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氧化锆膜反应器限域催化激活界面Li2S用于高性能锂硫电池
1 引言锂硫(Li/S)电池的发展受限于硫氧化还原反应(SRR/SER)中Li2S的缓慢动力学和不可逆性。传统策略通过设计电催化硫宿主或修饰隔膜改善性能,但对高倍率下Li2S界面转化的调控仍不足。本研究提出氧化锆膜反应器(ZMR)新概念,其独特的ZrO2(011)晶面与氮掺杂碳纳米纤维协同作用,可同时加速Li+扩散(能垒仅0.139 eV)和Li2S分解(能障0.69 eV)。2 结果与讨论材料特性通过静电纺丝和氮气氛碳化制备的ZONC膜具有筛状分级结构,HAADF-STEM显示ZrO2纳米颗粒均匀分布在碳纤维中。XANES证实Zr的化学态与ZrO2一致,而XPS检测到Zr-S键(181.8
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锰/钴双金属MOF衍生核壳硅基负极中刚柔协同缓冲层设计提升锂存储性能
这项突破性研究展示了如何通过巧妙的材料设计解决硅基负极的核心难题。科研人员采用溶剂热合成法,将硅纳米颗粒嵌入锰/钴双金属有机框架(Mn/Co-BTC MOF)中,经过精准控制的热解过程,成功构建出具有"刚柔并济"特性的核壳结构。在微观尺度上,热解产生的碳基质与金属氧化物(MnO/CoO)形成复合缓冲层,既提供刚性支撑框架又保持适度柔性。这种独特的"铠甲"结构使硅颗粒在充放电过程中的体积变化(<300%)被有效约束,同时保持电极结构完整性。电化学测试显示,优化后的Si@MC-BTC-C复合材料展现出惊人的1270 mAh g−1比容量(2 C倍率),在10 C高倍率下经历1000次循环后,仍能保
来源:ChemSusChem
时间:2025-08-10
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金属卤化物钙钛矿太阳能电池开路电压波长选择性调制的解锁机制与性能优化
1 引言金属卤化物钙钛矿(MHPs)因其卓越的光电特性成为新一代光电子材料,但其软晶格特性导致环境敏感性。水氧协同作用会加速降解,而适度环境暴露反而能促进结晶。晶格应变(尤其是界面微应变)是影响器件性能的关键因素,其来源包括热膨胀系数差异和界面失配。光照可通过调控光致应变能量诱导结构变化,但机制尚不明确。2 结果与讨论光存储诱导Voc增强以MeO-2PACz为空穴传输层(HTL)的三阳离子钙钛矿(CsMAFA)器件在μW级环境光存储24小时后,Voc从1117.56 mV提升至1149.64 mV。GIXRD/XRD显示光照后钙钛矿(001)晶面间距扩大0.48%,底部区域PbIxBr2-x杂
来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS
时间:2025-08-10
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铁-锆双金属氧化物界面工程强化类芬顿过程中酚类污染物的去除
摘要芬顿技术因其卓越的氧化性能在深度去除低浓度新兴污染物(ECs)领域备受关注。传统矿化过程需要消耗大量H2O2产生羟基自由基(HO˙)。本研究通过Fe-Zr双金属催化剂(FeZrOx)的界面工程,在异质结界面实现酚类污染物协同去除的同时,H2O2用量较传统Fe2O3体系降低80%。1 引言新兴污染物(ECs)及其降解产物即使在痕量浓度下仍可能危害水生态和人类健康。芬顿技术作为高效高级氧化工艺(AOPs),主要依靠HO˙(E0=2.80 V/NHE)实现污染物降解。然而如何在保证氧化剂高效利用的同时实现ECs高效去除仍是研究重点。2 结果与讨论2.1 FeZrOx表征通过梯度加热法制备的FeZ
来源:ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS
时间:2025-08-10
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光解密手性驱动超分子系统中的自恋型自分类现象及其纳米结构可视化
光响应基团成功解密了手性超分子系统中的自恋型自分类(narcissistic self-sorting)现象。研究团队巧妙设计了两类手性构件:含肉桂酸基团的光响应分子(L/D-CG)和含丹磺酰基的荧光分子(L/D-DNSG)。当这些分子组成同手性系统(如L-CG/L-DNSG)时,会形成具有纤维结构的有机凝胶,表现出社会型自分类(social self-sorting);而异手性系统(如L-CG/D-DNSG)在光照射下则发生戏剧性转变——均匀的凝胶瓦解为悬浮液,并自组装成纳米串状(nanokebab)结构,清晰展现出分子层面的自恋型自分类行为。通过光二聚化(photodimerization
来源:Angewandte Chemie International Edition
时间:2025-08-10
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高硼冷作工具钢二次硬化合金化策略的对比研究:从钨钒协同到硅锰调控
研究背景与技术挑战冷作工具钢(CWS)在≤250°C工况下的性能取决于马氏体基体与硬质碳化物的协同作用。传统高铬钢依赖M7C3型碳化物,而高硼工具钢(HBTS)通过M2B型硼化物实现性能突破。但高温应用场景要求材料具备二次硬化能力,即通过回火过程中析出纳米碳化物(如VC、M23(C,B)6)提升硬度。本研究聚焦合金元素对HBTS回火行为的调控机制。实验设计与方法创新采用真空感应熔炼制备Fe-0.4C-1B-2.5Cr基合金,变量包括:难熔元素:W(2-9wt%)、V(1-3wt%)非碳化物形成元素:Si/Mn(0.5-1wt%)通过锻造破碎共晶网络,经1100°C奥氏体化+水淬后,在100-6
来源:steel research international
时间:2025-08-10
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碱性水热法合成Na5[RE(OH)6][MO4](RE=Y, Sc, Er-Lu; M=Cr, Mo, W)晶体结构及其热稳定性与磁学特性研究
引言稀土-过渡金属氧化物因其丰富的结构化学与多功能特性备受关注。本研究通过NaOH碱性水热体系(20 mol/L,250°C),在10小时内高效制备了15种Na5[RE(OH)6][MO4](RE=Y/Sc/Er-Lu;M=Cr/Mo/W)单晶及1种Sc衍生物Na8[Sc(OH)6]2[CrO41200°C)或长周期水热法(10天)相比,该方法显著提升了合成效率。合成与结构解析水热条件优化:反应采用PTFE内衬高压釜,控制水碱比q(Na)=2.78(对应28 mol/L NaOH),避免高浓度(q=1)导致的强吸湿性问题。Sc3+因离子半径较小(较其他RE3+小10%)特异形成四方晶系I 2d
来源:European Journal of Inorganic Chemistry
时间:2025-08-10
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锌离子电池中氢演化副反应的路径调控:碲酸诱导构建ZnO-TeO2-Te三元界面层的研究
引言随着环境问题与化石燃料枯竭,可充电电池需求激增。尽管锂离子电池(LIBs)已商业化,但其有机电解质的毒性和易燃性促使学界转向更安全的水系锌离子电池(AZIBs)。这类电池采用水溶剂和Zn2+电荷载体,兼具高容量和低成本优势。然而,锌负极的析氢反应(HER)和枝晶生长严重制约其发展——HER会升高电解液pH值并腐蚀电极,而锌羟基硫酸盐(Zn4(SO4)(OH)6·nH2O, ZHS)副产物会消耗活性锌离子。结果与讨论锌负极上的ZnO-TeO2-Te三元复合层碲酸(TeA)在2 M ZnSO4电解液中与锌反应,自发形成独特的米粒状SEI层。高分辨透射电镜(HR-TEM)显示该层由ZnO(002
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-10
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从互扩散视角解析钙钛矿粉末热卤素交换机制及BMIMBF4的调控作用
引言铅卤钙钛矿因其可调带隙成为太阳能电池材料的佼佼者,但其稳定性受限于卤素迁移。研究聚焦甲基铵铅卤化物(MAPbX3)中I−/Br−交换过程,通过添加离子液体BMIMBF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)调控扩散动力学。方法实验采用机械化学合成的MAPbI3和MAPbBr3粉末,在60-90°C下通过原位XRD监测固溶体MAPbIxBr3-x形成过程。通过13个高斯峰分解XRD图谱,量化不同卤素组成的相分布,构建浓度梯度模型。结果与讨论无IL体系的扩散不对称性:Br−在MAPbI3中的扩散系数是I−在MAPbBr3中的3倍,源于Pb-Br键更强(键能差8%)和MAPbBr3晶格刚性导致的B
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-10
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FTO基底上PTAA与SAM互补空穴传输层策略实现高效稳定p-i-n结构钙钛矿太阳能电池
1 引言钙钛矿材料在光电器件中的卓越性能引发广泛关注,但商业化进程面临基底适配性挑战。氟掺杂氧化锡(FTO)因其低成本、高透光性和耐高温特性成为最具潜力的透明导电氧化物(TCO)基底,但其表面粗糙度超过150nm的特性使得传统空穴传输材料难以兼顾覆盖度与导电性。聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)虽具有优异能级匹配和热稳定性,但在FTO上需超厚沉积才能避免漏电;而(2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基)膦酸(MeO-2PACz)等自组装单分子层(SAM)虽能适应粗糙表面,却存在锚定不牢和电阻率高的缺陷。2 结果与讨论100mV降至<50mV(图2d),显著提
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-10
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过去、现在与未来的情感反应如何共同预测集体行动:时间比较的多维情绪路径分析
时间比较的情绪签名理论研究团队提出了创新性的"时间比较情绪签名"理论框架,指出不同时间参照点会引发独特的情绪反应模式。通过2(效价)×3(时间参照)的实验设计,首次系统揭示了过去、现在和未来三个时间维度各自对应的主导情绪:过去主要唤起内疚(guilt)或怀旧(nostalgia),现在关联愤怒(anger)或自豪(pride),未来则触发恐惧(fear)或希望。塑料污染研究的启示在前两项针对塑料污染的研究中,研究者发现未来时间框架具有特殊动员效力。积极未来想象通过增强希望间接提升行动意愿(β=0.24,p<0.05),而消极未来则通过削弱希望降低参与(β=-0.11,p<0.001
来源:European Journal of Social Psychology
时间:2025-08-10
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基于MRI"距离"结构化报告的T3期直肠癌预后预测研究
直肠癌作为全球高发恶性肿瘤,近年来呈现年轻化、晚期化趋势,其中T3期直肠癌的临床处理尤为棘手。这类肿瘤已突破肌层但未穿透浆膜,看似处于"中间状态",实则存在显著的预后异质性。传统影像评估常陷入两难:过度治疗可能带来不必要的功能损害,而治疗不足则可能导致复发转移。更棘手的是,现有临床指标难以精准预测哪些患者会从强化治疗中获益。广西医科大学附属医院的研究团队创新性地采用MRI"距离"(DISTANCE)结构化报告系统,对2014-2021年间205例直接手术的T3期直肠癌患者进行多维度分析。这项发表在《Abdominal Radiology》的研究突破性地发现,常规MRI报告中容易被忽视的闭孔淋巴
来源:Abdominal Radiology
时间:2025-08-10
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玄武岩玻璃在深地幔压力下的声速特性及其对地幔岩浆演化的启示
玄武岩玻璃在深地幔压力下的声速特性研究研究方法与技术突破采用布里渊散射(BLS)和脉冲受激光散射(ISLS)技术,结合金刚石压砧(DAC)装置,首次实现了玄武岩玻璃在63 GPa高压下的纵波(VP)和横波(VS)速度同步测量。实验使用成分为Na0.036Ca0.220Mg0.493Fe0.115Al0.307Ti0.012K0.002Si0.834O3的玄武岩玻璃样品,在CO/CO2混合气体炉中1873 K条件下熔融淬火制备。声速变化的压力响应在0-2.4 GPa低压区间,VS和VP出现反常下降,从初始的3.82±0.03 km/s和6.92±0.03 km/s分别降至3.70±0.03 km
来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems
时间:2025-08-10
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原子级精确调控Ruddlesden-Popper缺陷诱导配体稳定混合卤化物钙钛矿的增强发光效应
原子级精确调控Ruddlesden-Popper缺陷诱导配体稳定混合卤化物钙钛矿的增强发光效应1 引言金属卤化物钙钛矿量子点(QDs)因其可调谐光谱特性、优异发光效率和低成本制造等优势,成为光电器件研究热点。然而快速不可控的结晶过程导致表面/界面缺陷,严重影响发光效率和稳定性。混合卤化物钙钛矿(MHP)虽能实现全色可调发光,但存在卤素相分离的"霍克效应"。本研究通过改进热注射法合成超薄CsPbBr3 QDs,并利用n-辛基碘化铵(NOAI)进行配体交换,实现了稳定高效的CsPbBr3-xIx MHP纳米晶(NCs)。2 结果与讨论通过核磁共振(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实了NO
来源:Advanced Materials
时间:2025-08-10
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研究成果丨周岳课题组在Advanced Science发文揭示拟南芥PRC1介导的H2Aub loop的形成机制及功能
PcG(Polycomb Group)家族蛋白形成两个主要的复合体PRC(Polycomb Repressive Complex)1和2,分别介导H2Aub和H3K27me3来修饰染色质,对基因的转录抑制和染色质高级结构的调控有着至关重要的作用。与哺乳动物等较为不同的是,在拟南芥的基因组上,H2Aub与H3K27me3并没有完美的共定位,而存在较多的H2Aub单独修饰的区域。这些基因组区域在空间上是否与H3K27me3修饰的区域共定位,以及如何参与PcG介导的基因抑制是仍未被探索的。除此以外,在拟南芥中,PRC2介导的H3K27me3被发现作用于抑制性染色质环的形成,而PR
来源:北京大学现代农学院
时间:2025-08-10
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原位形成含鞘氨醇-1-磷酸的免疫治疗水凝胶增强肺癌免疫治疗效果
肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占绝大多数。尽管免疫检查点阻断疗法(如PD-1/PD-L1抑制剂)为晚期肺癌患者带来希望,但"冷肿瘤"微环境中免疫细胞浸润不足导致治疗响应率低。更棘手的是,手术后残留肿瘤细胞常导致复发,现有辅助治疗效果有限且副作用大。这些临床困境亟需能重塑肿瘤免疫微环境的新型治疗策略。上海交通大学医学院附属上海第一人民医院的研究团队发现,对PD-1/PD-L1治疗无响应的肺癌患者血浆中鞘氨醇-1-磷酸(S1P)水平显著降低。这一现象提示S1P可能是调控肿瘤免疫的关键分子。基于这一发现,研究人员开发了具有免疫调节功能的水凝胶系统,相关成果发表在《S
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-09
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基于Floquet工程的光学镊子声子激光实现相干声学频率梳
在精密测量和量子声子学领域,如何产生具有高度相干性的多频率声子信号一直是个关键挑战。传统声学频率梳虽然能产生多频信号,但存在两个根本局限:一是基于热声子的机制导致信号相干性不足;二是受限于非线性波混频等方法的苛刻条件,难以灵活调控频率梳特性。更令人困扰的是,现有技术难以同时实现足够多的频率齿数和真正的相干声子态,这严重制约了声学频率梳在海洋环境监测等实际应用中的性能表现。针对这些难题,中国科学院的研究团队在《Science Advances》发表创新成果,他们巧妙地将Floquet工程这一周期性调控技术与悬浮光力学系统相结合,首次实现了基于微球声子激光的相干声学频率梳。这项研究突破了传统声学频
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-09
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胸腺来源的NK细胞前体促进KIR+NKG2A− NK细胞生成及其在抗肿瘤免疫中的潜在应用
在免疫系统中,自然杀伤细胞(NK细胞)是抵御病毒感染和肿瘤的第一道防线。其中,能够特异性识别单个HLA-I(人类白细胞抗原I类)分子下调的KIR+NKG2A− NK细胞(简称KIR-only细胞)具有独特抗肿瘤潜力,但其发育起源长期未知。此前研究发现,循环先天淋巴样细胞1(cILC1)能分化为此类细胞,但cILC1的源头仍是谜团。为解决这一难题,来自德国杜塞尔多夫大学医院(University Hospital Düsseldorf)的研究团队通过分析22例婴幼儿胸腺样本,结合单细胞测序和功能实验,首次鉴定出胸腺内存在一种新型ILC1样细胞——thyILC1。这类细胞不仅占胸腺先天淋巴细胞90
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-09
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超声响应导电水凝胶通过靶向调控细胞周期实现无创椎间盘再生
椎间盘退变(IVDD)是导致慢性腰痛的常见病因,其核心病理特征是髓核组织(NP)的进行性退化。由于椎间盘处于无血管的深层解剖位置,传统手术创伤大,而现有的再生疗法如干细胞移植面临细胞存活率低、微环境恶劣等瓶颈。更关键的是,退变椎间盘中髓核细胞(NPCs)普遍存在细胞周期阻滞和氧化应激损伤,但如何无创激活这些静息细胞仍是未解难题。针对这一挑战,华中科技大学同济医学院的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表创新成果,开发了一种声敏导电水凝胶(TCPP@PPy-PPy/PVA),通过超声(US)触发靶向细胞周期调控和氧化应激缓解的双重机制,成功实现椎间盘无创再生。研究通过封装四(4-羧基
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-09
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单相外延生长铁电氮化物钙钛矿CeTaN3的合成与性能研究:下一代信息存储材料的新突破
在信息存储和功能器件领域,铁电材料与半导体的集成一直是科学家们追逐的圣杯。传统铁电氧化物虽性能优异,却面临与硅基半导体工艺兼容性差、氧空位导致漏电流大等问题。更棘手的是,高质量单晶氮化物钙钛矿的合成长期受限,其极化动力学机制如同蒙着面纱的舞者,令人难以捉摸。南方科技大学高压实验室的研究团队另辟蹊径,将目光投向无氧的铁电氮化物体系,在《SCIENCE ADVANCES》发表的研究中,他们通过创新性的高压合成与等离子体辅助脉冲激光沉积技术,首次实现了单相外延铁电CeTaN3薄膜在氧化物和半导体衬底上的可控生长。研究团队采用PLD结合快速热退火(RTP)技术制备薄膜,通过X射线衍射(XRD)、像差校
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-08-09