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  • 双喷射策略下乙醚-柴油混合燃料的宏观喷雾特性研究及其对发动机性能的影响

    85)和自发火特性的二乙醚(DEE),通过创新性的双喷射策略,在《Fuel》期刊上揭示了这种氧合燃料的喷雾动力学奥秘。研究采用高速成像与MATLAB图像处理技术,在恒定压力流动腔中模拟发动机环境,系统对比了含40%二乙醚的混合燃料(DEE40)与基准柴油在不同喷射压力(FIP:700/1200 bar)、环境压力(Pamb)和喷射间隔(DT:0.15/0.45 ms)下的喷雾行为。通过量化喷雾尖端穿透长度、锥角面积等宏观参数,结合韦伯数(We)和雷诺数(Re)等无量纲参数分析流体力学特性。单喷射策略下的燃料特性比较DEE40在喷射初期展现出"冲刺型"表现:由于密度降低(0.71 vs 0.83

    来源:Fuel

    时间:2025-07-31

  • 多孔介质阻挡放电等离子体:一种高效节能的温和氨合成策略

    氨(NH3)作为重要的化工原料和潜在的无碳能源载体,其工业生产长期依赖高能耗的Haber-Bosch工艺(HBP),该工艺需要在450-600°C高温和10-25 MPa高压下进行,每年消耗全球2%的能源并产生4.5亿吨CO2排放。如何实现温和条件下的高效氨合成,成为能源化工领域亟待解决的世界性难题。针对这一挑战,浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的研究团队创新性地开发了多孔介质阻挡放电(MDBD)等离子体反应器。这种新型反应器通过独特的结构设计,实现了在常压条件下氮气(N2)的高效氢化,为绿色氨合成提供了全新解决方案。相关研究成果发表在《Fuel Processing Technology》

    来源:Fuel Processing Technology

    时间:2025-07-31

  • 碱性水电解槽中气泡分布特性与流场耦合效应的三维模拟研究

    氢能作为清洁能源载体,其市场需求激增推动了电解水制氢技术的发展。碱性水电解(AWE)虽因成本低、效率高成为最成熟的商业化制氢方式之一,但电极表面气泡积聚形成的"气泡帘"会增大界面电阻、引发极化现象,导致催化剂失效和效率下降。更棘手的是,气泡动态行为还会干扰电解槽内流场分布,形成气液联动的层流/湍流,进一步影响传质效率。目前针对AWE的数值模拟多局限于二维模型,对三维流场效应(如对流、速度分布、扩散等)与气泡动态行为的耦合机制研究仍属空白。南京工业大学安全科学与工程学院的研究团队在《Fuel》发表研究,通过建立三维瞬态AWE数学模型,首次系统揭示了流场与气泡的相互作用规律。研究采用COMSOL

    来源:Fuel

    时间:2025-07-31

  • 仿箭羽流场结构优化提升质子交换膜燃料电池气液传输协同性研究

    在碳中和背景下,质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其零排放特性成为能源转型的关键技术。然而传统流场设计长期面临"跷跷板困境"——增强气体传质往往导致水管理恶化,而优化排水又可能牺牲反应均匀性。这一矛盾严重制约着燃料电池在新能源汽车和航空航天等领域的应用突破。山东航空学院飞行学院的研究人员从古代箭羽的流体导向特性中获得灵感,创新设计出仿箭羽蛇形耦合流道(BIAFSSC)。通过系统的三维计算流体力学(CFD)模拟与多物理场耦合分析,研究发现:采用60°分叉角时,交叉流效应使氧气分布均匀性提升3.12%,同时0.8mm子流道宽度设计使压降降低10.32%。更突破性的是,通过重构流道几何形状与减小双极

    来源:Fuel

    时间:2025-07-31

  • 热再生沥青混合料界面损伤机制的多尺度研究:基于新旧沥青掺混程度的分子动力学解析

    随着全球道路建设规模不断扩大,每年产生的废旧沥青路面材料(RAP)堆积如山。传统热再生技术虽然能实现资源循环利用,但当RAP掺量超过30%时,再生混合料常出现界面粘结强度不足、抗水损害能力下降等问题,严重制约着高比例RAP的应用。这背后的核心矛盾在于:新旧沥青在热再生过程中难以实现完全融合,形成复杂的多相界面体系,而现有研究对其中微观失效机制的认识仍存在大量空白。长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室的研究团队独辟蹊径,将分子动力学(MD)这一前沿计算手段引入道路材料研究领域。他们构建了不同老化程度沥青分子模型,模拟了从轻度氧化到严重老化的三种状态,并创新性地建立了考虑新旧沥青不同掺混程度的

    来源:Fuel

    时间:2025-07-31

  • 聚乳酸直接水相重整制氢及烷烃:一种可持续塑料废弃物管理策略

    随着全球塑料污染问题日益严峻,传统填埋方式已无法应对每年数亿吨的塑料废弃物。尤其引人关注的是,被标榜为"环保"的聚乳酸(PLA)塑料,在实际环境中降解速度缓慢,其堆肥处理还会产生比传统塑料毒性更高的微塑料。这种"绿色悖论"促使科学家们寻找更高效的塑料资源化途径。西班牙马德里自治大学(Universidad Autónoma de Madrid)的研究团队在《Fuel》发表创新性研究,开发出通过直接水相重整(APR)将PLA转化为氢能和烷烃的新策略。研究人员采用透射电子显微镜(STEM-HAADF)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征催化剂,通过氮气吸附测定碳载体孔隙结构,并在高压反应釜中进行

    来源:Fuel

    时间:2025-07-31

  • 肯尼亚人群法医遗传频率数据库的构建与线粒体基因组多样性分析

    在法医科学领域,DNA证据的统计权重高度依赖群体特异性遗传频率数据。然而当前三大国际法医遗传学会(ISFG)推荐的数据库——Y染色体单倍型参考数据库(YHRD)、EDNAP线粒体DNA群体数据库(EMPOP)和STRidER参考数据库中,非洲数据占比不足13%,且存在技术滞后(如EMPOP仍以线粒体高变区数据为主)和伦理合规性问题。这种数据鸿沟严重制约了非洲地区法医DNA证据的统计学效力,特别是在涉及随机匹配概率(RMP)计算时可能产生偏差。针对这一现状,肯尼亚医学研究所(Kenya Medical Research Institute, KEMRI)的研究团队开展了开创性工作。通过建立首个符

    来源:Forensic Science International: Synergy

    时间:2025-07-31

  • 华北平原冬小麦氮素分配与再动员优化提升氮素利用效率的研究

    华北平原作为中国"粮仓",贡献了全国三分之二的小麦产量。然而当前农户平均施氮量(325 kg ha-1)远超最优阈值(180-220 kg ha-1),不仅造成60%的氮污染(包括地下水污染、水体富营养化和N2O排放),更使氮肥利用率跌破30%。新乡学院生物工程学院的研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》发表的研究,通过量化不同氮水平下小麦冠层器官氮动态,揭示了"减氮增效"的生理机制。研究采用两年田间定位试验(2009-2012),设置0-330 kg N ha-1梯度处理,测定各冠层器官(旗叶至第4节间)的氮积累量、分配比例及再动员效率(NRE

    来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science

    时间:2025-07-31

  • 基于绿色腐蚀化学的梯度微结构锌阳极设计:同步实现废水修复与高性能储能

    随着新能源产业爆发式增长,锂锌等金属矿产开采加剧导致含镉(Cd2+)、铅(Pb2+)、铜(Cu2+)的冶炼废水污染问题日益严峻。传统化学沉淀法年处理成本高达10亿美元,且资源回收率低。与此同时,水性锌金属电池(AZMBs)虽具安全环保优势,却受限于锌阳极的枝晶生长、电解液腐蚀和析氢反应三大瓶颈。现有的人工功能层(AFL)设计多采用单一组分,难以协同解决界面动力学与稳定性问题,且制备工艺复杂、附着力差。北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室的研究团队独辟蹊径,从绿色腐蚀化学角度出发,开发出EcoCorr-Zn协同策略。该研究通过锌箔功能化同时实现重金属废水净化与阳极改性,构建具有局部梯度特性

    来源:eScience

    时间:2025-07-31

  • 南海夏秋季热带气旋雨滴粒径分布特征的卫星观测研究及其降水预报意义

    热带气旋(TC)是影响南海周边国家的重要天气系统,其带来的强降水常造成重大经济损失。近年来,秋季TC活动呈现增强趋势——2014-2022年间南海秋季超强台风数量达14个,远超夏季的3个。这种季节性差异背后隐藏着复杂的微物理机制:雨滴粒径分布(RSD)特征直接影响潜热释放和降水效率,进而改变TC强度和路径。然而,现有研究多聚焦单一季节或个别TC案例,缺乏系统性比较。中山大学大气科学学院、广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室的Qian Guiling等研究人员在《Dynamics of Atmospheres and Oceans》发表论文,首次基于卫星观测对比了南海夏秋季TC的RSD差异。研

    来源:Dynamics of Atmospheres and Oceans

    时间:2025-07-31

  • 空气微泡放电等离子体射流高效降解高盐废水有机污染物的中试研究

    3.5 wt%)的处理成为环境领域重大挑战。这类废水不仅含有高浓度Cl−、SO42−等无机盐离子,其有机污染物还会与传统氧化技术中的活性自由基发生副反应,导致处理效率低下。更棘手的是,现有等离子体技术(APDP)因气液传质效率限制,难以实现大规模应用。大连理工大学材料改性激光/离子/电子束教育部重点实验室的研究团队另辟蹊径,开发出阵列空气微泡放电等离子体射流系统。通过调控电压参数(10-20 kV),首次观察到放电模式从丝状放电→流注放电→电弧放电的转变过程,并证实16 kV时臭氧(O3)产率最高。结合光谱分析发现,升高电压能显著增强OH(A2Σ+–X2Π)、N2(C3Πu–B3Πg)等活性物

    来源:Desalination

    时间:2025-07-31

  • 基于辅助密度扰动理论的核Fukui函数解析计算及其在电化学脱羧反应中的应用研究

    在化学反应的微观世界中,理解分子如何响应电子转移是预测反应路径的关键。传统密度泛函理论(DFT)虽能计算电子结构,但对核运动与电子转移耦合的定量描述仍存在挑战。核Fukui函数(NFF)作为连接电子结构与核动力学的桥梁,其精确计算一直受限于数值差分法的效率瓶颈。墨西哥瓜达拉哈拉大学(Universidad de Guadalajara)的研究团队通过创新性方法,在《Computational and Theoretical Chemistry》发表的研究成果,为这一领域带来了突破性进展。研究人员基于辅助密度泛函理论(ADFT)框架,开发了核Fukui函数的解析计算方法。该方法巧妙利用辅助密度扰

    来源:Computational and Theoretical Chemistry

    时间:2025-07-31

  • 帕金森病认知障碍患者脑代谢与多巴胺能功能的双示踪剂PET成像特征研究

    帕金森病作为第二大神经退行性疾病,其认知功能障碍严重影响患者生活质量,但背后的神经机制始终是研究难点。尤其令人困惑的是,为何部分患者会出现显著的认知衰退(PD-MCI),而另一些却能保持相对完好的认知功能(PD-NC)?传统观点认为多巴胺能神经元退化是核心病因,但越来越多的证据表明,脑代谢异常可能同样扮演重要角色。要解开这个谜团,需要能同时捕捉多巴胺系统功能和脑代谢状态的"双视角"成像技术。首都医科大学宣武医院放射科与核医学科的Shuang Li、Weizhao Lu等研究人员开展了一项开创性研究,采用正电子发射断层扫描(PET)技术的两种示踪剂——反映葡萄糖代谢的18F-FDG和靶向囊泡单胺

    来源:Clinical Practice and Epidemiology in Mental Health

    时间:2025-07-31

  • 表面活性剂介导的微波合成金属有机框架材料及其高效大气水捕获性能研究

    在气候变化加剧和水资源短缺的背景下,大气水捕获技术成为解决干旱地区供水问题的新思路。金属有机框架材料(MOFs)因其超高比表面积(可达6000 m2·g−1)和可调控的孔隙结构,被视为理想的大气水吸附剂。其中MOF-303凭借3,5-吡唑二甲酸配体(PZDC)展现出的优异亲水性能尤为突出,但传统合成方法存在耗时(24-72小时)、使用有毒溶剂(如DMF/DMSO)以及晶体尺寸不均等问题,严重制约其实际应用。天津大学化工与技术学院、精馏技术国家工程研究中心的研究团队创新性地将微波技术与表面活性剂调控相结合,开发出高效可控的MOF-303合成新工艺。通过系统优化反应温度(120-160°C)、时间

    来源:Chinese Journal of Chemical Engineering

    时间:2025-07-31

  • 铜掺杂TiNbCrZrN高熵陶瓷薄膜的结构与力学优化:提升抗氢脆性能研究

    随着环保需求的日益增长,水基润滑剂因其生物可降解性和低毒性成为石油基产品的理想替代品。然而,这类润滑剂在极端工况下的承载能力不足严重限制了其应用。传统解决方案如添加水凝胶或离子液体虽能部分改善性能,但纳米颗粒分散稳定性差仍是技术瓶颈。尤其值得注意的是,稀土基纳米添加剂(如CeO2)在油基体系中表现卓越,却鲜少应用于水基系统。针对这一挑战,巢湖大学(Chaohu University)的研究团队创新性地将CeO2纳米颗粒与酸化生物柴油烟灰(A-BDS)复合,开发出具有优异分散稳定性和摩擦学性能的CeO2/A-BDS添加剂。该成果发表于《Applied Surface Science Advanc

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-07-31

  • 高性能LSCF-BZCY-PrO2纳米复合多相阴极的构建及其在质子陶瓷燃料电池中的电化学性能优化

    全球能源转型背景下,质子陶瓷燃料电池(PCFCs)因其在350-650°C中低温区间的高效质子传导特性备受关注,但阴极氧还原反应(ORR)动力学缓慢严重制约其性能。传统La0.8Sr0.2Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)阴极在650°C以下时极化电阻激增,如何通过材料创新突破这一瓶颈成为研究热点。河南科技大学车辆与交通工程学院的研究团队独辟蹊径,将具有优异氧表面交换动力学的PrO2与BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ(BZCY)通过原位溶出法构建纳米杂化颗粒,进而开发出LSCF-xBZCY-PrO2系列复合阴极,相关成果发表于《Applied Surface Science Ad

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-07-31

  • 非晶/晶态锰铁尖晶石修饰可漂浮生物炭阴极用于高效光-电-芬顿降解抗生素:自持续曝气与快速光生载流子分离

    抗生素污染已成为威胁水生态安全和人类健康的重大环境问题。传统电芬顿技术虽能通过活性氧降解有机物,却受限于三大瓶颈:需要持续曝气消耗大量能源,均相催化剂存在铁泥沉淀问题,而粉末状异相催化剂又难以回收。更棘手的是,现有系统对水质波动敏感,在真实废水处理中常"水土不服"。如何开发兼具高效、稳定、低能耗的绿色水处理技术,成为环境工程领域的"卡脖子"难题。中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室的研究团队独辟蹊径,从材料界面工程与反应器设计双管齐下,构建出革命性的自漂浮催化系统。他们以药用植物黄芪衍生的生物炭为基底,通过精准调控锰铁尖晶石的晶相结构,创造出富含非晶-晶界面的特殊材料(a/c-MFO),

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-07-31

  • 多层MoS2存储器件的电输运与阻变机制:基于Ag/Cu电极的界面调控与性能优化

    在人工智能和物联网时代,传统存储器正面临速度与能效的瓶颈。阻变存储器(RRAM)因其纳秒级操作速度、亚飞焦耳能耗等优势被视为突破"后摩尔时代"存储墙的关键技术。然而,基于金属氧化物的RRAM存在界面缺陷不可控等问题,而新兴二维材料虽具有原子级平整表面,其阻变机制研究仍缺乏系统性。特别是二硫化钼(MoS2)这类过渡金属硫族化合物,虽在理论上有优异特性,但实际器件中电荷传输与电极材料的关联机制尚不明确。针对这一科学问题,集美大学海洋信息工程学院的研究团队在《Applied Surface Science Advances》发表了创新性成果。他们通过精确调控Ag/Cu活性电极与多层MoS2的界面特性

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-07-31

  • 基于霍夫迈斯特离子介导模板策略构建分级介孔肟功能化金属有机框架用于铀高效提取

    随着全球能源需求激增和化石燃料市场波动,发展清洁可持续能源成为21世纪重大科技挑战。核能作为低碳发电技术虽快速发展,但铀资源面临严峻瓶颈——陆地铀矿储量仅能维持约百年,而海水中溶解的45亿吨铀(相当于陆地储量的1000倍)成为破解核能可持续发展的关键。然而,现有海水提铀技术面临吸附剂扩散速率低、活性位点暴露不足等核心难题。江西科技师范大学有机功能分子江西省重点实验室(Jiangxi Provincial Key Laboratory of Organic Functional Molecules)的研究团队在《Applied Surface Science Advances》发表研究,创新性地

    来源:Applied Surface Science Advances

    时间:2025-07-31

  • 有机硅烷改性埃洛石对锶的高容量吸附与封存机制研究

    核能作为清洁能源的重要选择,其发展始终伴随着放射性废物处理的严峻挑战。其中,半衰期长达28.9年的90Sr因强β辐射和高水环境迁移性,成为最具生物危害性的核素之一。传统处理方法如化学沉淀、膜分离等存在效率低或成本高的问题,而吸附法虽具潜力,却受限于材料容量与稳定性。在这一背景下,西南科技大学土木工程与建筑学院的研究团队将目光投向了一种天然纳米材料——埃洛石(Halloysite, Hal)。这种管状黏土矿物因其独特的腔体结构、丰富的表面羟基和热稳定性,成为吸附-固化一体化处理的理想候选。研究人员通过3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对埃洛石进行改性,成功将巯基引入纳米管内腔,显著提升了Sr2

    来源:Applied Clay Science

    时间:2025-07-31


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