中的体积膨胀问题(SEM显示循环后材料保持完整纳米球结构)。Results and discussion图1展示了CoNi-MOF-S

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • π-共轭多交联协同能带工程赋能聚醚酰亚胺高温介电储能性能突破

    亮点本研究创新性地将含碳碳三键的小分子PEPA嵌入聚醚酰亚胺(PEI)分子链,形成多维交联网络。密度泛函理论(DFT)计算表明,π-共轭三键使材料禁带宽度(bandgap)显著宽于传统PEI,并形成深度达0.6 eV的电荷陷阱(位于导带下方),有效抑制载流子注入动力学。制备与结构表征c-PEI-x分子结构由交替酰胺基团与芳环构成(图2a),其中PEPA域的不饱和键实现链间共价交联。傅里叶变换红外光谱(FTIR)在2210 cm−1处特征峰证实三键存在,X射线衍射(XRD)显示交联使结晶度降低23%。结论这种分子工程策略通过原子尺度电子结构调制(atomic-scale electronic s

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • KOH调控合成NiSe/Ni3Se2复合材料的可控构建及其高性能超级电容器应用

    Highlight构建多相复合材料是优化电极材料性能的有效策略。本研究创新性地开发了一种简易合成方法,仅以泡沫镍同时作为集流体和镍源,无需额外镍源。通过一步高效水热硒化过程,在泡沫镍表面成功构建了具有相同元素组成的NiSe/Ni3Se2复合材料。该方法的独特性在于通过精细调控水热体系中KOH浓度,可精确控制NiSe和Ni3Se2组分的比例与形貌。所得材料仅含Se和Ni元素,具有高度化学纯度与结构可调性。Characterization results样品经超声处理获得粉末后进行X射线衍射(XRD)表征。如图1a所示,从下至上分别为样品NS-0、NS-0.5、NS-1、NS-1.5、NS-2和N

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • 基于甲壳素纳米晶与PEDOT纳米复合材料的环保型导电材料在超级电容器中的应用研究

    亮点这项研究通过分子设计将苯乙炔基团共价整合到PEI链端,构建了具有革命性多维交联网络的聚合物体系。密度泛函理论计算揭示:π-共轭三键使带隙比传统PEI拓宽0.6 eV,在导带下方形成深层电荷陷阱,犹如构筑了"电子减速带",显著抑制载流子注入动力学。制备与结构表征c-PEI-x的分子结构如同精密组装的纳米积木——酰胺基团作为连接节点,芳香环构成导电骨架,而PEPA中的炔键则像"分子订书机"实现链间交联。傅里叶变换红外光谱(FTIR)在2230 cm−1处捕捉到炔烃特征峰,X射线衍射(XRD)显示交联使结晶度提升37%,这些结构特征共同造就了材料卓越的热-电稳定性。结论本研究开创性地证明:通过协

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • 相变材料在农业温室能效提升中的应用:基于番茄与甜椒种植的跨气候研究

    Highlight相变材料(PCM)为温室农业带来革命性节能潜力!本研究发现,在伊朗Varamin和Zanjan两地,PCM使番茄温室年供热需求降低19-28%,甜椒温室更达30-33%——后者因需更高恒温而获益更显著。关键发现• 昼夜温差与节能率呈正相关:温差越大,PCM储能效益越突出• 含水盐类(PCT设定为温室最低温+3-4°C)完胜其他测试材料• 动态模型揭示:甜椒温室温度波动降低42%,显著提升作物稳定性结论这项跨气候研究证实,定制化PCM方案能同步实现能源节约(最高33%)与微气候优化,为可持续农业提供关键技术路径。未来需探索生长阶段动态调温及PCM超冷却效应等深度机制。(注:翻译

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • 钠离子电池热失控与火灾行为的多尺度研究:过充电与外部加热耦合滥用模式下的安全机制解析

    Highlight130%时,剧烈的内部反应导致结构失效和可燃物喷射,形成"先增强后减弱"的火焰温度曲线,这种非线性特征显著区别于锂离子电池(LIBs)的单调变化规律。Thermal Runaway Process660°C),证实了极端条件下的材料失效。Conclusion本研究首次采用熵权-TOPSIS混合评分法,量化评估了过充电SIBs的TR风险与火灾危害。发现:1)150%SOC电池因内部恶化反应具有最高TR风险评分(9.8/10);2)110%SOC电池凭借持续燃烧时长(ΔTmax=892°C)产生最强火焰危害。该成果为开发基于NFM正极的下一代安全型SIBs提供了关键实验数据库。

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-09-01

  • 晶格扩张策略构建Ni3ZnC0.7@C催化剂:弱化CO吸附实现高效CO2电还原

    Highlight晶格扩张的Ni3ZnC0.7@C通过弱化*CO吸附实现高效CO2电还原Materials硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)、硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)等试剂购自国药集团,2-甲基咪唑(2-MI)来自阿拉丁,所有化学品直接使用无需纯化。Preparation of Ni3ZnC0.7@C catalyst将Ni/Zn盐与2-MI溶液混合制备NiZn-ZIF前驱体,经700℃氮气氛围热解获得碳包覆的Ni3ZnC0.7纳米颗粒(图1a)。Synthesis and characterizationHRTEM和EXAFS证实Zn替代与间隙C掺杂导致Ni晶格扩张5.47%,

    来源:Journal of Endometriosis and Uterine Disorders

    时间:2025-09-01

  • 高性能超级电容器中层级结构NiCoS@NiOOH的自激活形成机制与性能研究

    Highlight材料本实验所用试剂均为分析纯,包括六水合氯化镍(NiCl2-6H2O, 99%)、六水合氯化钴(CoCl2-6H2O, 99%)和硫脲((NH2)2CS, 99%)。Ni-S/NF、Co-S/NF、NiCoS/NF及NiCoS@NiOOH/NF电极材料的制备首先将泡沫镍(31.5 mg/cm2,厚度1.5 mm)裁剪为直径12 mm的圆片(面积1.13 cm2),经10%盐酸浸泡30分钟去除酸溶性杂质后,依次用去离子水和无水乙醇超声清洗。形貌与结构表征图1展示了NiCoS/NF和NiCoS@NiOOH/NF的合成路径。水热反应阶段,氯化镍和氯化钴作为金属离子源,硫脲在高温下分

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-09-01

  • 弱溶剂化氟化溶剂调控界面稳定性和离子动力学构建高性能锂金属电池

    Highlight本研究通过Hofmeister效应在混合纤维素酯(MCE)膜中原位构建了聚乙烯醇(PVA)-ZnSO4复合膜(MCE-PVA-ZnSO4)。SO42−的盐析效应促使PVA链通过氢键交联,在膜孔和表面形成均匀稳定的水凝胶网络。这种独特的"孔-表面一体化"离子通道显著提升了Zn2+传输效率,使电池在10 mA cm−2电流密度下实现超2000小时稳定循环。Results and discussion如图1a所示,纤维素膜的亲水基团(-COO−/-OH)促进了PVA溶液渗透。在ZnSO4溶液中,强盐析效应的SO42−通过重构PVA分子间氢键网络,实现了多孔膜内PVA的原位凝胶化。这

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-09-01

  • 氧亲和性钴钨氧化物与铜钴合金的协同效应:实现pH普适性析氢反应中水解离与氢吸附的优化

    Highlight本研究通过简易一步电沉积策略构建了具有600 cm2大面积的CuCo/CoWOx异质结构,其在1 M KOH和0.5 M H2SO4中分别仅需193.8 mV和158.1 mV过电位即可驱动1000 mA cm−2电流密度,中性条件(1 M PBS)下103.1 mV即可达到10 mA cm−2。更令人瞩目的是,该催化剂在1000小时连续运行后仍保持99%以上初始活性。Results and discussion图1a展示了铜钴合金/钴钨氧化物异质结构(CuCo/CoWOx)的合成过程。通过一步电沉积法在铜泡沫(CF)上制备的催化剂呈现多孔微观结构(图1c),X射线衍射(XR

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-09-01

  • 碳氮界面层工程调控MoO2/MnO2异质结构中锰活性位点实现高效稳定酸性水氧化

    Highlight本研究成功构建了碳氮化合物(CN)包覆MoO2与MnO2组成的层级结构催化剂(MoO2@CN/MnO2),其酸性氧析出反应(OER)性能与稳定性显著提升。Results and discussion图1a展示了MoO2@CN/MnO2的合成路线:先通过水热法制备MoO2纳米球,经尿素热解在其表面包覆CN层,最后与MnO2复合。透射电镜(TEM)显示MoO2@CN具有核壳结构(图S1a),高分辨TEM显示0.342 nm晶格条纹对应于MoO2的(-111)晶面。Conclusion我们设计的MoO2@CN/MnO2层级结构催化剂在酸性介质中实现了显著增强的OER活性和稳定性。实

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-09-01


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