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光热协同催化及其相关动力学

光热协同催化及其相关动力学

摘要：【目的】研究光热催化过程中光催化的高选择性和热效应的驱动力结合，发挥协同作用，以提高反应速率和选择性。【研究现状】综述光热催化发展的重要事件以及光热催化技术的广泛应用；概括半导体催化和等离子基元金属催化的基本原理以及光诱导的热效应、光引发的热电子、光热催化遵循光反应的光热催化体系的复杂性和多样性；总结揭示反应路径、评估光效应、动力学同位素效应等相关动力学研究对探索光热催化机制的重要性。【结论与展望】提出光热催化的实际情况和作用机制具有复杂性和多样性，认为正确认识光催化和热催化在光热协同过程中的贡献和反应路径对光热催化的发展十分重要。
新能源 2026年04月27日
新环保绝缘气体应用于高压电气设备的研究进展

新环保绝缘气体应用于高压电气设备的研究进展

摘要：本文综述了国内外关于新环保绝缘气体的研究进展，重点围绕国际主流推广的全氟异丁腈（C4F7N）气体及其在电气设备中的应用，总结了C4F7N混合气体的间隙、沿面绝缘特性并提出了相关设备绝缘的设计依据，分析了其在不同工况下的分解特性与气-固相容性评价指标，介绍了C4F7N及其混合气体灭弧性能的研究进展和系列环保设备的研发及应用情况，为当前阶段SF6电气设备环保化升级提供理论参考。同时指出目前国内外仍在开展性能优异的新环保绝缘气体研发攻关，为绿色低碳电网建设提供技术支撑。
光电 2026年04月27日
基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制

基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制

摘要: GaN 晶体广泛应用于新能源汽车、航空航天和军事等领域, 但硬脆性限制了其加工效率。研究精密加工中不同形状压头对材料破坏损伤的影响是实现GaN 高效韧性去除的关键。采用分子动力学对GaN 晶体Ga 面的压入和划入过程进行模拟,分析了球形压头以及不同朝向的Berkovich 压头对原子堆积和滑移以及刃位错分布和演变规律的影响。在压入过程中, 位错主要分布于压头与材料接触边界的外围; 对于球形压头, Ga 面上的原子滑移主要沿着晶向族的6 个方向; 对于Berkovich压头, 尖锐棱边能有效抑制该方向原子的滑移和位错扩展, 当压头一尖锐棱边朝向[11-20]晶向时, 原子滑移以及位错现象减少, 原子滑移和堆积主要出现在垂直于压头3 个侧面的方向上。在划入过程中, 刃位错主要经历了滑移产生、扩展成型和破坏重组3 个过程。球形压头划入后产生的位错最多, Berkovich 压头尖角朝前划入后产生的位错适中, 且亚表层非晶形变区域均匀, 原子堆积少。
机械 2026年04月27日
基于深度学习的板壳结构网格智能划分技术研究

基于深度学习的板壳结构网格智能划分技术研究

摘要：为解决板壳结构网格划分效率低、合格率低等问题，提出了一种基于深度学习的板壳结构有限元网格智能划分技术。首先，对板壳结构典型特征进行分类，并为每类特征开发网格划分策略；其次，基于卷积神经网络训练特征识别模型，自动调用策略完成特征区域网格划分；最后，对非特征区域进行几何清理及网格优化。经某乘用车白车身验证，与主流batchmesh 方法相比，该方法将网格自动划分合格率从82.1% 提升至92.6%，总工时减少66.7%，显著改善了网格质量与效率。该技术通过AI模型与预定义策略的结合，减少了人工干预，为板壳结构网格划分提供了智能化解决方案。
汽车 2026年04月27日
无机生物材料调控神经细胞功能及神经化组织再生的研究进展

无机生物材料调控神经细胞功能及神经化组织再生的研究进展

摘要:基于神经在组织再生中的关键作用, 开发具有神经诱导活性的组织工程支架引起了研究者们的广泛关注。近年来, 无机生物材料因具有高度可控的化学组成、微/纳拓扑结构及优异的理化性能, 在调控神经细胞功能及神经化组织再生中得到广泛应用。本文首先介绍了常用于神经调控的无机生物材料, 主要包括生物陶瓷材料和电活性材料, 接着阐述了无机生物材料通过调控细胞行为、调节免疫微环境和构建电活性微环境等途径对神经细胞活性及生物学功能的增强作用, 重点阐述了无机生物材料在脊髓、周围神经、皮肤、骨骼肌、海绵体等组织神经化再生中的最新研究进展, 最后讨论了无机生物材料在调控神经细胞活性及神经化组织再生中存在的难题及未来发展前景。
无机 2026年04月27日
自修复超疏水涂层制备研究进展

自修复超疏水涂层制备研究进展

摘要：在过去的二十年中，超疏水涂层在不同领域中的应用取得了巨大进步，但仍然存在机械稳定性差、容易受到外界影响导致超疏水性丧失等问题，阻碍了超疏水涂层的实际应用。因此，为了延长超疏水涂层的使用寿命，赋予其自修复特性具有重要的实践和应用意义。从超疏水涂层的理论基础和应用实践的角度出发，简要介绍了超疏水涂层的背景和关键概念。详细介绍了常见的自修复超疏水涂层的自修复机制，根据修复原理的不同，分为外源性自修复和本征自修复。根据超疏水涂层的不同失效形式，包括低表面能丧失、涂层结构破坏及低表面能和涂层结构同时被破坏的情况，讨论了针对不同失效形式的自修复超疏水涂层的修复策略。从实际应用的角度出发，重点讨论了生态环保、可持续发展和自主响应的自修复超疏水涂层设计策略。总结了自修复超疏水涂层在防冰除冰、油水分离和防腐蚀方面的应用，着重总结了关键的实验研究和主要发现，并详细描述了自修复超疏水材料和自修复机制等。最后简要总结了当前自修复超疏水涂层所面临的挑战和未来的研究方向。
新材料 2026年04月27日
TAExplorer：影响钛合金性能的关键因素可视化探索

TAExplorer：影响钛合金性能的关键因素可视化探索

摘要：钛合金具有高强度，优秀的耐腐蚀性和耐热性等特点，因此被航空航天、化工和医疗等领域广泛应用。由于钛合金的性能取决于它的结构特征，不同应用领域对于钛合金性能的要求不尽相同，专家们一直致力于通过试验试错方法来设计和获得具有目标性能的新材料，以及寻找影响钛合金性能的工艺因素。然而钛合金的制作工艺复杂，时间成本过长，利用传统方法来找到合适的材料非常困难。目前基于机器学习的方法被引入并用于材料预测，但是为领域专家设计的、能够对机器学习模型进行直观性能比较和分析的学习工具却很少。为此提出基于钛合金的交互式可视化分析系统TAExplorer，可以为专家提供多方面的参考。该系统采用多方面的可视化方案，旨在从各个角度进行分析，例如特征分布、数据相似性、模型性能以及结果呈现。专家们通过实际实验室试验进行了案例研究，最终结果证实了该系统的有效性和实用性。
有色 2026年04月27日
MXene储氢：理论与实验研究结果及未来展望

MXene储氢：理论与实验研究结果及未来展望

摘要：【目的】为了探讨氢能源的高效应用和存储安全，研究二维材料MXene在储氢中的理论和实验研究成果。【研究现状】综述MXene结构和储氢应用、理论研究成果和实验研究结果，MXene具有表面化学性质可调节、结构灵活和比表面积高的特点；概括单层和多层MXene储氢的理论研究成果，强调过渡金属元素和表面官能团在优化氢吸附能力中的作用；总结MXene储氢的实验研究结果，展示MXene在低温下和接近室温条件下储氢的潜力；理论预测与实验结果的比较分析强调进一步实验验证和计算优化的必要性。【结论与展望】提出为了提升MXene储氢性能，应关注缺陷工程、层间距优化和机器学习辅助筛选，以提升MXene作为氢储存材料的实用性。
新能源 2026年04月24日
海洋环境中金属材料的微生物腐蚀研究进展：从机制到防治

海洋环境中金属材料的微生物腐蚀研究进展：从机制到防治

摘要：海洋环境中的微生物腐蚀是威胁船舶与平台等重大海洋工程设施安全的关键因素，造成了巨大的经济损失和安全风险。为应对这一严峻挑战，本文系统性综述了该领域重要的研究进展。首先聚焦于以硫酸盐还原菌、金属氧化/还原菌等典型腐蚀性微生物，重点阐明其通过细胞外电子转移机制引发的电化学腐蚀过程。其次，探讨了多物种生物膜通过协同效应加速金属腐蚀的复杂生态过程。在此基础上，全面归纳并对比了从表面技术、杀菌剂到新兴微生物腐蚀抑制技术的各类防治策略。指出微生物腐蚀的本质是电化学过程与微生物代谢活动的动态耦合。在防治层面，传统方法虽有良好的抑菌或抑制腐蚀的效果，但普遍面临资源消耗大、环境耐受性差或长效性能不足的问题。利用活体微生物形成保护性生物膜、诱导生物矿化及智能材料等绿色技术，展现出巨大的应用潜力。最后，对未来的研究方向进行了展望，强调借助多组学技术、原位表征分析手段与人工智能模型等前沿跨学科方法，以期更精准地揭示真实海洋环境下的腐蚀机理，并最终推动高效、智能且环境友好的新一代防腐技术的开发与应用，保障重大海洋基础设施的长期服役安全。
海工 2026年04月24日
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