- 顾晓滨;穆昱男;韩玉静;
利用相变材料储存太阳能在能源利用领域极具发展前景，为此，本工作利用低成本埃洛石制备了一种三维孔隙结构的埃洛石气凝胶，并用于封装十四酸，并以碳纤维为导热增强剂，制得3种不同碳纤维含量的埃洛石气凝胶复合相变材料。对其进行了组分与微观形貌、储热性能、导热性能，光热转换性能以及水蒸发性能的综合测试。结果表明：复合材料中的相变材料负载率高达84%，碳纤维的加入将复合材料的导热系数提高了158%；最佳样品的潜热可达140.65 J/g；在1个太阳光强度下照射下，吸热储能3 h后，将其用于夜间的太阳能界面蒸发器，夜间水蒸发速率相较于纯水提高了4.21倍，并探讨其水蒸发性能的提升机理。为太阳能的高效利用效率和海水淡化效果提升提供了参考依据。
2025年12期 v.53;No.441 3522-3530页 [查看摘要][在线阅读][下载 1210K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘鹏鹏;贺攀阳;苏峰;虢忠霖;陈天星;张晓民;宋学文;
以地聚物为基础，通过酸处理和后嫁接法制备了氨基改性多孔地聚物，并研究了其对水中铅的吸附性能和机理。酸处理显著提高了地聚物的比表面积，并优化了孔结构；氨基改性多孔地聚物(NH_2-3HGeo)对Pb~(2+)的最大吸附量高达521.6 mg·g~(-1)；吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型，表明主要为单层化学吸附；机理分析显示，Geo主要通过离子交换吸附Pb~(2+)，而NH_2-3HGeo则主要通过官能团络合；NH_2-3HGeo经5次循环后，Pb~(2+)去除率仍达90.2%，展现出良好循环利用性能，表明该材料在水体重金属污染治理领域具有巨大潜力。
2025年12期 v.53;No.441 3531-3544页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马艳芳;贾鹏英;卢业龙;张博;武永刚;张海磊;
埃洛石纳米管(HNTs)是一种具有管状结构的天然纳米材料，具有水分散性良好、成本低廉、低毒性、易于实现表面改性等优点。本工作以HNTs为基材，通过表面改性将四苯乙烯和香豆素基团引入其表面结构中，制备具有Cu(Ⅱ)离子响应性能的纳米复合材料(HNTs-TPE-Cou)。红外光谱、X射线光电子能谱、固体核磁、热重分析和透射电镜等测试表明产物结构与预期相符。HNTs-TPE-Cou水分散液在365 nm紫外光激发下，于560 nm处出现荧光发射峰。Cu(Ⅱ)离子与HNTs-TPE-Cou的螯合作用导致水分散液荧光迅速淬灭，以此实现了水中Cu(Ⅱ)离子的快速检测，且显示出良好的特异性、精确性和重复性。通过进一步将HNTs-TPE-Cou与多孔材料复合，制备凝胶状分离柱，并将其成功应用于水中Cu(Ⅱ)离子的同步检测分离。上述埃洛石纳米管改性产物为水中重金属离子的同步检测分离提供了一种有益尝试。
2025年12期 v.53;No.441 3545-3552页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 崔博文;文艺;钱晨光;李春全;袁方;孙志明;
光催化CO_2还原技术利用太阳能将CO_2转化为燃料(如CO、CH_4等)，为解决气候变化和能源短缺问题提供可能，但其实际应用仍受限于高成本、低产率等问题。本工作采用一步水热法成功制备了一种C_(48)H_(30)N_6O_(32)Zr_6(UiO-66-NH_2)/硅藻土复合材料，并采用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、原位漫反射傅里叶变换等表征手段对复合材料理化特性进行分析，系统研究了复合材料光催化CO_2还原的性能与机理。结果表明：当UiO-66-NH_2的理论负载量为60%时，所制备的复合材料光催化CO_2还原性能相对最优；优化条件下制备的UND-60%复合材料表现出优异的光还原CO_2性能(6.69μmol·g~(–1)·h~(–1))，为纯UiO-66-NH_2(4.57μmol·g~(–1)·h~(–1))的1.46倍；复合材料光催化CO_2还原性能的提升主要归因于硅藻土作为载体有效增强了UiO-66-NH_2的分散性，为光还原反应提供了更多的活性位点；此外，Ui O-66-NH_2/硅藻土复合材料带隙能的降低、光生载流子的迁移和分离效率的提升同样有助于提升其光催化性能。
2025年12期 v.53;No.441 3553-3562页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 唐宇;黄业豪;孙红娟;张潭璐;彭同江;
以印度某含白云母的脉石英为原料，对不同条件下高温煅烧后的脉石英样品进行浮选处理，分析浮选产物中白云母的物相结构、显微形貌、谱学性能、接触角等的变化与浮选石英精矿SiO_2含量、浮选回收率之间的关系，探究在高温煅烧过程中白云母的结构变化对脉石英中白云母与石英浮选分离的影响。结果表明：该石英样品在煅烧温度为900℃，煅烧时间为10 min时，浮选效果达到最佳；白云母经过高温煅烧后层间距(d_(002))从9.9316?增大到10.0387?，且在煅烧时间为90 min时出现Fe富集的现象；通过拉曼光谱分析可知白云母表面存在赤铁矿，通过XPS发现有Fe~(2+)和Fe~(3+)共存的现象，且Fe~(3+)含量随着煅烧时间的延长而增加，说明在高温煅烧过程中存在Fe~(2+)氧化的现象。随着煅烧时间的增加，白云母接触角先增加后减小，石英精矿中的Al含量变化趋势与之相反，均在煅烧时间为10 min时达到最佳浮选条件。与此同时，不同煅烧时间的石英样品浮选液中的K和Fe元素的含量呈正相关关系，这验证了白云母结构变化会导致K~+溶出量发生改变以及Fe富集于白云母片层之间。这说明高温煅烧白云母后其结构上的变化极大影响了石英和白云母浮选分离的效果。
2025年12期 v.53;No.441 3563-3575页 [查看摘要][在线阅读][下载 2294K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周鹏飞;姚海睿;韩筱玉;梁金生;王菲;
为了改善铝酸钴(CoAl_2O_4)催化剂的分散性并提高其催化活性，采用冷冻–解冻–超声法制备剥离的蒙脱石纳米片(EMMT)并将其作为载体，通过形成溶胶–湿凝胶–干凝胶而后进行还原焙烧的溶胶凝胶–还原法制备Co–CoAl_2O_4/EMMT复合材料，探究焙烧温度和还原温度等制备条件对复合材料微结构的影响。结果表明在焙烧温度为650℃，还原温度为670℃时合成的Co–CoAl_2O_4/EMMT复合材料具有最佳的催化性能。其在活化过二硫酸盐(PDS)后70 min内对甲基橙的降解率达到87.5%，高于Co–CoAl_2O_4(79.3%)和CoAl_2O_4/EMMT(76.8%)复合材料的催化性能。Co–CoAl_2O_4/EMMT复合材料展现出良好的稳定性，4次循环后对甲基橙的去除率仍保持在77.8%。
2025年12期 v.53;No.441 3576-3584页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵赛丹;邢宝林;张亚超;郭晖;张传祥;曾会会;屈笑笑;程松;
煤系固废的高值化利用在推动绿色低碳发展和实现“双碳”目标中扮演着至关重要的角色。基于煤系固废资源粉煤灰和煤气化渣的富硅特性，分别以粉煤灰和煤气化渣为前驱体，通过熔盐辅助镁热还原工艺结合碳包覆策略和一步镁热还原工艺制备出具有“核壳结构”的粉煤灰基硅碳复合材料和具有“镶嵌结构”的煤气化渣基硅碳连生体复合材料。2种复合材料均具有较高的比表面积(215.7 m~2·g~(–1)和274.8 m~2·g~(–1))和丰富的层次孔结构(微孔和介孔协同分布)；粉煤灰基硅碳复合材料中碳组分占比28.1%(质量分数)，其丰富的sp~3结构缺陷和边缘缺陷能够增加锂离子的吸附活性位点；煤气化渣基硅碳连生体复合材料中碳组分占比36.9%，其较高含量的sp~2碳能够增强复合材料的结构稳定性且丰富的堆叠缺陷能够为锂离子提供传输路径。两种复合材料用作锂离子电池负极时在50 mA·g~(–1)电流密度下可逆容量分别为800 mA·h·g~(–1)和420 mA·h·g~(–1)，且在500 mA·g~(–1)电流密度下经300次循环后可逆容量仍可达348 mA·h·g~(–1)和334 mA·h·g~(–1)，展现出良好的倍率性能及循环稳定性，为煤系固废的高值化利用提供了新路径，有利于推动低成本、高性能储能材料的开发和应用。
2025年12期 v.53;No.441 3585-3599页 [查看摘要][在线阅读][下载 2949K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 唐鸿鹄;符义昕;刘晨;杨越;葛鹏;
废旧锂离子电池中含有丰富的有价元素及有机物，若无妥善处理，将会造成严重的环境污染及资源浪费。经过传统的废旧电池预处理所获得的高纯度正负极混合料，进行酸浸或者直接再生将会导致生产效率低、再生性能差等问题。且废旧石墨材料的回收目前面临着高能耗等问题。基于此，通过“废旧电池粉料预分离-梯度磁选深度分离–剥壳再生”全链条联合技术，实现了废旧电池粉末的高效分离及废旧石墨的短流程再生，所获再生石墨展现出较高的纯度、石墨化度及光滑的表面。在1.0 C的电流密度下，300个圈次循环后，容量可维持323 mA·h·g~(–1)。该工作期望为废旧电池混合粉末的高效分离及废旧石墨的短流程修复再生提供可靠途径。
2025年12期 v.53;No.441 3600-3610页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨舒钧;王先广;穆优;邵兆琪;任嗣利;
为了实现在室温条件下对水包油型原油乳液的高效破乳，提出了一种利用新发现的天然微纳硅碳矿(Si—C)矿物材料制备纳米粒子(NP)破乳剂的新方法。硅碳矿的物质组成主要为亲水性的石英和疏水性的有机碳，利用其矿物组成特点制备纳米破乳剂具有天然的优势。通过简单的氧化改性获得氧化硅碳矿破乳剂(OSi—C)，采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位、界面活性、界面张力及表面润湿性等手段对改性前后的样品组成和结构进行了分析表征。结果显示，OSi—C具有良好的双亲性、界面活性及降低油–水界面张力的能力。利用瓶试法对OSi—C纳米颗粒的破乳性能进行了评价，发现OSi—C纳米颗粒具有优异的破乳性能，在破乳剂用量1000 mg/L、pH=6时OSi—C的破乳效率可达到98.94%。对纳米粒子的破乳机制进行了深入的分析和探讨，OSi—C纳米粒子优异的两亲性和界面活性使其易于达到油–水界面，并且其表面丰富的含氧官能团使纳米粒子能够通过氢键和π—π相互作用与油–水界面的沥青质等乳化分子结合，进一步借助搅拌、振荡等外部机械力作用而破坏油–水界面处的保护膜，从而实现油水分离。相关研究发现不仅为纳米破乳剂处理原油乳液提供了新的认识，而且为天然矿物材料制备纳米破乳剂开辟了新的途径。
2025年12期 v.53;No.441 3611-3623页 [查看摘要][在线阅读][下载 2598K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙宇鹏;赵云良;高仁波;万骞;陈立才;张鑫;张婷婷;
盐湖提锂是保障中国锂资源安全的重要途径，但高性能盐湖提锂薄膜的设计却面临严峻挑战。论文提出以天然负电性的单宁酸(TA)改性二维蒙脱石薄膜，实现其高效锂镁分离。薄膜的Mg~(2+)截留率接近100%,Li~+截留率为–9%，即Li~+实现富集，水通量为22.5 L·m~(–2)·h~(–1)，相较未改性的二维蒙脱石薄膜水通量提升49%，并且在120 h的运行时间内分离性能基本稳定。机理研究发现，TA的酚羟基与蒙脱石纳米片端面的铝羟基通过氢键相连，增加了薄膜表面孔隙的负电位点，使其可以吸附更多的聚乙烯亚胺(PEI)来强化界面聚合反应，从而降低薄膜的表面孔径，提高薄膜的Mg~(2+)截留率；此外，电化学测试研究发现，TA的引入可以降低二维蒙脱石薄膜的Li~+传输阻力，本工作对于高性能盐湖提锂薄膜的设计与研究提供了新的思路。
2025年12期 v.53;No.441 3624-3633页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 赵子敬;滕振;胡春峰;包亦望;
为探究维氏硬度测试结果随载荷变化及其与微纳米压痕仪结果不同的原因和机理，分别利用维氏硬度计和微纳米压痕仪对Al_2O_3、ZrO_2、(Hf_(0.5)Zr_(0.5))C 3种陶瓷样品的维氏硬度进行系列测试与分析。结果表明，3种材料的硬度测试结果均随载荷增加而下降，当载荷大于某阈值后，测试值趋于稳定。分别采用维氏硬度计和微纳米压痕仪对多种样品进行测试比较，发现两者的主要区别集中在压痕面积的计算上，首次证明了卸载之后压痕尺寸会发生变化，尤其载荷小的时候，这种变化是导致测试误差的重要原因。在常规实验中压痕变化形式可归纳为3种类型：稳定型、回弹型和挤出型。传统的维氏硬度试验假定卸载前后的压痕尺寸不变，所以，这一假设只适用于稳定型压痕的材料，对于非稳定型材料，特别是低载荷条件引起的误差不可忽视，这表明陶瓷的有效硬度测试时载荷不能太低，同时分析了载荷效应的机理和原因。
2025年12期 v.53;No.441 3674-3683页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曾十之;肖文荣;张光祖;李康华;姜胜林;
基于电卡效应(ECE)的固态制冷技术具有高能效比、电场直接驱动、易于集成化等优势，在微制冷技术领域应用前景广阔。钛酸钡基(BaTiO_3)铁电陶瓷因其较高的极化强度和丰富的相结构成为最具潜力的电卡材料之一，然而，目前其进一步发展受限于低击穿电场、高烧结温度、高电卡性能以及宽工作温区难以同时实现等难点。本工作采用传统固相反应法制备了一种无铅Ba_(0.97)Ca_(0.03)Sn_(0.1)Ti_(0.9)O_3–xCuO–yLi_2CO_3(BCST,x=0,y=0;BCST–C,x=0.2%(质量分数)，y=0;BCST–L,x=0,y=1.5%;BCST–CL,x=0.2%,y=1.5%)陶瓷材料，研究了烧结助剂CuO/Li_2CO_3对BCST陶瓷材料物相结构、微观形貌和电学性能的影响。结果表明，烧结助剂的引入促进了陶瓷晶粒的致密化生长，优化了击穿电场，并且在保持BCST陶瓷材料宽温域连续相变特性的同时提高了其介电常数。最终，样品BCST-CL陶瓷在宽工作温区获得了提升的电卡性能，其中：ΔT_(max)=3.37 K(55℃，160 kV·cm~(–1))，该工作为电卡陶瓷材料性能的进一步提升提供了一种可行策略。
2025年12期 v.53;No.441 3684-3693页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡梦婷;刘翠翠;王春水;储向峰;梁士明;
采用溶剂热法制备了CdGa_2O_4纳米材料，通过水热法制备不同组成比例的Ti_3C_2T_x–CdGa_2O_4复合材料。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱(XPS)等方法对Ti_3C_2T_x–CdGa_2O_4复合材料进行了形貌、表面化学成分及元素价态分析。结果表明，最佳工作温度110℃，7.0%(质量分数)的Ti_3C_2T_x–CdGa_2O_4复合材料对0.01%甲醛气体的响应为105.0，是纯CdGa_2O_4的9.4倍。由该复合材料制作的传感器，具有优异的甲醛敏感性和较低的检测限，在室内空气污染检测方面具有巨大的应用潜力。
2025年12期 v.53;No.441 3694-3701页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王晓梅;李海永;黄旭春;展红全;汪长安;罗志云;
本工作研究了SiO_2–Al_2O_3–CaO–MgO–Na_2O–ZnO–Fe_2O_3多元釉系统中，氧化铁变量对釉层显微结构和釉面呈色的影响。通过漫反射光谱、XRD、拉曼光谱、SEM、TEM等测试手段对样品呈色机理进行了分析，利用双用热电偶测温仪获取样品表面温度值并采用红外成像仪获取热图。结果表明，当氧化铁含量较少时，三价铁离子会以[FeO_4]四面体的形式参与釉层网络结构，釉面以Fe离子的化学发色为主，呈现棕黄色；而当氧化铁的含量增加到6.5%时，大量约3 nm的富铁团聚体甚至晶核从釉层析出，且釉层从上至下呈现折射率梯度增加的结构特点，这种釉层的特殊微纳结构将大大增加对太阳光的吸收和消耗，釉面呈现出墨黑色效果和结构发色的特征。光热性能测试显示该釉面与素坯有12.2℃的最高温差，表明其具有良好的光热转换特性，显示了在太阳能绿色利用的巨大潜力。
2025年12期 v.53;No.441 3702-3710页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙扬善;刘文进;张保连;蒋学鑫;
氮化硅(Si_3N_4)陶瓷材料具有优良的综合性能，因耐高温、抗腐蚀等优势在众多行业中应用前景广泛。本工作使用纯Si粉做原料，不添加任何烧结助剂，采用氮化反应烧结制备Si_3N_4陶瓷，并对该种方式下制备的孔隙率达30%的Si_3N_4陶瓷材料的抗酸腐蚀能力进行研究，探索HF浓度、腐蚀时间对Si_3N_4陶瓷样品的腐蚀行为、腐蚀规律。结果表明，纯Si粉氮化反应烧结制备的Si_3N_4陶瓷材料经HF腐蚀200 h后，随着HF浓度增大、腐蚀时间增加，陶瓷样品质量、密度、抗弯强度逐渐降低，气孔率增大。Si_3N_4陶瓷样品浸泡在HF中与之发生反应，生成(NH_4)_2Si F_6相，并在样品表面形成疏松腐蚀层，陶瓷内部Si和N的损耗导致样品气孔增多、致密度降低，从而使得陶瓷样品性能降低。通过对反应烧结获得的多孔Si_3N_4陶瓷的抗酸腐蚀性能进行探索，为Si_3N_4陶瓷极端环境应用下的性能研究提供了参考。
2025年12期 v.53;No.441 3711-3719页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李润芝;宋东坡;郭琳;杨洁;张亚梅;杨兵兵;惠贞贞;
通过钛酸钡(BaTiO_3,BT)掺杂改性的钛酸铋钠(Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3,NBT)基陶瓷体系(NBT–BT)在钙钛矿型铁电材料中表现出优异的介电性能优化特性，这一特性使其在介电电容器、压电换能器及高密度储能器件等先进电子元器件领域展现出重要的应用价值。然而，较差的介电温度稳定性限制了其在高温下的应用。本工作采用固相反应法合成了(1–x)(0.75Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3–0.25BaTiO_3)–xBaZrO_3(NBT–BT–x BZ,x=0,0.08,0.14,0.20)陶瓷，研究了固溶BaZrO_3(BZ)对结构、介电和储能性能的影响。结果表明，随着BZ含量的增加，结构从四方相转变为立方相，在所有成分中都有1个宽的介电峰，这是弥散相变的特征。利用修正的Curie–Weis定律、Vogel–Fulcher关系和Lorentz经验定律分析了相变和弛豫行为，发现固溶BZ显著提高了介电性能的温度稳定性，并增强了弛豫行为。此外，放电测量表明，固溶BZ后，由于其增强的介电常数和弛豫特性，放电能量密度显著提高，达到1.6 J·cm~(–3)，功率密度显著提高到52.2 MW·cm~(–3)。上述发现突显了BZ固溶NBT–BT陶瓷体系在高温介电器件中的潜在应用价值。
2025年12期 v.53;No.441 3720-3728页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李卓;雷楠楠;龙定杰;
作为太阳能电池热点材料之一的铅卤基钙钛矿，近年来得到了广泛关注。采用第一性原理预测了A位甲氨基(CH_3NH_3~+,MA)、甲脒基[CH(NH_2)_2~+, FA]和铯(Cs)改性铅碘基MA_(1–x)Cs_xPbI_3、MA_(1–x)FA_xPbI_3和Cs_(1–x)FA_xPbI_3(x=0.125, 0.250, 0.500) 3种钙钛矿构型的光电性能，通过结构优化、掺杂元素形成能、能带结构、态密度和吸收系数的计算，研究了微观构型对光电特性的影响。结果表明，MA、FA基团和Cs离子均可自发进入A’_(1–X)A’’_XPbI_3铅碘基钙钛矿A位形成稳定结构，相对于MA_(1–x)Cs_xPbI_3和Cs_(1–x)FA_xPbI_3,MA_(1–x)FA_xPbI_3体系Pb–I八面体畸变程度最小且结构最稳定。由态密度分析可知MA_(1–x)FA_xPbI_3的价带顶(VBM)主要由I 5p轨道构成，而Pb 6p轨道和FA的电子轨道主要对导带底(CBM)贡献，FA的少量加入使MA_(0.875)FA_(0.125)PbI_3的带隙从MAPbI_3的1.771 eV微增至1.797 eV，但导带底能带色散变小，其对光的吸收有明显作用。光学性能的计算表明：MA_(0.875)FA_(0.125)PbI_3在533 nm处的吸收峰发生了明显的红移，增加的波长响应范围及随波长而增大的ε_1(ω)赋予MA_(0.875)FA_(0.125)PbI_3在可见光范围内最佳的光吸收能力，是一种非常有前途的太阳能电池光电转换材料。
2025年12期 v.53;No.441 3729-3739页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张晓雪;王凯君;高阳阳;YASIR Abbas;MUHAMMAD Saqlain Jamil;彭程;罗涵;云斯宁;
在微生物电解池耦合厌氧发酵系统(MEC–AD)中，以钛网为电极，探究不同电压(0、0.4、0.6、0.8、1.2 V)对系统性能的影响，发现0.8 V电压下沼气产量与有机物降解率最佳。合成芦荟废弃物衍生的球形碳(AVW–SC)与多孔碳(AVW–PC)，分别涂覆于钛网作为MEC–AD电极。结果表明，以涂覆AVW–PC钛网做电极的MEC–AD系统发酵性能更优。研究不同涂覆量(0.025、0.05、0.10、0.15、0.20 g)AVW–PC对MEC–AD系统的影响，当AVW–PC涂覆量为0.10 g时，MEC–AD系统(Ti_(0.8)–PC_(0.1))的累积沼气产量与甲烷含量均达到最高。在Ti_(0.8)–PC_(0.1)中添加不同剂量的AVW–PC(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，质量分数)作为促进剂，当AVW–PC的添加量为0.20%时，MEC–AD系统(Ti_(0.8)–PC_(0.1)/PC_(0.2))在产气量(633.63 m L/g VS)、甲烷含量(65.85%)及沼渣总营养物含量(42.30 g·kg~(–1))方面表现最优。Ti_(0.8)–PC_(0.1)/PC_(0.2)中Bacteroidales、Pseudomonadales、Oscillospirales、Methanobacteraceae、Methanospirillaceae、Methanosarcinaceae和Methanosaetaceae的丰度显著提高。微生物多样性的增加促进了种间氢转移、种间乙酸转移和直接种间电子转移，进而提高了产甲烷效能，揭示了AVW–PC作为电极与促进剂对甲烷增产的双重作用机制，为生物质衍生碳在MEC–AD系统中的多功能应用提供了新思路。
2025年12期 v.53;No.441 3740-3760页 [查看摘要][在线阅读][下载 2681K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵新新;郭艳;阮琪轩;李勃宁;李宇良;闫晓燕;张晓华;
层状O3型-NaNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2(NNCM622)材料因其比容量较高、成本低易合成，被认为是极具潜力的钠离子电池(NIBs)正极材料之一。本工作通过调节合成过程中的热处理温度，系统研究了不同煅烧温度(700、750、800℃)对层状O3型-NNCM622正极材料结构、形貌及电化学性能的影响。结果表明，在750℃、24 h热处理条件下合成样品的结晶度最好，样品呈现的是由1次颗粒聚集而成的2次规整的球形颗粒组成。对该材料在1.5～4.2 V电压范围内进行电化学性能测试，其在0.1 C倍率下的放电比容量为150.5 mA·h·g~(–1)，初始库仑效率为86.5%;5 C高电流密度下放电比容量为85.9 mA·h·g~(–1)，库仑效率为83.2%。
2025年12期 v.53;No.441 3761-3769页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 董炫疆;杨德博;崔竹;王东宇;焦云杰;杜瞻远;赵鲲;朱永昌;
基于R_2O–Ca O–Al_2O_3–SiO_2玻璃体系，采用高温熔融法制备了不同碱金属氧化物摩尔比Z(Z=n(Na_2O)/[n(Na_2O)+n(Li_2O)],n为摩尔)的玻璃，并对样品进行了红外光谱、拉曼光谱、高温电阻率等性能测试，探讨了混合碱效应对R_2O–Ca O–Al_2O_3–SiO_2玻璃结构和性能的影响。结果表明：硅氧四面体Q~2和Q~3的结构单元是影响该玻璃性能的主要因素。随着Z值不断增加，密度、热膨胀系数、转变温度以及高温黏度均出现混合碱效应。含量相同的单一碱金属样品，在熔融温度T_2下，电阻率按K~+、Na~+、Li~+顺序递减；在成形温度T_4条件下，电阻率按K~+、Li~+、Na~+顺序递减。当Z=0.6时，黏度出现极小值；当Z=0.6～0.8时，电阻率达到极大值。本工作为玻璃配方设计提供了指导意义。
2025年12期 v.53;No.441 3770-3778页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张淑瑾;张敬;于浩洋;贾金升;
针对硬质光纤传像元件芯皮界面元素迁移研究中存在的表征与定量分析难题，提出一种基于多模型融合的Tree-SVM/LDA计算模型。该模型通过整合决策树(Tree)、线性支持向量机(SVM)和线性判别分析算法，建立了基于扫描透射电子显微镜高角环形暗场像(HAADF-STEM)的元素迁移定量分析方法，重点构建了特定元素平均迁移距离D的计算体系。采用电阻加热配套棒管的方法制备具有温度梯度的单丝样品体系，通过获取多尺度分辨率(0.5～3.0 nm)的HAADF图像数据进行模型训练与评估。定量分析表明：在优化拉丝温度区间内，K元素平均迁移距离D＿K∈[10,40]nm,Ba和Ti元素平均迁移距离分别为D＿Ba∈[0,11]nm、D＿Ti∈[0,13]nm。高分辨率(0.5 nm)条件下模型可靠性显著提升，其中，Tree-SVM模型分类准确率优于Tree-LDA模型，但Tree-LDA模型展现出更优的泛化性能。该单次热过程元素扩散计算框架，为后续多次热过程元素迁移的非线性计算模型研究提供了一种重要的方法。
2025年12期 v.53;No.441 3779-3789页 [查看摘要][在线阅读][下载 2612K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]