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基于IL@UiO-66纳米填料的复合聚合物电解质设计及其对锂离子传导机制的协同增强作用
亮点本研究开发了基于[BMIM][TFSI]@UiO-66纳米填料的PEO基复合电解质,在60°C下实现1.02×10-3 S cm-1的高离子电导率,较纯PEO体系提升三个数量级。沃伯格扩散行为分析图1a的奈奎斯特图谱显示,复合电解质呈现典型的 depressed semicircle(压扁半圆)和斜向尾线,可通过恒相位元件(CPE)模型拟合。低频区的45°斜线表明沃伯格扩散(Warburg diffusion)主导过程,证实锂离子在电极/电解质界面的均匀迁移。结论通过优化LiTFSI含量(0.5 g)、IL负载量(53 wt%)和IL@MOF添加量(0.07 g),该CPE体系展现出显著增
来源:Journal of the National Medical Association
时间:2025-08-01
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基于IL@UiO-66纳米填料的复合聚合物电解质设计及其锂离子传导机制研究
亮点本研究创新性地将[BMIM][TFSI]离子液体封装于UiO-66纳米孔道中,构建了具有双相传导机制的复合电解质体系。冷冻电镜显示IL@UiO-66使PEO结晶度降低42%,而变温红外光谱证实迁移能垒降至0.28 eV。沃伯格扩散行为分析图1a的奈奎斯特图谱显示,复合电解质呈现典型的压缩半圆弧与斜线尾迹,采用常相位元件(CPE)模型拟合得到电荷转移电阻仅18 Ω。低频区斜率为0.92,接近理想沃伯格扩散(理论值1.0),表明IL@UiO-66有效促进了锂离子界面传输。结论通过系统优化LiTFSI含量(0.5 g)、IL负载量(53 wt%)和MOF掺杂量(0.07 g),[BMIM][TF
来源:Journal of the National Medical Association
时间:2025-08-01
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AOS/APG0810表面活性剂复配体系的界面微乳液特性及其在提高原油采收率中的应用研究
Highlight亮点我们报道了基于聚环氧乙烷(PEO)的复合聚合物电解质系统,通过引入分子工程设计的IL@UiO-66纳米填料实现锂离子电导率显著提升。在筛选的多种离子液体-金属有机框架(IL@MOF)组合中,[BMIM][TFSI]@UiO-66在60°C下达到最高电导率1.02×10-3 S cm-1。Warburg Diffusion of Composite Polymer Electrolyte复合聚合物电解质的沃伯格扩散图1a展示了从电化学阻抗谱(EIS)实验提取的奈奎斯特图。这个以极坐标形式呈现的频率响应图谱显示,恒相位元件(CPE)表现出压扁的半圆弧和倾斜的尾迹,可通过包含沃
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-01
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旋转电场中胶体颗粒在液相双节点上的迁移率线性增长规律研究
亮点自扩散作为最基本的传输现象之一,对液体物理化学、微纳流体学和生物技术具有重要意义。本研究在简单单层胶体液体中首次揭示了液相双节点上迁移率随温度的线性增长规律。实验方法我们采用如图1(a)所示的实验装置,通过旋转电场产生可调相互作用,实现了从超临界流体态到液气分离再到团簇结晶的多种相态转变(图1(b))。八电极反应池采用150 nm厚铬电极,末端曲率半径25 μm,电极呈15°箭头状指向反应池中心。结果与讨论图3展示了本研究主要发现:(a)颗粒扩散、(b)迁移率和(c)扩散时间的温度依赖性。为便于实验与模拟数据直接比较,所有扩散系数均按无相互作用时的值进行归一化处理。结论通过二维胶体液体模型
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-01
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1,2,3-三甲基咪唑磷酸二甲酯增强乙酸-水分离的量子化学机制研究及其工业应用价值
Highlight量子化学揭示:1,2,3-三甲基咪唑磷酸二甲酯如何"智取"乙酸-水分离难题Computational methods采用密度泛函理论(DFT)进行量子化学计算,所有模拟均通过Gaussian 16软件完成。针对乙酸设计4种初始构型,[TMIM]+[Me2PO4]−则构建8种空间排列,最终选取乙酸单晶结构作为最优初始模型。通过关键二面角旋转生成对比构型...Equilibrium structures of individual components and complexes优化后的平衡结构与能量信息详见补充材料。如图1所示,[TMIM]+[Me2PO4]−存在4种构象异构体
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-01
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聚合物含油污泥中沥青质结构表征及其与水解聚丙烯酰胺在甲苯-水界面的协同作用机制
Highlight亮点发现• 沥青质分子含3-4个芳香环,外围连接大量脂肪链,空间位阻效应显著• 200 ppm沥青质与300 ppm HPAM协同使甲苯-水界面张力(IFT)最低• 界面扩张模量峰值达14.2 mN/m,形成"分子锚定"效应• HPAM通过高粘度水相分散油滴,将乳液类型从W/O逆转为O/W型Materials实验材料胜利油田含聚油泥中提取的n-戊烷沥青质(n-C5 asphaltene)与分子量2.2×107的HPAM(水解度10%)构成核心研究体系,甲苯作为有机相模拟油相环境。Visual and microscopic morphology of the n-C5 asp
来源:Journal of Molecular Liquids
时间:2025-08-01
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锆在冲击载荷下弹塑性耦合α→ω相变的实验与非静水热力学建模研究
在材料科学和国防科技领域,固体材料在冲击载荷下的相变行为一直是困扰研究人员的难题。自Bancroft首次报道铁的冲击诱导α→ε相变以来,虽然学术界对马氏体相变的研究已持续数十年,但剪切应力和弹塑性耦合对动态相变的影响机制始终未能阐明。特别是在航空航天、核能装备等关键领域,锆合金的α→ω相变行为直接关系到材料在极端条件下的服役性能,建立精确的相变模型具有重要战略意义。中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室的Ying-Hua Li团队针对这一科学难题,创新性地采用对比实验与理论建模相结合的研究策略。研究人员通过精密轧制工艺制备了粗晶(BG)、中晶(MG)和细晶(FG)三种不
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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316L钢在干空气与液态铅铋共晶环境中的微动磨损损伤机制对比研究及其在第四代核反应堆中的应用价值
在第四代核反应堆技术发展中,铅铋共晶(LBE)冷却快堆因其高能量密度和固有安全性成为研究热点。然而,冷却剂循环引发的流动振动会导致燃料包壳与支撑结构间发生微动磨损,这种机械-化学耦合损伤严重威胁材料服役寿命。更棘手的是,液态LBE环境会诱发独特的腐蚀机制,使得传统空气环境中的磨损研究结论失效。如何解析LBE特殊环境下材料的损伤机制,成为制约核反应堆安全运行的关键科学问题。西南交通大学材料科学与工程学院(Key Laboratory of Advanced Technologies of Materials, Ministry of Education)的Qi Sun、Yu Qin等研究人员在《
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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奥氏体晶粒尺寸对低碳钢贝氏体相变行为的影响:从变体选择到力学性能的协同调控机制
在汽车轻量化趋势下,高强度高韧性低碳贝氏体钢成为行业焦点,但其相变过程中奥氏体晶粒尺寸(PAGS)的作用机制长期存在争议——传统研究多关注动力学加速/减速效应,却忽视了变体选择(Variant selection)对微观组织层级结构的调控。更棘手的是,不同团队关于PAGS影响的结论甚至相互矛盾:有研究称小晶粒加速相变,另有发现表明其会抑制贝氏体生长。这种认知鸿沟严重制约了材料性能的精准调控。西北工业大学凝固技术国家重点实验室的Feilong Liu团队在《Journal of Materials Research and Technology》发表的研究,通过设计900°C/950°C/100
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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钨基高熵合金中氦等离子体诱导的纳米绒毛生长抑制与元素分布调控研究
Highlight钨基高熵合金(HEAs)在氦(He)等离子体暴露中展现出显著的纳米绒毛(fuzz)生长抑制能力。与纯钨相比,WTaCrV和WTaCrVTi合金的绒毛长度分别减少37.1%和34.3%,氦气泡平均尺寸更小。扫描透射电镜-能谱分析(STEM-EDS)显示,绒毛纳米结构主要由钨(W)和钽(Ta)元素主导,这种元素选择性富集现象为理解高熵合金抗辐照机制提供了直接证据。Discussion实验结果表明,钨基高熵合金对氦等离子体诱导的纳米绒毛生长具有显著抑制作用。与其他报道的钨基材料相比(图12),本研究的HEAs在相同暴露条件下表现出更优异的抗fuzz性能,预示着其作为面向等离子体材料
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-08-01
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层状薄层MoS2介导的界面配位交联聚芳醚酮阴离子交换膜:离子传输与结构稳定性的协同增强
Highlight本研究通过MoS2掺杂与化学交联的协同设计,在聚芳醚酮(PAEK)阴离子交换膜(AEM)中构建了高效离子传输网络。薄层MoS2的金属相(1T-MoS2)通过π-共轭与PAEK形成界面耦合,显著提升电子传导性,其层间通道更使OH-扩散速率较纯聚合物基质提高3倍以上。Materials实验采用3,3',5,5'-四甲基联苯-4,4'-二醇(纯度99.98%)与4,4-二氟二苯甲酮(99%)缩聚合成PAEK骨架,经N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)溴化后,通过1-乙烯基咪唑交联形成三维网络。MoS2纳米片通过超声剥离法获得,其半导体相(2H-MoS2)与金属相(1T-MoS2)共存的特征
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-08-01
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环氧树脂/微球/微纤化纤维素复合材料的机械性能增强及其在轻量化结构中的应用
在追求节能减排的现代工业中,轻量化材料已成为航空航天、汽车制造等领域的关键需求。传统轻质泡沫材料(如聚苯乙烯)虽能减轻重量,却常因脆性大、承载能力差而受限。更棘手的是,以环氧树脂为基体的空心微球(Microballoon)复合材料虽具有低密度优势,但其固有的脆性会导致微裂纹扩展,最终引发结构失效。如何在不增加重量的前提下提升这类材料的强度和韧性,成为材料科学家们亟待解决的难题。针对这一挑战,来自印尼泗水理工学院(Institut Teknologi Sepuluh Nopember)的Hosta Ardhyananta团队创新性地将两种改性策略相结合:一方面引入增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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高效电磁波吸收复合材料制备中的缓冲效应研究
亮点通过模仿缓冲溶液的pH稳定机制,开创性地提出"电磁波吸收缓冲效应"概念,为定制化吸波材料提供新范式。材料制备采用美拉德反应一步合成NiCo2O4基复合材料:将葡萄糖与NH4HCO3作为糖源和氨基源,通过500°C煅烧30分钟获得主体材料。当引入含非挥发性产物的氨基源(如(NH4)2MoO4)时,可原位生成MoO3等客体材料,其含量可通过反应物比例精确调控。性能突破系列样品展现出惊人的宽频吸收特性:• 所有改性样品EAB均突破5.76 GHz• 最优样品实现6.48 GHz超宽吸收带• 阻抗匹配与衰减能力呈现动态平衡机制解析以NC-Mo体系为例揭示缓冲效应本质:客体材料如同"电磁波调节剂",
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-08-01
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不同前角金刚石刀具超精密切削钛合金的材料去除力学行为及润滑模式影响研究
钛合金TC4(Ti-6Al-4V)因其高比强度和耐热性,被广泛应用于航空航天光学元件的超精密加工。然而,其低导热性、与刀具的强化学反应性以及显著的工作硬化倾向,使得加工过程中面临切削力波动大、表面质量难以控制的挑战。现有预测模型往往忽略机械、摩擦和流体动力场的耦合效应,限制了其适用性和预测精度。针对这一问题,青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室的研究团队开展了一项创新研究,成果发表在《Journal of Materials Research and Technology》上。研究团队采用Oxley切削模型与Johnson-Cook本构模型相结合的方法,构建了切削力预测框架,并通
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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高温高压下超临界CO2渗透对聚偏氟乙烯性能的影响及其在海洋柔性管道中的应用研究
在深海油气开采领域,柔性管道(FP)如同"深海血管",其多层结构中聚合物密封层的性能直接关系到整个系统的寿命。随着巴西盐下层等超深水油田的开发,管道面临2250米水深、200巴高压及高浓度CO2的极端环境。更严峻的是,当CO2渗透进入管道环形空间后,会引发金属层的应力腐蚀开裂(SCC-CO2),2017年巴西国家石油管理局(ANP)就曾因此发布安全警报。作为关键密封材料的聚偏氟乙烯(PVDF),虽以优异的化学稳定性和热性能著称,但其在超临界CO2(sc-CO2)环境下的长期表现仍存在数据空白。针对这一工程痛点,巴西联邦大学南大河分校(UFRGS)物理冶金实验室(LAMEF)的研究团队开展了一项
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01
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仿生酶气体通道构建于PMP中空纤维膜表面用于ECCO2R系统中高效二氧化碳清除
Highlight本研究在PMP中空纤维膜表面构建了仿生金属酶ZIF-8-NH2气体通道,通过模拟天然碳酸酐酶(CA)的活性中心和气体通道蛋白(AQP1)的功能,显著提升了ECCO2R系统的二氧化碳清除效率。材料特性图4a显示ZIF-8-NH2纳米颗粒呈规则立方体形态,平均粒径约250nm。FT-IR分析(图4b)证实ZIF-8在1579cm-1处存在C=N键特征峰,而ZIF-8-NH2在3450cm-1新增的-NH2特征峰验证了氨基成功修饰。结论通过氨基功能化ZIF-8纳米颗粒与Pebax聚合物基质的协同作用,在PMP膜表面建立了三维连续气体交换网络。研究发现过量涂层厚度或掺杂浓度会导致致密
来源:Journal of Membrane Science
时间:2025-08-01
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梯度温度调控微波等离子体渗碳Ta-C层实现卓越耐磨性研究
Highlight通过精心设计的乙醇辅助分离方法,我们开发出具有显著光学增强和机械耐久性的自粘型多层抗反射(SMAR)薄膜。这种创新设计成功突破了单层结构在光学与粘附性能之间的固有矛盾。Results and discussion如图2所示,我们通过理论计算为光电器件优化设计了SMAR薄膜,并系统分析了其光学与机械性能。该薄膜通过引入具有优异粘附特性的PDMS层和适当折射率的纳米结构PFPE层,构建了多层结构。特别值得注意的是,我们在设计中同时考虑了梯度折射率分布和机械稳定性因素。Conclusions总之,我们开发的SMAR薄膜通过独特的乙醇辅助分离技术,在光电器件中实现了光学性能和机械耐久
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-08-01
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等离子体缺陷工程稳定锰掺杂二氧化钌纳米颗粒通过氧化物路径机制实现高效析氧
Highlight通过O2等离子体辅助方法,我们成功开发出锚定在氮掺杂碳纳米管(NCNTs)上的锰掺杂二氧化钌纳米颗粒(p-RuMnO@NCNTs)。这种创新材料通过氧化物路径机制(OPM)展现出卓越的析氧反应(OER)性能——仅需123 mV过电位即可驱动10 mA cm−2的电流密度,并保持200小时连续工作无衰减。其钌质量活性达到商业RuO2的797倍,为质子交换膜水电解槽(PEMWEs)的实际应用铺平道路。Synthesis and characterizationsp-RuMnO@NCNTs的制备过程如图S1所示:首先通过溶液浸渍法在碳布(CC)上生长叶状ZnCo-沸石咪唑酯骨架(Z
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-08-01
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三重尺度微纳结构热障涂层在热循环中抵御CMAS侵蚀的机制研究
Highlight三重尺度结构TBC有效阻隔熔融CMAS润湿图7对比了传统PS-PVD双尺度结构与激光加工三重尺度结构TBC的微观特征。共聚焦显微镜(CLSM)显示(图7a-b),原始涂层表面呈不均匀分布的菜花状突起(直径10-20μm),而激光处理后的表面形成规则排列的微锥柱阵列(高宽比1.5),锥顶和锥谷均密布500nm级纳米颗粒。这种独特结构使CMAS接触角从72°提升至118°,动态润湿实验显示熔体在锥顶呈现"弹跳效应",滞留时间缩短60%。Conclusions本研究通过PS-PVD结合ULDWT技术成功构建新型三重尺度结构TBC,主要发现:在1300°C火焰热循环与CMAS协同作用
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-08-01
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受控扩散凝固与Sm改性协同调控高镍铝合金微观结构与热物理性能的机制研究
在追求轻量化的现代工程领域,铝合金因其优异的比强度、耐腐蚀性和热导率(TC)成为汽车和电子散热系统的宠儿。然而传统铸造(CC)工艺的"阿喀琉斯之踵"在于其粗大的枝晶组织——这些像冬日冰凌般肆意生长的微观结构,不仅会引发缩孔、气孔等缺陷,更会像多米诺骨牌般引发材料力学性能和热管理效率的连锁崩塌。面对这个困扰学界多年的难题,华南理工大学材料科学与工程学院的研究团队在《Journal of Materials Research and Technology》上提出创新解决方案:通过受控扩散凝固(CDS)技术结合稀土Sm改性的"双管齐下"策略,让高镍铝合金焕发新生。研究人员采用激光闪射法(LFA)、扫
来源:Journal of Materials Research and Technology
时间:2025-08-01