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综述:电催化硝酸盐还原制氮产物:氨、尿素及氨基酸合成的路径、催化剂与机制
环境负担与合成氨基酸的全球需求全球氮循环因哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺的广泛应用而失衡,人为氮输入已超过自然固氮150%。硝酸盐污染与合成氨基酸需求形成尖锐矛盾——前者导致水体富营养化,后者依赖高耗能工业流程。电催化技术通过将硝酸盐转化为氨(NH3)、尿素或氨基酸,有望同步解决环境与资源问题。电催化路径:从氮气到氨基酸最新研究显示,尖晶石氧化物ZnFe0.4Co1.6O4可在1.6 V电压下实现130±12 μmol·h−1·g−1的硝酸盐产率,为氨基酸合成提供可持续原料。三条核心路径中:1.氨合成:单原子合金催化剂在-500 mA·cm−295%法拉第效率;2.尿素合成:晶面调控
来源:RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS
时间:2025-08-27
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综述:高性能可充电电池液态电解质中的新兴熵效应
AbstractNa3V2(PO4)3(NVP)因其优异的低温性能和钠资源丰富性成为钠离子电池(SIBs)理想正极材料,但低电子电导率和缓慢的Na+扩散动力学制约其应用。研究团队开发了一种基于氮气DBD等离子体的多尺度改性策略:微观尺度上,11.25 eV高能电子轰击在NVP晶格中创造氧空位(O-vacs),将Na+迁移能垒从0.26 eV显著降低;宏观尺度上,电极表面原位形成超稳定NaF界面层,有效抑制低导Na2CO3的生成。COMSOL模拟与密度泛函理论计算证实,这种体相缺陷工程与界面化学优化的协同作用,使改性后电极在40C超高倍率下仍保持76.5 mAh g−1容量,7000次循环容量保
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-27
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多物理场耦合异质锂离子电池模型的计算挑战与跨域求解策略
亮点与结论挑战与解决方案本节通过计算方法攻克异质电池系统建模的三大难关:如图3所示,2.1节采用形态学数值方法(morphology-specific numerical approaches)实现多域耦合;2.2节通过新型传递系数矩阵法解决跨域孔隙率不连续问题;2.3节构建复合势场(composite potential field)确保质量-电荷耦合中的通量连续性。精度验证为严格验证异质模型数值求解器的准确性,我们将自主开发的仿真结果与实验数据及COMSOL商业软件进行对比。测试采用中信国安盟固利提供的NMC-石墨电池,电解液为1 mol/m3 LiPF6(EC:DEC:EMC=1:1:1
来源:eTransportation
时间:2025-08-27
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综述:胶体软物质基柔性储能器件的设计与应用
胶体软物质基电解质胶体软物质凭借可控的自组装行为,为储能器件提供了独特的纳米通道结构和可调流变特性。液晶电解质中,一维柱状(1D)、二维层状(2D smectic)和三维双连续立方(3D bicontinuous cubic)结构通过有序排列的离子传输路径显著提升电导率(10−4–10−3 S cm−15 V),实现高安全性。凝胶电解质(如离子凝胶、低共熔凝胶)兼具机械柔性和高离子迁移率,尤其适合可穿戴设备。胶体软材料基电极电极材料的性能取决于其电化学活性表面积和孔隙结构。乳液模板法制备的多孔碳材料比表面积可达2000 m2 g−1,而水凝胶衍生的三维交联网络促进电子/离子协同传输。气凝胶电极
来源:ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
时间:2025-08-27
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综述:非热外场驱动高密度储氢材料的合成与性能调控
等离子场驱动HSM合成与性能调控等离子体技术通过调控放电参数(功率/电压/脉冲)产生高能离子,可高效合成纳米结构储氢材料。例如,氩等离子体处理使MgH2表面形成缺陷位点,其脱氢起始温度降至180°C,归因于等离子体诱导的Mg-H键解离及原位催化相生成。超声场驱动HSM合成与性能调控5000K)和高压可破碎材料颗粒并增强传质。研究表明,超声辅助球磨使TiFe合金吸氢速率提升3倍,归因于空化微射流促进的表面活化及亚稳态相形成。微波场驱动HSM合成与性能调控微波对极性分子(如MgH2)的选择性加热可实现快速升温。实验显示,2.45GHz微波辐照使NaAlH4脱氢活化能降低40%,机理涉及Al-H键的
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-27
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综述:新兴有机聚合物作为钠离子电池电极材料:机理、特性、挑战与策略
引言在追求环境友好型可再生能源的背景下,钠离子电池(SIBs)因其钠资源丰富、成本低廉等优势成为大规模电化学储能的研究热点。与传统锂离子电池相比,SIBs当前使用的过渡金属氧化物电极(如NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2)存在理论容量低(130 mAh g–1)、加工能耗高、含不可再生金属等缺陷。有机聚合物电极材料凭借结构可设计性、环境友好性和高理论容量等特性,成为极具竞争力的替代选择。有机电极材料的氧化还原机制有机材料的电荷存储主要依赖电活性基团的价态变化:•羰基(C=O)通过烯醇化反应实现两电子转移,典型代表如1,4-苯醌理论容量达496 mAh g–1•亚胺(C=N)基团通过可逆形成
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-27
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生物基超分子双网络凝胶电解质:协同机械强度与离子导电性助力高性能柔性锌离子电池
Highlight我们通过纤维素与丝素蛋白(SF)的乙醇诱导分子组装,构建了具有超分子双网络结构的CS-gel。该材料独特的氢键(H-bond)三维网络与β-折叠微晶域相互贯穿,展现出"刚柔并济"的特性——既具备媲美工程塑料的1.14 MPa抗拉强度,又保持14.39 mS cm-1的高离子电导率。Design and preparation of CS-gel采用ZnCl2/CH2O2低共熔溶剂(DES)体系,在室温下实现纤维素与SF的同步溶解。这种绿色溶剂策略完美解决了异质生物大分子共溶的界面相容性问题,就像为两种性格迥异的生物聚合物打造了"分子级调和剂"。乙醇蒸汽诱导的自组装过程,使SF
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-27
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TiC介导闭孔构筑与异质结工程协同提升硬碳高倍率平台容量用于钠离子电池
Highlight本研究通过TiC嵌入策略在硬碳中构建闭孔结构和异质结,实现高倍率下的卓越平台容量。该方法使TiC修饰硬碳(GM-HCs)获得381 mAh g-1可逆容量,其中闭孔结构促进钠团簇存储,TiC/C异质结加速Na+迁移。TiC调控硬碳图1a展示两种硬碳制备路径:葡萄糖衍生碳(G-HCs)通过自组装碳化释放CO2/H2O,而MXene(Ti3C2)通过氢键和静电作用重构葡萄糖分布。MXene表面-OH/-F/-Cl基团作为碳成核位点,高温碳化后转化为TiC纳米颗粒,不仅提升导电性,其内建电场还诱导弯曲石墨晶格形成闭孔。结论该工作通过闭孔构筑与异质结工程协同策略,使硬碳在10C高倍率
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-08-27
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移动增强现实中的射线指向性能研究:行走状态对眼、头、手交互模态的影响
Highlight本研究首次系统评估了商用AR头戴显示器(HMD)在移动场景下三种无外设射线指向模态(手部、头部、眼动)的性能表现。通过对比站立、跑步机步行和动态路径行走三种状态,揭示了运动对交互效率的显著影响:步行时目标选择错误率飙升5倍至10%,而选择时间延长63%。研究进一步提出基于目标放大和光标速度限制的模拟优化方案,为移动AR交互设计提供了关键数据支持。Discussion研究结果表明,运动对AR HMD的射线指向性能具有全局性干扰,其中手部模态受运动噪声影响最大,而眼动模态在速度上保持优势但易受"米达斯触摸"(Midas touch)效应干扰。头部控制展现出稳定性与精度的平衡特性。
来源:International Journal of Human-Computer Studies
时间:2025-08-27
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山东黄河北煤田宾夕法尼亚纪高硫煤中铀的富集机制与控矿因素:矿物学与元素地球化学研究
Highlight铀在煤中的富集对理解成矿过程及评估资源潜力至关重要。尽管华南超高有机硫(SHOS)煤中铀的地球化学行为已有大量研究,但华北重要高硫煤产区——山东黄河北煤田的铀富集机制仍不明确。Geological setting黄河北煤田位于山东省北部,是鲁西隆起最北端的含煤区,整体构造平缓但边缘断层发育显著,受郯庐断裂带控制。其石炭-二叠纪海陆交互相煤系地层受多期热液活动影响。Samples and analytical methods研究采集了赵官煤矿12件煤及顶底板样品,通过工业分析、硫形态测定、X射线衍射(XRD)及稳定同位素(δ13CVPDB、δ18OVPDB)分析,结合电子探针(
来源:International Journal of Coal Geology
时间:2025-08-27
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基于Sentinel-2影像和Google Earth Engine平台的10米分辨率全球动态地表水组分制图研究
在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,地表水动态监测已成为环境管理和生态保护的重要课题。然而现有全球地表水数据集如JRC GSWE、GLAD GSWD等普遍存在两大瓶颈:空间分辨率局限在30米导致小水体漏检,月时间尺度难以捕捉快速变化过程。更关键的是,传统硬分类方法无法解决混合像元问题——研究显示约10%的内陆水体恰好位于Landsat混合像元中。为突破这些限制,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院王亚兰团队在《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》发表研究,创新性开发了动态地表水组分(DS
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-08-27
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钐掺杂层状钙钛矿CaBi4Ti4O15荧光陶瓷的可调红光发射与暖白光LED应用研究
Highlight钐掺杂奥里维里斯相:Sm3+修饰CaBi4Ti4O15陶瓷及其光致发光响应研究材料与方法实验采用高纯CaCO3、Bi2O3、TiO2和Sm2O3为原料,通过高温固相反应法合成CaBi(4-x)Ti4O15:xSm3+(x=0.5-4%)系列荧光粉,研磨4小时至均质。X射线衍射分析XRD图谱(图1a)显示所有样品均保持正交相结构(空间群Cmc21),无杂峰。主峰(911)随Sm3+浓度增加向高角度偏移(图1b),归因于Sm3+(0.96Å)对Bi3+(1.03Å)位点的取代引发晶格收缩。结论Sm3+掺杂CBT荧光粉在408 nm激发下,通过4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-08-27
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新型腙基配体及其钴(II)配合物的合成、结构表征与选择性抗肿瘤活性研究
亮点• 新型钴(II)配合物展现时间依赖性抗癌活性• 晶体结构揭示单斜晶系P21/c空间群• 氢键和π-π作用主导超分子组装材料与物理测量所有化学品均为试剂级,傅里叶变换红外光谱(FT-IR)使用KBr压片在4000-400 cm−1范围测定,核磁共振(NMR)谱以残留溶剂峰为内标,紫外-可见光谱通过DMSO溶剂测定。光谱表征(FT-IR、NMR与UV-vis)配体1的FT-IR谱中,1660 cm−1处酰胺ν(C=O)和1562 cm−1处亚胺ν(C=N)特征峰证实其结构。钴配合物2中,ν(C=O)红移至1682 cm−1,表明配位后电子密度重排。结论该研究成功合成具有单斜晶系的钴(II)配
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-08-27
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钴掺杂α-MoO3/NF的结构-电子协同调控:高效析氢催化剂的设计与性能突破
Highlight通过一步水热法结合蚀刻处理,成功合成钴掺杂α-MoO3/NF电催化剂。钴掺杂引发双重调控:氧空位生成和表面积扩展,协同优化钼的电子构型,加速电荷转移和氢吸附动力学,最终降低能垒并提升HER性能。Morphological and structural characterization如图1a所示,钴掺杂MoO3/NF的合成结合了水热和蚀刻策略。以钼酸钠为钼源,硝酸调节pH至4–6,通过水热法在NF上生长MoO3前驱体。随后,α-MoO3/NF前驱体在90°C的氯化钴乙醇溶液中接受不同时间的蚀刻处理。Conclusions通过一步水热法和原位蚀刻成功制备α-Co-MoO3/NF
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-08-27
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磷酸盐中Cu-Ag串联位点的构建促进CO2电还原中的C-C耦合
Highlight磷酸盐中Cu-Ag双金属位点的精准构建,通过界面*CO迁移机制将C2+产物的法拉第效率(FE)提升至54.16%,为低碳化学提供了革命性催化策略。Results and discussionX射线衍射(XRD)分析显示(图S1),煅烧后的CuAgPO4复合材料形成了独特的晶体结构。电化学测试揭示:Ag含量与CO选择性呈正相关,而煅烧后的CuAgPO4复合材料展现出卓越的C2+生成能力——这归功于Ag域向Cu位点的*CO迁移促进了关键的二聚化步骤。在-1.0 V工作电压下,其C2+产率较物理混合样品提升80%,且有效抑制了析氢副反应(HER)。Conclusion该研究开创性地
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-08-27
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野生与栽培茶树鲜叶中关键代谢物积累及风味形成的代谢组学与转录组学解析
茶,这一源自东方的神奇饮品,承载着数千年的文化积淀与健康密码。从野生古茶树的苍劲挺拔到现代茶园整齐的灌木丛,茶树在人类驯化过程中发生了哪些微妙变化?为何野生茶甜醇回甘,而栽培茶或浓烈或淡薄?这些风味差异背后隐藏着怎样的分子奥秘?近期发表在《Industrial Crops and Products》的研究给出了答案。团队选取云南三种典型茶树——生长在海拔2050-2500米原始森林的野生古茶树(WT)、百年树龄的栽培古茶树(CT)和现代茶园台地茶(TT),采用广泛靶向代谢组学检测424种代谢物,结合转录组测序,首次系统揭示了野生与栽培茶树鲜叶代谢差异的分子基础。关键技术包括:1) UPLC-M
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-27
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基于农艺性状的韩国紫苏种质资源核心库构建与多样性分析
紫苏(Perilla frutescens)作为东亚地区重要的油料和药用作物,其栽培种(PF)和野生型(WPF/WPC)蕴含着丰富的遗传多样性。然而随着城市化进程,野生资源正急剧减少;同时基因库中海量种质的保存成本与利用效率矛盾日益突出。韩国国立农业生物多样性中心保存的2300余份紫苏种质面临管理难题——如何用最小样本量保留最大遗传多样性?这直接关系到抗病育种、功能成分开发等研究进展。为解决这一难题,Hyeon Park团队在《Industrial Crops and Products》发表研究,首次基于表型数据构建紫苏核心库。研究人员从1227份材料(含521 PF、483 WPF、223
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-08-27
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城市群经济韧性多尺度动态演化机制研究——以辽中南地区为例(2013-2023)
Highlight这项研究通过多尺度视角揭示了经济韧性的动态本质。就像生物体通过基因多样性增强抗病能力,城市网络通过产业关联多样性(related variety)提升抗冲击能力。我们发现:经济活动的空间演化如同细胞分化的过程,2013-2023年间辽中南地区经济结构呈现"从简单到复杂"的进化轨迹。网络层面(network-level)的核心产业如同神经中枢般强化,城市层面(city-level)则像干细胞不断分化出新产业类型。到2023年,区域经济系统已发展出类似生物神经网络的高度互联结构。讨论本研究开创性地将复杂系统理论应用于区域经济分析:1.网络级冲击会显著影响城市级紧密度(tightn
来源:Habitat International
时间:2025-08-27
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单细胞蓝藻长聚球藻FACHB-1061对钼的同化过程及其同位素分馏机制研究
Highlight钼(Mo)是生命必需元素,但古海洋的低钼浓度限制了其生物可利用性,尤其是对贡献氧气和有机物的蓝藻而言。本研究通过钼同位素分馏技术,揭示了长聚球藻(Synechococcus elongatus)在动态适应不同环境钼浓度时的独特吸收途径与同位素分馏模式。Results长聚球藻的生长曲线显示(图1a),在低钼浓度(30–1500 nmol/L)下,快速生长期细胞表现出显著的轻钼同位素偏好(平均Δ98Mocell-medium = −2.20 ± 0.25‰),而在高钼浓度(如10000 nmol/L)下分馏减弱(Δ98Mocell-medium = −1.13 ± 0.13‰)。
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-08-27
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重新审视角闪石分异在岛弧中酸性岩浆形成中的作用:来自堆晶岩根的地球化学与地球物理证据
Highlight尽管安山岩中缺乏角闪石斑晶,我们对西藏橄榄石角闪岩-辉长岩-安山岩火成复合体的研究表明,通过橄榄石和单斜辉石消耗形成的包晶反应角闪石,在硅质岛弧岩浆生成过程中扮演了隐性角色。然而,这一过程产生的熔体SiO2含量很少超过~62 wt%。关键发现• 西藏与全球角闪岩平衡熔体主要为安山质(平均SiO2=62 wt%)• 含橄榄石/辉石的角闪岩具有高地震波速(Vp7 km/s)• 中地壳大规模高波速堆晶体在全球岛弧下未被探测到Cryptical role of amphibole in making the central Tibetan andesite虽然安山岩中未见角闪石,但多
来源:Geoenergy Science and Engineering
时间:2025-08-27