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生物质焦油包覆转炉钢渣复合材料:高性能超级电容器的可持续策略
在全球碳中和背景下,钢铁工业每年产生的数百万吨转炉钢渣(converter steel slag)和生物质能源转化过程中产生的有毒生物质焦油(biomass tar),正成为环境治理的棘手难题。传统填埋处理不仅占用土地,其中的重金属和有机污染物更可能引发二次污染。与此同时,超级电容器(supercapacitor)作为新型储能器件,其核心电极材料面临能量密度低和成本高的双重挑战。如何将这两种"工业包袱"转化为"储能宝藏",成为循环经济领域亟待突破的科学命题。发表在《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》的这项研究给出了创新解决方案。研究团队通过
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-08-31
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有机改良剂调控石榴园真菌衰退:揭示抑菌机制与可持续防控策略
石榴枯萎病正成为全球果园生产的重大威胁。这项在印度喜马偕尔邦开展的研究(2018-2021年)发现,库鲁地区的病害发生率持续居高,曼迪地区中等,而索兰地区较低。尽管存在显著地域差异,但病害发生率年际变化不大,且老龄果园更易感病——这可能源于病原体长期累积或植株活力衰退。研究锁定茶藨子座腔菌(C. fimbriata)和尖孢镰刀菌(F. oxysporum)作为关键病原体。培养特征与形态学分析显示种内性状稳定,仅有微小变异。内部转录间隔区(ITS)测序证实:C. fimbriata分离株遗传多样性较低,而F. oxysporum则表现出中等变异水平。致病性实验揭示有趣现象:单独接种C. fimb
来源:Journal of Plant Diseases and Protection
时间:2025-08-31
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基于9-蒽甲酸缺陷钝化与三重态能量转移协同提升量子点光伏效率的研究
引言PbS胶体量子点(CQD)因其宽光谱吸收(紫外至短波红外)和溶液可加工性成为光伏研究热点,但ZnO电子传输层(ETL)的氧空位缺陷限制了器件性能。9-蒽甲酸(ACA)凭借羧基钝化缺陷和蒽基三重态激子生成能力,被设计为双功能界面修饰剂。其三重态能量(1.83 eV)高于PbS CQD带隙(1.37 eV),为能量转移提供理想条件。结果与讨论缺陷钝化机制XPS分析显示ACA处理使ZnO的O 1s谱中氧空位峰从33.6%降至30.1%,FTIR证实羧酸盐(-COO−)在1563 cm−1和1411 cm−1的特征振动增强,表明ACA通过配位键稳定Zn2+。SEM显示ACA-0.5样品表面孔洞减少
来源:Small Science
时间:2025-08-31
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磁控溅射超薄TiO2中间层实现水系锌离子电池的高可逆性研究
ABSTRACT水系锌离子电池(AZIBs)因锌阳极界面副反应(如锌枝晶、析氢和腐蚀)面临严峻挑战。本研究采用磁控溅射技术在锌表面构建超薄TiO2中间层(TO-Zn),其多孔结构通过物理屏障和离子通量调控双重机制抑制副反应。TO-Zn对称电池在5 mA/cm2下实现5100小时超长循环,Zn||MnO2全电池1000次循环后容量保持率达108.4 mA∙h/g。1 IntroductionAZIBs因安全性高、成本低等优势成为锂离子电池的潜在替代品,但锌阳极的热力学不稳定性导致枝晶生长和副反应。现有策略如电解液添加剂和人工中间层存在工艺复杂或厚度不均等问题。磁控溅射技术制备的TiO2中间层兼具
来源:SmartMat
时间:2025-08-31
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高效剥离原子级厚度非范德华力准晶纳米片及其增强电催化析氧反应性能
在材料科学前沿领域,二维(2D)准晶纳米材料的制备一直面临重大挑战。与传统晶体不同,准晶材料具有独特的非周期性结构,其非范德华力(non-van der Waals, n-vdW)特性使得常规剥离方法难以奏效。研究人员创新性地开发出液相剪切剥离(Liquid-Phase Shear Exfoliation, LPSE)技术,成功实现了Al74Co15Ni11准晶纳米片的克级制备。这项技术的突破性在于:通过精确调控剪切力场,克服了n-vdW材料原子间强化学键的束缚,获得了厚度仅原子尺度的准晶纳米片。更令人振奋的是,该方法展现出优异的普适性,可推广至其他准晶合金体系。电化学测试表明,所制备的Al7
来源:Small Methods
时间:2025-08-31
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盐辅助化学气相沉积法制备晶圆级单层二硒化钼及其高性能电子器件应用
在二维材料研究领域,单层二硒化钼(MoSe2)作为过渡金属硫族化合物(TMDCs)家族的重要成员,因其独特的物理和电子特性成为下一代半导体器件的明星材料。然而要实现其实际应用,如何规模化制备高质量单晶薄膜一直是亟待突破的技术瓶颈。最新研究通过创新的盐辅助化学气相沉积(SA-CVD)技术,在蓝宝石衬底上成功实现了直径达2英寸的晶圆级单层MoSe2外延生长。更令人振奋的是,研究团队开发出仅需去离子水辅助的清洁、快速、无损转移工艺,完美解决了二维材料器件加工中的转移难题。电学性能测试显示,基于该材料的场效应晶体管(FET)器件表现出39.1 cm2V−1s−1的优异载流子迁移率,以及高达108-10
来源:Small Methods
时间:2025-08-31
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印度首次报道紫荆花叶斑病病原菌——暹罗炭疽菌(Colletotrichum siamense)的发现与研究
在印度喀拉拉邦农业大学校园内,科研人员发现紫荆花(Bauhinia purpurea)叶片出现新型病斑。通过将经0.1%升汞消毒的叶片组织接种至马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基,25°C室温培养后成功分离病原真菌。研究团队严格遵循柯赫氏法则完成病原验证,结合菌落形态特征与多基因系统发育分析,最终锁定元凶——暹罗炭疽菌(Colletotrichum siamense)。这项发现不仅记录了该病原菌在印度的首例紫荆花感染案例,更警示学界应重视林木-病原互作系统中新兴真菌的生态适应性与致病机制。
来源:Australasian Plant Pathology
时间:2025-08-31
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短波透热法实验性疼痛模型精准复现慢性肩痛特征:强度、性质与空间分布的平行组验证研究
引言肩痛作为高发的肌肉骨骼疾病,约50%患者会发展为慢性疼痛。现有实验模型(如高渗盐水注射、神经生长因子NGF注射)存在持续时间短、侵入性强或无法精准控制强度等问题。短波透热法(SWD)通过射频热刺激诱导疼痛,前期研究显示其可产生持续145分钟的可控疼痛,本研究旨在验证其与临床肩痛的生物特征等效性。方法采用平行组设计,纳入32名慢性单侧肩痛患者(USP组)和32名健康志愿者(SWD组)。SWD组通过电容式 applicator(18×12 cm,27.12 MHz)在优势肩部施加热刺激至耐受阈值。评估指标包括:1.疼痛强度:视觉模拟量表(VAS)评分;2.疼痛性质:西班牙版McGill疼痛问卷
来源:European Journal of Pain
时间:2025-08-31
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中国新疆下三叠统韭菜园组混杂韭园颌兽(Jiucaiyuangnathus confusus)新标本研究
在中国新疆吐鲁番地区下三叠统韭菜园组新发现的兽头类化石材料,为理解混杂韭园颌兽(Jiucaiyuangnathus confusus)的形态特征提供了重要线索。这批标本包括一具完整的头骨连带下颌及部分骨骼,体型略大于正模标本。通过骨组织学分析显示,这些个体均处于幼年发育阶段,具有快速的骨生成特征,死亡年龄可能不足1岁。有趣的是,新标本展现出与正模不同的齿列特征:6枚上颌门齿、最后一枚门齿与第一枚上颌齿之间的短齿隙、更显著的犬齿(及犬齿隆起),以及15枚齿骨牙齿。这一发现挑战了传统认知,表明幼年个体犬齿退化或缺失的特征在兽头类系统发育分析中可能并不可靠。更令人振奋的是,标本耳部前耳骨(proot
来源:The Anatomical Record
时间:2025-08-31
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周期性覆盖对雷竹林土壤呼吸温度敏感性(Q10)及CO2排放的影响机制研究
在亚热带地区具有重要经济价值的雷竹(Phyllostachys violascens),常通过冬季覆盖稻壳等材料提升地温来促进竹笋早发增产。但这种周期性覆盖管理可能带来土壤质量下降和温室气体排放激增的双重风险。为揭示不同覆盖模式对土壤二氧化碳排放温度敏感性(Q10)的影响机制,研究团队在南京选取了四种典型管理样地:S1(覆盖8年后弃管2年)、S2(连续覆盖10年)、S3(覆盖5年+自然恢复5年)以及未覆盖对照(CK)。通过分层采集0-30cm土壤样品进行5-35°C梯度培养实验,结合土壤有机碳(SOC)、氮磷钾含量、含水率(SWC)及微生物生物量碳氮(MBC/MBN)等指标测定,发现有趣现象:
来源:Land Degradation & Development
时间:2025-08-31
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四地水稻田甲烷氧化菌与低剂量NPK肥配施对水稻生长及产量的影响研究
引言水稻作为全球主要粮食作物,其可持续生产面临化肥过度使用和温室气体排放的双重挑战。印尼作为水稻生产大国,2021年产量达5526.9万吨,但人口增长(年均增加326万)迫使产量需年增0.8%-1%。传统NPK肥的滥用导致土壤退化与甲烷(CH4)排放加剧,而甲烷氧化菌(methanotrophs)因其双重功能——利用CH4作为碳源并固定大气氮(N2)——成为研究焦点。材料与方法研究在哈桑丁大学农业学院实验室及印尼戈瓦县稻田开展,采用裂区设计:主区为NPK剂量(0-250 kg/ha),副区为四种甲烷氧化菌(戈瓦、马罗斯、庞卡普、锡德拉普,107 CFU/mL)。菌株通过硝酸盐矿物盐(NMS)培
来源:International Journal of Agronomy
时间:2025-08-31
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钛掺杂优化NASICON型Na4MnCr(PO4)3正极材料的储钠性能与结构稳定性研究
Highlight本研究通过阳离子工程策略开发了钛掺杂的NASICON型正极材料Na3.55Mn0.85Cr0.85Ti0.3(PO4)3(NMCTP),其优化了过渡金属-氧(TM-O)配位环境,激活了Cr3+/Cr4+氧化还原反应,同时提升结构稳定性和Na+传输动力学。Results and discussion通过溶胶-凝胶法合成了一系列Ti掺杂的NASICON材料。X射线衍射(XRD)精修表明,Ti4+的引入显著降低了晶胞体积变化(仅5.6%),原位实验揭示了材料在充放电过程中经历固溶体-两相混合的储钠机制。电化学测试显示,NMCTP在10 C倍率下容量达82.2 mAh g−1,200
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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铝盐电解质添加剂通过阴离子插层/脱嵌实现超低温高压锌镍金属电池
亮点相比二价金属阳离子,三价Al3+具有更高的水解常数(~1.3×10−5)和更强的质子解离能力,为低温储能器件提供了新机遇。本研究创新性地利用铝盐电解质的阴/阳离子协同优势:XPS和原位拉曼光谱(in-situ Raman)证实阴离子(Cl−/ClO4−)可在正极实现高效插层/脱嵌,显著提升金属电池氧化还原动力学;同时Al3+凭借与水分子-9.12 eV的低结合能,在Zn/Ni表面实现优异的沉积/剥离可逆性。阴离子存储机制通过三电极体系测试发现,2 m Al(ClO4)3、2 m Al(OTf)3和2 m Al2(SO4)3电解质在聚苯胺(PANI)正极中仅Cl−/ClO4−能实现有效电荷存
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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原位液相烧结构建石榴石-非晶玻璃双相电解质用于高性能固态电池的枝晶抑制研究
Highlight石榴石型Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12(LLZTO)通过原位生成活性液相实现烧结机制转变,冷却后形成独特的石榴石-非晶玻璃双相结构。玻璃相像"纳米胶水"般填满晶界微孔,使电解质相对密度达95.7%,离子电导率提升至1.1 mS cm-1。Electrochemical Performance of Garnet-Amorphous Glass Biphasic Structure in Solid-State Batteries在Li|LLZTO|Li对称电池测试中,这种"晶界装甲"结构使临界电流密度(CCD)翻倍至1.0 mA cm-2,循环寿命从260小时延长
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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精准调控硬碳闭孔浓度实现超高平台容量的钠离子电池负极材料
亮点水热预处理显著提升氧化锌(ZnO)模板法的碳产率(21.50%-50.49%),有效抑制ZnO团聚并优化闭孔分布,突破传统酸/碱刻蚀模板法的高能耗瓶颈。材料直接采用葡萄糖酸锌水合物(C12H22O14Zn·xH2O)和乙酸锌(C4H6O4Zn)作为前驱体,无需改性即可合成同源硬碳。样品制备将6g葡萄糖酸锌溶于50mL去离子水,在60℃磁力搅拌30分钟后密封于聚四氟乙烯高压釜。通过调控乙酸锌添加量实现闭孔参数的精准编程,犹如"分子刻度尺"般定制孔径(0.4-2nm)和浓度梯度。水热预处理优势扫描电镜(SEM)显示预处理后的前驱体呈现独特的纳米片自组装结构(图S2),这种"预组织"策略使碳化过
来源:MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING R-REPORTS
时间:2025-08-31
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快充条件下大圆柱锂离子电池中锂沉积的多物理场机制解析
HighlightNFMCMs的晶体结构NFMCMs由MO6八面体层(M为镍、铁、锰)与钠层交替堆叠构成,形成二维Na+传输通道。根据Na+配位环境和氧层堆叠顺序,Delmas将其分类为O3、O2、P3和P2等结构。充放电机制过渡金属(TM)在NFMCMs中主导电荷补偿与结构稳定性。通过调控NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2等材料的TM比例,可优化其电化学性能,例如Na+脱嵌动力学和平均电位。实际应用挑战尽管NFMCMs具有高容量和低成本优势,但其复杂的相变行为、较差的空气/热稳定性严重制约产业化进程。例如,O3→P3相变会导致结构坍塌,而表面副反应加速容量衰减。改性策略1.离子掺杂:引入
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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金属氧化物涂层抑制高电压LiTFSI基电池铝集流体腐蚀的研究
Highlight本研究开发了一种创新的机械-热-电化学(MTE)耦合建模方法,用于解析4695电池在快充过程中的多物理场特性。通过结合外部电压/温度/应变测量与内部CT变形分析的双重验证手段,首次实现了对电极卷绕方向上锂沉积风险的量化评估。Model validation图1展示了电池外壳周向电压、表面温度和应变的演变过程。模型设定所有表面传热系数为20 W/(m2⋅K),环境温度25°C(具体参数见附表)。结果显示三种不同工况下的模拟电压曲线与实测数据高度吻合,验证了MTE模型的可靠性。Methods基于亿纬锂能生产的硅-石墨/Ni90Co5Mn5(NCM811)体系4695电池(额定容量
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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综述:高能量密度长循环寿命钠离子电池用Na1-δNixFeyMnzO2正极材料的进展与展望
引言钠离子电池(SIBs)凭借钠资源丰富、安全性高及宽温域等优势,成为锂离子电池(LIBs)的理想替代品。硬碳(HC)因其复杂孔隙结构、原料来源广和成本低廉,被视为最具商业化潜力的SIBs负极材料。然而,其模糊的储钠机制制约发展,而构建闭孔结构提升平台容量被证明是根本解决路径。材料与方法采用水热预处理葡萄糖酸锌(ZG)结合一步碳化法,通过调控前驱体醋酸锌含量精确操纵闭孔参数。对比未处理ZG样品,水热法使碳产率提升21.50%-50.49%,并有效抑制ZnO模板团聚。扫描电镜(SEM)显示水热衍生前驱体(HDZG)具有更均匀的ZnO分散形态。闭孔结构的调控机制研究发现ZnO模板在碳化过程中的空间
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-31
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灾害风险管理中的国家、制度与组织能力:系统综述与未来展望
Highlight国家、制度与组织能力国家能力概念源于对国家发展角色的探讨(Cingolani, 2013),尤其在战后与危机研究中形成四大领域:发展经济学、比较政治学、冲突研究和公共政策分析。制度能力则关注规则体系对社会互动的塑造力(Hodgson, 2006),例如语言规则和法律系统如何通过规范性共识影响灾害应对。组织能力在《仙台框架》(SFDRR)中被强调为跨部门协作的核心,涵盖私营机构、NGOs(非政府组织)和科研机构等多元主体。研究方法论本研究采用系统性范围综述(SSR)方法,通过Parsifal平台六步分析2012-2023年文献。筛选标准聚焦明确讨论三类能力的英文论文,最终纳入7
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-08-31
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考虑热传导能力时空异质性的泛北极地区月尺度土壤冻结深度新型制图方案MSFDmap
冻土作为冰冻圈关键组分,对气候变化高度敏感。泛北极地区包含季节性冻土和多年冻土区,其季节性冻融层动态深刻影响着区域温度调节、水文过程、植被动态和碳循环。土壤冻结深度(SFD)作为量化冻土变化的核心指标,其准确制图对理解气候变化下的冻土响应机制至关重要。然而,现有SFD制图方案主要聚焦年最大值,忽视月尺度变异,且难以同时兼顾时空异质性和物理约束。传统简化Stefan方程(TU-Stefan)虽具物理基础但简化了热传导因子(HTF)的时空变异性,而机器学习模型(RF-SFD)虽能捕捉异质性却缺乏物理约束。这种矛盾促使北京师范大学团队在《International Journal of Applie
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-08-31