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  • 基于原子位置偏差的STEM与原子模拟揭示难熔高熵合金短程有序结构及其力学性能关联机制

    Highlight在BCC结构难熔高熵合金NbTaTiV和NbTaTiVZr中,选区衍射图(SADP)的额外衍射斑点提示存在短程有序(SRO)。由于这些异常衍射未必完全源自SRO,原子分辨HAADF-STEM成像成为确认SRO的关键证据(图1a-b)。图1a黄色方框放大图清晰展示了NbTaTiVZr中的SRO特征。通过倒易空间分析...原子尺度SRO与晶格畸变量化我们开发了二维高斯拟合结合分水岭算法的程序,可精确测量STEM-HAADF图像中的原子间距与强度。NbTaTiVZr的原子间距呈簇状分布,表明存在显著SRO。面内SRO通过元素间原子尺寸失配降低了晶格畸变,其局部畸变因子(LDF)可通

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-08-04

  • MoSe2/FeSe界面工程增强界面极化效应:高效微波吸收材料的设计与性能研究

    Highlight通过MoSe2/FeSe界面工程增强极化效应,实现高效微波吸收Results and discussion图1展示了多层核壳FST@MF-x的合成路径。前期研究中,我们已制备双核壳FST微球。在水热条件下,硒离子与钼离子反应形成原位生长的MoSe2纳米片,同时还原性溶剂(N2H4⋅2H2O)引导Fe2+生成FeSe纳米颗粒。电镜分析(图S1)显示,MoSe2纳米片呈现层状花形结构,其与FeSe的协同作用显著增加异质界面,促进界面极化损耗。Conclusion本研究通过水热法在FST微球表面成功构建MoSe2/FeSe异质结构。FeSe的原位生长引入晶格缺陷增强偶极极化,多层介

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-08-04

  • 异质AA5052/AZ31合金搅拌摩擦焊接中微观结构与金属间化合物分布对局部腐蚀行为的调控机制

    Highlight本研究首次在AA5052/AZ31异质合金搅拌摩擦焊(FSW)接头中鉴定出AlMg亚稳相——因其结构与β-Al3Mg2相似,该相在既往研究中常被忽略。Conclusions通过系统研究获得以下结论:• 焊接区因γ-Al12Mg17、β-Al3Mg2及AlMg相形成局部原电池而呈现最高腐蚀敏感性• 铝侧中下部区域以低角度晶界(LAGBs)为主(61.39%-61.6%),连续动态再结晶(CDRX)导致高角度晶界(HAGBs)仅占38.4%-38.7%,这种不稳定的晶界结构因储存应变能较高而加速腐蚀• XPS证实AA5052形成稳定的Al2O3/Al(OH)3钝化膜,而AZ31和

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 多级界面层设计同步提升金刚石增强铜基复合材料的热传导能力、热膨胀匹配性与热稳定性

    Highlight本研究通过创新的多级界面层设计,成功实现金刚石/铜复合材料三大性能的同步提升:热传导能力、热膨胀匹配性和长期热稳定性。Thermophysical performance如图3(a)所示,随着溅射时间增加,复合材料热导率(TC)呈现先升后降趋势。当溅射时间调至45分钟时,样品获得743 W∙m−1∙K−1的优异TC值,是未涂层样品的1.3倍。界面热导(ITC)计算表明,优化的界面层厚度能显著降低声子散射。Discussion金刚石/铜复合材料中,界面层的物理特性及其与两相的键合强度对性能具有决定性影响:1)高TC组分构成的界面层可优化声子传输效率2)Zr元素在铜基体中的极低固

    来源:Materials Today Physics

    时间:2025-08-04

  • MoO2@FeMoO4复合材料的温度依赖性制备及其超级电容器性能优化研究

    Highlight不同热解温度显著改变MoO2@FeMoO4的原子微电子态与几何构型,构建高密度Fe-Mo双金属多催化活性位点,从而调控复合材料电化学性能。Characterization of MoO2@FeMoO4 electrodesX射线衍射(XRD)分析显示材料呈β-FeMoO4(JCPDS 22-0628)与MoO2双相共存(图1a)。700°C样品具有最丰富的介孔结构,其氮气吸附-脱附等温线呈现典型IV型曲线,比表面积达89.7 m2 g−1,远超600°C(52.3 m2 g−1)和800°C样品(31.6 m2 g−1)。X射线光电子能谱(XPS)证实Fe2+/Fe3+和Mo

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 埃洛石纳米管与促红细胞生成素释放协同增强透钙磷石骨水泥的生物力学性能研究

    Highlight本研究通过将埃洛石纳米管(HNTs)与促红细胞生成素(EPO)共载入透钙磷石骨水泥体系,构建出具有分级孔隙结构的智能复合材料。HNTs的管状结构不仅作为机械增强相使抗压强度提升40%,其独特的中空通道更成为EPO分子的"纳米储库",实现长达28天的缓释控制。Characterization of MoO2@FeMoO4 electrodesX射线衍射(XRD)图谱显示材料呈现β-FeMoO4(JCPDS 22-0628)与MoO2的双相结构。700°C热解样品具有最大的比表面积(SBET=158 m2/g)和丰富的介孔结构,如同"分子海绵"般为离子扩散提供高速公路。X射线光电

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 氧分子电催化合成过氧化氢的稀土氧化物介导机制及其在超级电容器中的应用研究

    Highlight材料表征图1(a)通过X射线衍射(XRD)分析揭示了不同MoO2@FeMoO4复合材料的两相结构。衍射峰2θ值为26.38°、31.10°、31.86°、33.18°、36.08°和38.70°对应标准β-FeMoO4(JCPDS 22-0628)的晶面(220)、(112)、(022)、(222)、(400)和(040),而26.06°、37.27°、53.78°和60.46°的衍射峰则归属于MoO2相。结论通过简单、可扩展且低成本的热解方法,利用前驱体PMo12@MIL-101(Fe)制备了具有差异性的MoO2@FeMoO4复合材料。该材料结合了早期过渡金属Mo的高催化活

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 锂离子电池中固体电解质界面相(SEI)的结构演化机制与性能调控研究

    HighlightSEI结构模型的发展早在1977年,Dey首次研究了锂金属在有机电解质中的表面稳定机制,发现其关键在于电解质分解形成的钝化层。1979年Peled提出SEI概念,指出这层超薄钝化膜对锂金属具有保护作用。随着表征技术进步,SEI模型从最初的"双层结构"逐步发展为"多相镶嵌模型",揭示了其有机-无机杂化特性与空间梯度分布规律。SEI形成机制电极-电解质界面在动态循环中会发生溶剂分子、锂盐和添加剂的连续氧化还原反应,形成称为电极-电解质界面相(EEI)的钝化层。其中阳极衍生的界面相即为SEI,其形成分为两个阶段:(i) 电解质组分的电化学还原生成初始SEI;(ii) 化学副反应导致

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-04

  • 综述:镁离子电池插层型正极材料:研究进展与应用潜力

    镁离子电池的崛起与挑战在清洁能源转型背景下,镁离子电池(MIBs)因其地壳丰度高(2.3%)、理论体积能量密度达3833 mAh cm−3、无枝晶风险等优势,成为下一代储能技术的研究热点。然而二价Mg2+的高电荷密度导致强极化效应,引发离子扩散动力学迟滞和电极/电解质界面副反应,严重制约电池循环性能。插层型正极材料六大体系Chevrel相材料:Mo6S8作为经典代表,通过刚性晶体框架实现可逆Mg2+嵌入,但存在两步插层反应和高达2000次循环的动力学障碍。层状过渡金属氧化物如V2O5通过氧原子层间通道实现快速离子传输,但易发生晶格畸变。层状硫化物(如CuS)展现更高电导率,却面临多硫化物溶解难

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-04

  • 锰掺杂钯@铂核壳结构纳米线催化剂的多级活性位点构建及其氧还原性能增强机制

    Highlight本研究开发的Pd@PtMn核壳纳米线催化剂,通过低电负性Mn掺杂实现三重调控:①Pd核向Pt壳的电子转移降低d带中心(d-band center);②Mn诱导的晶格压缩应变优化氧中间体吸附能;③协同效应使ORR反应能垒显著降低。Results and discussion透射电镜(HAADF-STEM)和X射线衍射(XRD)证实了核壳结构的成功构建(图S1)。X射线光电子能谱(XPS)显示Pd向Pt的电子转移使d带中心下移0.3 eV,而Mn的掺入进一步产生"电子稀释"效应。Pd17@Pt80Mn3 NWs在0.1 M KOH中表现出0.9 V vs. RHE的E1/2,质量

    来源:Materials Today Energy

    时间:2025-08-04

  • 综述:球磨工艺参数对CoCrFeNiAl0.9Nb0.1高熵合金粉末机械合金化行为的影响

    粉末制备采用纯度99.9%、粒径25 µm的Co、Cr、Fe、Ni、Al、Nb单质粉末为原料,通过全向行星式球磨机(304不锈钢罐体与磨球)制备CoCrFeNiAl0.9Nb0.1高熵合金粉末。磨球直径配比为20 mm:10 mm:6 mm=3:5:2,过程控制剂选用乙醇以避免冷焊过度。球磨转速对合金化速率的影响固定球料比10:1时,XRD分析显示:随转速从200 rpm提升至400 rpm,元素衍射峰逐渐宽化并左移,表明固溶体(FCC+BCC)形成加速。400 rpm时,25 h后合金化完成,晶粒尺寸降至12.3 nm,晶格应变达0.75%。但过高的转速(500 rpm)导致粉末过度冷焊,收

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-04

  • 基于密度泛函理论与机器学习的非金属含量优化策略:提升金属掺杂催化剂的析氢反应性能

    Highlight本研究通过密度泛函理论(DFT)与机器学习(ML)的协同策略,从415种TM@Xn-g催化剂中筛选出20种潜在HER候选材料,最终锁定8种ΔGH接近铂(Pt)的高效催化剂。卷积神经网络(CNN)以0.93的预测精度成为最佳算法,而随机森林回归(RFR)特征分析指出:电负性(En)、过渡金属共价半径(Rcov-M)和d轨道电子数(Ed)是调控催化性能的"黄金三角"描述符。Computational details所有自旋极化DFT计算均通过VASP软件完成,采用广义梯度近似(GGA-PBE)处理交换关联势,并使用投影缀加波(PAW)方法描述离子-电子相互作用。布里渊区采样采用M

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-04

  • TransChem:基于Transformer与化学信息学的混合框架在聚合物信息学中的突破性应用

    亮点TransChem模型通过整合Transformer架构与化学信息学特征,在十种聚合物数据集中展现出卓越性能。化学信息特征的引入不仅提升了模型预测精度,更赋予其化学可解释性——这是纯Transformer模型(如TransPolymer)所欠缺的。特征分析揭示了影响聚合物性能的关键化学因素,为材料设计提供直接指导。模型性能如表2所示,化学信息学基础的GPR模型虽整体表现略逊,但在LiC和Eatm数据集上竟超越TransPolymer。而TransChem在9/10数据集中全面领先,证明两类特征的互补性:Transformer捕获SMILES上下文关联,而化学描述符(如价电子数、芳香环数量等

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-04

  • 新型Ti3Al5高温合金结构稳定性与力学性能的第一性原理研究

    Highlight通过第一性原理计算,我们系统研究了两种Ti3Al5合金(正交相与四方相)的结构与性能差异。有趣的是,正交相展现出更低的形成焓和更高的剪切模量(比TiAl3高31.5%),这要归功于其独特的Ti-Al原子电子杂化(hybridization)和层间结构。电荷密度差分析进一步揭示了强Ti-Al键对材料抗变形能力的提升机制。Methods尽管前人提出Ti3Al5可能具有六方结构(a=11.2720Å,c=4.0300Å),但本研究首次通过动力学稳定性验证,发现其更可能以正交(类似Ti3Rh5型)和四方(I4/mcm)两种晶型存在。Structural stability如表1所示,

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-08-04

  • 钨(VI)氧化物负载Pd(0)纳米颗粒在硝基芳烃污染物还原中的催化作用:合成、表征与机制解析

    Highlight钼(VI)氧化物负载钯(0)纳米颗粒的催化特性解析Materials实验采用六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)、对苯二甲酸(H2BDC)和磷钼酸(H3PMo12O40)为原料,通过N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂体系制备前驱体。所有化学品均为分析纯,碳布基底购自中国物理化学仪器公司。Preparation of MoO2@FeMoO4将金属有机框架MIL-101(Fe)与Keggin型多金属氧酸盐PMo12复合,通过精确控制热解温度(600°C/700°C/800°C)在氧气氛围中制备三元复合材料。这种"分子级分散"的前驱体策略有效防止了纳米颗粒团聚,形成了均匀分布的F

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 银氧化物/镧掺杂石墨相氮化碳Z型异质结光催化剂的理性设计与高效产氢性能研究

    在全球能源转型与碳中和背景下,太阳能驱动的水分解制氢技术被视为最具潜力的绿色能源解决方案之一。然而,作为明星光催化材料的石墨相氮化碳(g-C3N4)面临着光生载流子复合率高、可见光利用率有限等瓶颈问题。中南大学化学化工学院湖南省微纳材料界面科学重点实验室的研究团队在《Materials Today Catalysis》发表创新成果,通过精准设计AgO/La@g-C3N4(ALCN) Z型异质结,将产氢性能提升至行业领先水平。研究团队采用三步法构建高效催化体系:首先通过尿素热聚合和酸蚀剥离制备g-C3N4纳米片,再通过超声辅助湿法浸渍引入La掺杂(LCN),最后通过化学氧化法在LCN表面锚定Ag

    来源:Materials Today Catalysis

    时间:2025-08-04

  • 羟基调控有机非线性光学晶体双折射性能的优化研究

    在全球能源危机与环境污染的双重压力下,太阳能驱动的水分解制氢技术被视为最具潜力的绿色能源解决方案。其中,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其2.7 eV的可调带隙、优异的化学稳定性成为研究热点,但光生载流子快速复合严重制约其实际应用。传统改性策略如元素掺杂、形貌调控虽有一定效果,但难以突破效率瓶颈。如何通过创新材料设计实现电荷分离与光吸收的协同优化,成为该领域的关键科学问题。中南大学化学化工学院微纳材料界面科学湖南省重点实验室的研究团队独辟蹊径,将稀土金属La的电子调控优势与窄带隙AgO的光捕获特性相结合,成功构建了新型Z型AgO/La@g-C3N4(ALCN)异质结光催化剂。该研究通过精准调控能

    来源:Materials Today Chemistry

    时间:2025-08-04

  • Bi-Co-Sb三元体系相平衡与界面反应机制研究及其在高温焊接与热电材料中的应用

    HighlightBi-Co-Sb体系在500oC和600oC的相平衡研究表明,该体系无三元化合物,仅存在四个三相区:(1) 钴(Co)+钴锑化合物(CoSb)+液态(Liquid);(2) CoSb+二锑化钴(CoSb2)+Liquid;(3) 三锑化钴(CoSb3)+CoSb2+Liquid;(4) CoSb3+CoSb2+Liquid。CALPHAD计算与实验结果高度吻合,液相投影显示富铋区存在显著混溶隙。实验观察(Bi,Sb)/Co界面反应中,锑(Sb)是主导扩散元素。反应初期仅生成CoSb,随时间延长依次形成CoSb2和CoSb3层,反应路径为Co/CoSb/CoSb2/CoSb3/

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-04

  • 等离子体合成NiFe层状双氢氧化物/非晶MoWSx:氢溢流与空位工程的协同效应助力高效高电流密度全水分解

    随着全球能源转型加速,氢能作为零碳能源载体备受关注。然而当前约95%的氢能生产仍依赖化石燃料,电解水制氢技术虽前景广阔,却面临贵金属催化剂成本高昂、工业级电流密度下过电位过高等核心瓶颈。特别是在500-1000 mA cm-2的工业运行条件下,传统镍铁层状双氢氧化物(NiFe-LDHs)催化剂的性能急剧衰减,这严重制约了电解水制氢技术的大规模应用。针对这一挑战,东华大学物理学院的研究团队在《Materials Today Advances》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将等离子体合成技术与界面工程相结合,开发出具有三维多孔结构的氮掺杂石墨烯/NiFe-LDHs/非晶钼钨硫化物(3D-NG/N

    来源:Materials Today Advances

    时间:2025-08-04

  • 金属(Co/Zr)修饰MoSe2单层材料对有害气体(C6H6/CH3CHO/CO)的吸附传感机制研究

    Highlight本研究通过密度泛函理论(DFT)计算,揭示了过渡金属(钴和锆)修饰对MoSe2单层材料气体吸附性能的调控机制。Computational details and methods所有计算均采用密度泛函理论(DFT),交换关联函数选用广义梯度近似(GGA)下的PBE泛函,并引入TS方法校正范德华力。构建4×4×1超胞以避免层间相互作用,设置15Å真空层,截断能设为500 eV,k点网格为3×3×1。Structure optimization气体分子(C6H6、CH3CHO、CO)和MoSe2单层结构经几何优化后,确认其二维平面特性(图1d-e)。金属修饰位点分析显示,钴和锆原子

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-04


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