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全球聚合物需求减排潜力评估:基于高分辨率模型的未来需求与回收策略分析
合成聚合物的广泛应用带来了前所未有的环境挑战——每年约4%的全球温室气体排放源自其生产和处置过程,微塑料甚至已侵入极地冰雪和人体血液。面对这一紧迫问题,中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程中心的研究人员Yunhu Gao和André Cabrera Serrenho在《Review of Materials Research》发表研究,首次构建了涵盖14种聚合物在8个区域动态流动的高分辨率模型,揭示了控制需求与强化回收的双轨减排路径。研究团队整合了1978-2020年ICIS数据库的26种聚合物生产数据,通过联合国商品贸易统计数据库(Comtrade)追踪1197种含聚合物商品的跨境流动
来源:Review of Materials Research
时间:2025-08-05
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金属催化剂中氧迁移与氧空位在甲烷干重整中的作用机制及研究进展
Highlight氧物种在甲烷干重整(DRM)中的关键作用DRM反应中,氧物种(oxygen species)通过吸附氧(adsorbed oxygen)、晶格氧(lattice oxygen)、表面羟基(surface hydroxyl groups)和超氧物种(superoxide species)等形式调控反应路径。研究者采用X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)等技术解析这些物种的动态行为。Oxygen Mobility(氧迁移性)氧迁移性指氧离子(O2-)在催化剂表面的扩散能力,是决定金属氧化物催化性能的核心因素。晶体结构、缺陷浓度和温度等因素显著影响氧
来源:Renewable Energy
时间:2025-08-05
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中亚西部晚更新世以来古气候演化及其对中纬度西风带与低纬度高压的响应:基于苏尔汉河盆地风成黄土-古土壤剖面的多指标分析
Highlight亮点• 磁化率(MS)与Zr/Rb比值强相关,证实其可作为西风带风力强度指标• 色度指标、TOC含量、黏粒组分及Na/K、Rb/Sr比值有效指示湿度变化• 14 ka前干旱期与西伯利亚干冷气团入侵相关• 14-5 ka湿润期受NAO负相位与厄尔尼诺协同调控OSL测年与地层对比建立年代框架苏尔汉河盆地QS和SSK剖面显示,13.85±0.70 ka与13.63±0.86 ka开始发育古土壤。区域对比表明,14 ka前持续黄土沉积,14-5 ka形成发育良好的古土壤层,与伊犁盆地KP和Hoalin剖面呈现同步气候变化响应。该时段恰逢新仙女木事件结束后的气候转暖期,与全球性气候转型
来源:Quaternary Science Reviews
时间:2025-08-05
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综述:机械生物超材料的理性设计及其生物医学应用
设计因素与结构创新机械生物超材料的设计灵感源于三大核心因素:仿生学启示(如骨小梁结构)、刺激响应机制(如温度/pH触发形变)和功能需求导向(如组织修复力学匹配)。不同于传统生物材料依赖成分的特性,这类材料通过精巧的微结构(如分级孔隙、折纸/kirigami构型22,23)实现负泊松比、可调刚度等非凡性能。AI驱动的设计革命人工智能技术正颠覆传统设计流程:正向设计通过有限元分析(FEM)优化结构参数,逆向设计则利用深度学习从目标性能反推几何构型。4D打印技术进一步赋予材料时空动态响应能力,例如可随生理环境变化的自适应血管支架35。生物医学应用全景工程化微环境:TPMS结构促进骨细胞定向生长,解决
来源:Progress in Materials Science
时间:2025-08-05
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新型碳点CDLP/CDLT的绿色合成及其在酸性环境中对低碳钢的高效缓蚀机制研究
Highlight碳点缓蚀机制CDLP和CDLT在MS表面的吸附主要通过其羟基、氨基和羰基等极性官能团实现。在15% HCl溶液中,含氮原子使碳点发生质子化平衡(CDLP+/CDLT+)。带正电的低碳钢表面会优先吸附游离氯离子(Cl-),形成负电荷层促进质子化碳点的静电吸附,同时π电子与Fe的d轨道形成配位键,构建多重保护屏障。Conclusion本研究通过水热法成功制备了环保、水溶且高效的碳点缓蚀剂CDLP/CDLT。表征分析(FTIR/UV-Vis/PL/XPS/HRTEM)证实其纳米结构特征。在120 ppm浓度和303K条件下,CDLP对MS在15% HCl中的缓蚀效率达96.50%,
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-08-05
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一步喷涂法制备CNF协同增强EP/SiO2超疏水涂层:实现耐磨与强粘附功能的突破
Highlight受荷叶启发的超疏水涂层因其多功能特性备受关注,但机械耐磨性不足限制其应用。本研究创新性地采用环氧树脂(EP)为粘合剂,协同十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)改性SiO2和KH570改性纤维素纳米纤维(CNF),通过环保型一步喷涂技术构建微纳分级结构。其中SiO2150°)和机械稳定性的复合涂层。Materials纳米二氧化硅(SiO2, 20 nm)、羧基化纤维素纳米纤维(CNF)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为主要原料,E-51环氧树脂(EP)为基体,乙醇为溶剂。Characterization of nano par
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-08-05
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近红外光控润湿性可切换表面的制备及其液滴操控应用研究
Highlight本研究创新性地将氧化石墨烯(GO)与热响应性形状记忆聚合物(SMP)结合,开发出可通过近红外光(NIR)精准调控润湿性的智能表面。该表面在液滴操控领域展现出独特优势,为微流控、生物传感等应用提供了新范式。Design and fabrication of a photocontrolled SMP surface水滴在玫瑰花瓣("花瓣效应")与荷叶("荷叶效应")表面呈现截然不同的润湿行为(图2a)。受此启发,我们通过模板法在SMP表面构建条纹状微结构阵列。原始表面呈现超疏水性(接触角154±3°),而加热至玻璃化转变温度(Tg)后,微结构弯曲形成高黏附态(接触角133±3°
来源:Progress in Organic Coatings
时间:2025-08-05
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中国与G20国家主动脉瘤疾病负担趋势比较:基于全球疾病负担研究(GBD 2021)的30年分析
Highlight主动脉瘤(AA)作为无症状却致命的心血管疾病,其全球负担在发展中国家尤为严峻。本研究通过GBD 2021数据,首次系统比较了中国与G20国家的AA流行病学特征。Results2021年中国AA死亡数达9.04千例(95%UI 7.04-11.58),较199年激增241.29%,年龄标准化死亡率(ASRD)上升37.27%至0.46/10万。男性负担显著高于女性,且随年龄增长呈"剪刀差"式扩大。吸烟仍是男性首要风险因素,而女性则以高血压(HSBP)为主导,高BMI跃居两性共同前三风险。在G20国家中,中国AA死亡排名从1990年第10位攀升至2021年第6位,YLLs排名亦上
来源:Public Health
时间:2025-08-05
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带电粉体料仓静电放电临界归一化填充时间研究与尺度放大分析
Highlight不同粉体休止角下的电场分布近期研究揭示了归一化填充时间(T)、间隙距离(d)和高径比(H/D)对电场的影响[37]。粉体休止角(α)作为关键参数,显著改变料仓内电场格局。图2显示:较小T值时,增大休止角会直接增强堆料表面最大电场强度(Emax);而较大T值时,Emax随休止角呈先升后降趋势。这表明电荷密度分布差异导致休止角对电场产生双重调控机制。临界归一化填充时间的多因素分析初始空间电荷密度:ρ增加会使料仓内电场强度线性增长,临界归一化填充时间(TC)同步提升。间隙距离:TC随d增大先下降后趋于稳定,临界间隙距离(dC)处达到平衡。休止角效应:大休止角工况的TC值远超小休止角
来源:Powder Technology
时间:2025-08-05
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一步法三维聚合物泡沫制备新工艺:发泡行为与界面融合机制研究
Highlight材料特性聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)颗粒C1200(密度1.13 g/cm3,熔融指数3.2 g/10 min)与801T(密度1.20 g/cm3,熔融指数4.3 g/10 min)作为研究对象,采用纯度99.9%的二氧化碳(CO2)作为物理发泡剂。PBAT流变行为聚合物的流变行为反映了分子链动态特性,显著影响发泡性能。图2显示两种PBAT样品在160°C下的储能模量及损耗角正切值随角频率变化曲线。随着频率增加,两种PBAT的储能模量均上升,其中PBAT-C1200表现出更高的储能模量,表明其分子链缠结密度更大,熔体弹性更优,有利于气泡成核与稳定。结论为高效制备高
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绿色增材制造新突破:室温光聚合3D打印用环氧化植物油
Highlight99%。动态力学分析(DMA)揭示了EGSO/ECO对玻璃化转变温度(Tg)和交联密度的调控作用,ITX体系更成功打印出复杂三维结构,为绿色高性能增材制造开辟新途径。Materials实验采用巴西产金刚棕榈油(MPO)、葡萄籽油(GSO)和蓖麻油(CO),通过乙酸/过氧化氢/Amberlite™ IR-120催化体系进行环氧化。光敏剂选用ITX(97%)和天然色素CUR(≥80%),阳离子光引发剂为碘鎓盐(Iod)。核磁共振(1H NMR)显示MPO碘值107.1 g I2/100g(平均每个分子含3.8个双键),环氧化后乙烯基质子信号(5.34 ppm)完全消失,环氧基质子
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低介电常数环脂溶剂中区域无规聚(3-十二烷基噻吩)对半导体碳纳米管的溶剂驱动分散研究
Highlight本研究通过调节环脂溶剂的介电常数,首次实现区域无规聚(3-十二烷基噻吩)(ra-P3DDT)对半导体单壁碳纳米管(sc-SWNTs)的选择性分散,突破传统认知中必须使用区域规整聚合物(rr-P3DDT)的限制。Results and discussion如图1a所示,rr-P3DDT与ra-P3DDT具有显著不同的化学结构。核磁共振氢谱(1H NMR)证实ra-P3DDT主链包含头-尾(HT)、尾-尾(TT)和头-头(HH)等多种连接方式。在甲基环己烷(MCH)、环己烷(CH)和环戊烷(CP)等低介电常数溶剂中,溶剂与聚合物侧链间的偶极相互作用减弱,使得即使共轭长度较短的ra
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基于PBFDO的高导电自粘附水凝胶:低滞后柔性传感材料的突破性进展
Highlight导电水凝胶因其优异的导电性和柔韧性成为柔性电子领域的关键材料。本研究创新开发了n型高导电聚合物聚苯并二呋喃二酮(PBFDO),兼具超高本征电导率(2000 S cm−1)和卓越水相相容性。PAM-PBFDO水凝胶电导率达43.86 mS m−1,较纯PAM提升470%。PBFDO的酯羰基与PAM酰胺基形成强氢键网络,其刚性苯环作为物理交联点,赋予材料1313%断裂伸长率和优异抗疲劳性。Results and discussion为解决传统PAM水凝胶导电性局限,本研究首创将PBFDO作为功能填料构建双网络结构。如图1B所示,该体系突破单一离子传导机制对电荷迁移速率的限制,同时
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基于大语言模型的智能信息提取管道构建聚合物加工数据库——以注塑成型为例
Highlight本研究通过大语言模型(LLM)驱动的智能信息提取管道,攻克了聚合物加工领域文本中技术流程描述多变和术语专属性强的双重挑战。以注塑成型为范例,我们开发了一套融合领域知识的自动化工具,为构建聚合物加工数据库提供了高效方案。错误类型分析(零样本提示)初始测试中,模型仅生成4个完全正确的输出。我们通过建立错误分类体系揭示其幻觉模式:事实性幻觉:模型将无关参数关联到目标工艺(如把挤出机转速误归为注塑参数)上下文错位:忽略文本明确指代的工艺类型(如将3D打印参数误判为注塑条件)单位混淆:错误转换量纲(如将psi误读为MPa)这些发现为后续微调提供了明确优化方向。结论本研究证明QLoRA框
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基于LD泵浦放大器的全固态钠激光雷达系统开发与初步观测
在高层大气研究中,中层和低热层(MLT)区域的钠层探测一直是重要课题。传统脉冲染料放大器(PDA)系统虽然广泛应用,但存在染料寿命短、维护频繁等痛点,尤其在偏远地区难以长期稳定运行。此外,基于闪光灯泵浦的全固态系统又面临热负载高、频率稳定性差等技术瓶颈。这些问题严重制约了对MLT区域大气动力学和光化学过程的持续观测。中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的研究团队创新性地开发了基于LD泵浦放大器的全固态钠激光雷达系统。该系统通过三项核心技术突破:采用Ramp-Hold-Fire种子注入技术保障1319 nm激光频率稳定性;利用光学锁相环实现±630 MHz三频快速切换;创新设计无振荡腔的LD多
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-05
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基于BM3D滤波与自适应伽马校正的融合框架在低光照图像增强中的应用研究
亮点本研究提出一种基于多尺度融合的低光照图像增强方法,在反射分量中应用BM3D滤波,既能有效降噪又保持色彩恒常性。通过引入光照优化和自适应伽马校正(AGCWD)作为融合输入,实现了自然对比度增强和细节还原。创新性权重函数我们设计了两类可解释的融合权重函数:基于亮度的高斯加权和HSV色彩敏感度分段函数,可动态适应不同环境条件下的增强需求。实验证明,该方法在定量指标上显著优于现有技术。结论与传统方法相比,本方案结构简洁且效果卓越。通过反射分量降噪与对比度增强的协同作用,解决了低光照图像中可见性与质量难以兼顾的核心问题,为实际应用提供了可靠框架。作者贡献声明Sarmin Akter Mim:研究设计
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-05
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基于温度-光谱特性建模的多波长LED光源功率稳定控制研究
Highlight本研究开发了一种紧凑型非侵入式功率监测策略,利用二向色镜(Dichroic Mirror, DM)固有透反射特性提取部分光束进行实时监测,无需额外光学元件。通过建立温度-光谱模型预测LED光谱红移,结合校正算法消除透射率变化对监测值的影响,最终实现输出功率波动<0.69%的精准控制。Experimental setup如图1所示,四波长光源系统通过透镜准直LED光束,经长通二向色镜(Long-pass DM)反射/透射后汇入液态光导(Liquid Light Guide, LLG)。所选LED中心波长匹配常见荧光标记物,如405nm(DAPI)、488nm(FITC)等。Co
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-05
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高精度角度测量干涉仪研究:噪声基底达0.01 nrad/Hz1/2的突破与应用
亮点我们开发了一种超高灵敏度角度测量干涉仪,其噪声表现堪称"光学陀螺仪"——在0.01 Hz时仅4.6 nrad/Hz1/2,0.1 Hz时达0.19 nrad/Hz1/2,10 Hz时更是突破至0.01 nrad/Hz1/2,相当于能检测出千米外一根头发丝万分之一的偏转!实验装置与校准40 dB)维持偏振态。光学元件全部固定在熔融石英基座上,这种"光学乐高"式设计使得温度稳定性提升10倍。通过压电陶瓷(PZT)调制目标镜进行校准,灵敏度曲线显示系统在0.001-100 Hz频段呈现完美的1/f噪声特性。噪声源解析我们像"噪声侦探"般系统追踪了六大干扰源:波长稳定性噪声:激光器波长漂移导致0.
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-05
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化学浴沉积法制备不同pH值纳米晶PbSe薄膜的X射线衍射谱线分析及其结构特性研究
在红外探测器和热电材料领域,纳米晶PbSe薄膜因其窄带隙(0.27 eV)和大激子玻尔半径(46 nm)备受关注。然而,化学浴沉积(Chemical Bath Deposition, CBD)制备过程中,pH值对薄膜晶体质量的调控机制尚不明确,这直接影响其在光电设备中的性能稳定性。Dhanamanjuri大学物理系的研究团队通过调控反应溶液pH值(10.5-12),在恒定浓度和沉积温度下制备了系列PbSe薄膜。研究采用X射线衍射(XRD)证实所有样品均为立方晶系多晶结构,发现提高pH值会增强(200)晶面择优取向,这与OH-离子浓度升高促进成核有关。通过Scherrer公式、Monshi-Sc
来源:Next Materials
时间:2025-08-05
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瞬态对流条件下SWCNT-MWCNT杂化纳米流体在平行板间的热效率研究
Highlight亮点• 选择两垂直板间瞬态对流作为分析模型• 研究SWCNT和MWCNT杂化纳米颗粒对流动特性的影响• 考虑外加磁场作用• 探究热辐射及变热源/汇在板间与杂化流体中的行为Mathematical modeling and formulation数学模型构建建立无限长垂直平行板间杂化纳米流体流动模型,x轴沿左侧向下延伸,y轴垂直于板面,板间距为d。在热辐射和变热源/汇作用下,垂直于平面的磁场被引入。Method of solution求解方法采用MATLAB软件结合有限差分法求解控制方程(6)-(7),离散化得到迭代公式:u(j,n+1)=u(j,n)+dt(1+1/β)(A1
来源:Nano-Structures & Nano-Objects
时间:2025-08-05