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机器学习在生物炭生产及吸附领域中的应用研究进展

机器学习在生物炭生产及吸附领域中的应用研究进展

摘要：随着“双碳”战略的深入推进，生物炭因其独特的碳封存能力和功能性应用，已成为环境科学与材料工程领域的研究热点。机器学习(ML) 技术的快速发展为生物炭高效吸附性能的开发提供了创新性研究方法。本文系统综述了ML 在生物炭制备工艺优化及吸附性能预测领域的最新研究进展: 首先阐释了ML 技术的基本算法原理及其在生物炭研究中的适用性特征; 其次对ML 在生物炭制备过程建模，特别对热解产物分布与生物炭特性预测中的主要影响因素进行了分析; 在吸附性能评估方面，深入探讨了ML 在预测重金属离子、新兴污染物及气态污染物去除效率中的建模方法与应用成效; 最后就ML 驱动生物炭成本效益进行了一定的分析。通过对现有文献的分析，本文总结了ML 在生物炭研究中的技术优势，指出了在数据质量、模型可解释性及跨尺度预测等方面存在的技术瓶颈，并提出融合多组学数据与物理引导ML 的前瞻性研究方向。本文可为环境功能材料设计与污染控制技术的智能化发展提供理论参考。
无机 2026年09月14日
高动态薄膜温度传感器设计与仿真数据分析

高动态薄膜温度传感器设计与仿真数据分析

摘要：为满足高铁牵引系统对高动态响应、高精度和高分辨率温度传感器的需求，通过优化芯片结构来提升MEMS铂（Pt）薄膜温度传感器的性能。尽管传统传感器在测量范围和稳定性方面表现出色，但在响应速度、分辨率和精度方面还有提升空间，特别是在薄膜和基底尺寸的优化方面研究不足。因此，开发了一种新型高动态薄膜温度传感器，采用绝缘体—氮化硅（Si3N4）、电阻—铂、基底—氧化铝（Al2O3）的结构。通过三维建模和COMSOL有限元仿真，深入分析了基底材料、薄膜和基底厚度参数对传感器性能的影响，最终确定了最优的结构参数。仿真结果表明：新型传感器在响应速度和测温精度上有显著提升，响应时间为50ms，精度优于0.02K，分辨率达到0.001K。此外，这种高动态薄膜温度传感器的研发不仅对高铁牵引系统的温度监测具有重要意义，也为在其他高要求应用领域的潜在应用提供了基础。
交叉 2026年09月14日
消防头盔近眼显示系统光学设计

消防头盔近眼显示系统光学设计

摘要：将头戴显示设备应用于消防领域，有利于消防人员更好地获取周边环境信息，解放双手，方便作业。为此，将自由曲面棱镜与消防面罩集成设计，设计出一种面向消防应用场景的头盔显示光学系统。设计结果表明，该系统在450~680 nm可见光波段内可实现39°×22°的视场角，适配0.71 inch（1 inch=2.54 cm）、分辨率为1980×1080 的有机发光二极管微显示器，具备8 mm 的出瞳直径与18 mm 的出瞳距离，满足现役消防面罩内佩戴需求。此外，分析了面罩外表面在260 ℃高温火场下的面型变化，以及面罩内近眼显示光学系统在20~60 ℃温度范围内的成像质量，还将面罩面型的受热变化拟合成离轴自由曲面，并将其引入光学设计优化过程，从而提升了系统在高温环境下的光学稳定性。结果表明，在较宽的温度范围内，近眼显示系统在奈奎斯特频率处的调制传递函数优于0.25，图像畸变为8.97%，集成面罩的透射通道畸变为2%。该研究为增强现实显示在消防专业领域中的应用提供了有效的设计与优化思路。
光电 2026年09月14日
超硫酸盐水泥混凝土耐久性研究进展

超硫酸盐水泥混凝土耐久性研究进展

摘要：超硫酸盐水泥（SSC）是由矿渣、硫酸盐以及碱性组分制备而成的一种绿色低碳胶凝材料。SSC的主要水化产物为C-（A）-S-H和钙矾石（AFt），其后期强度可达普通硅酸盐水泥的强度等级，还具有低水化热、抗硫酸盐侵蚀性能优异等优点。然而，SSC仍存在早期强度低、抗碳化性能不足等缺陷。针对上述问题，当前研究需进一步深入探究SSC组成设计与耐久性的关联性。本文系统综述了近20年来SSC在材料组成设计、抗渗性、抗化学侵蚀性及其他耐久性能方面的研究进展，通过深入分析其耐久性作用机理，揭示了其在耐久性能方面的优势与局限性。最后，对SSC研究和应用所面临的问题进行讨论与展望，为SSC的后续研究与应用提供建议。
建筑 2026年09月14日
固态聚合物电解质的研究进展

固态聚合物电解质的研究进展

摘要：具备高能量密度和安全性的全固态电池技术已成为下一代先进储能体系的核心发展方向. 固态聚合物电解质(SPE)因其轻质化特征、成本效益优势、优异加工性能及本质阻燃特性，展现出替代传统液态电解质实现规模化商业应用的潜力. 然而，传统商业化SPE 受限于其固有电化学性能缺陷，已难以适配当前高能量密度电池体系对电解质材料的严苛性能要求. 尽管通过杂化改性、共混优化、掺杂调控等物理工艺制备的凝胶电解质及无机复合电解质可部分满足现有锂金属电池(LMB)的应用需求，但开发兼具本征高离子电导率与宽电化学窗口的SPE 仍是当前储能材料领域的关键科学命题. 本篇综述简要概述了全固态聚合物电解质领域的最新研究进展，并系统地整理与分类了新型SPE 的主流设计策略. 这些策略涵盖多维拓扑结构的设计、阴离子锚定策略、聚合物氟化工程、弱溶剂化主链构筑以及其他创新性设计理念. 各章节分别介绍了基于上述策略研发的新型SPE，并展示了其在LMB里的实际应用表现. 最后，本文为如何设计更安全、电化学性能更优异的SPE 提供了个人见解与展望.
新能源 2026年09月14日
中国石油物探主体技术进展与展望

中国石油物探主体技术进展与展望

摘要：近二十年来，中国石油油气勘探开发面临中浅层勘探程度高、新增储量资源劣质化、老油气田开发效益持续下滑、复杂领域勘探开发对物探技术的依赖性大幅度提高等多重挑战，高精度物探技术和高品质地震资料成为突破瓶颈的关键。为此，以中国石油物探技术发展与工程应用为研究对象，系统梳理“双复杂”构造、隐蔽岩性油气藏、老油田开发三大领域物探技术研究进展，并展望前陆冲断带、深层- 超深层、隐蔽油气藏、非常规油气、油气开发等核心领域物探技术发展前景。研究结果表明：①中国石油已形成以“两宽一高”（宽方位、宽频、高密度）地震采集＋真地表全深度地震成像、“两宽两高”（宽方位、宽频、高密度、高保真）地震采集＋“双高”（高分辨率、高保真）地震资料处理＋储层定量预测、井地联采（井中和地面地震联合采集）＋协同成像处理（井中和地面地震协同成像）为核心的物探主体技术；②攻关技术被广泛应用于塔里木盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等油气勘探开发中，有效提高了地震资料的信噪比和分辨率、复杂构造成像精度和复杂储层的刻画能力，有效支持了重大勘探部署、开发方案调整、地质- 工程一体化，为中国石油实现储量高峰增长和产量稳步上升做出了突出贡献；③未来物探技术发展应着重攻关前陆冲断带、深层- 超深层、隐蔽油气藏、非常规油气、油气开发等领域。结论认为，研究成果可为中国油气物探技术发展指明方向，在“十五五”期间，为满足新形势下油气勘探开发需求，物探技术将围绕数字化、智能化、定量化方向发展，重点发展智能物探、井地一体化地震成像与反演、油藏地球物理等全新一代物探技术。
石化 2026年09月14日
弹性MXene/PDMS复合材料导电网络的构筑及其电磁屏蔽性能

弹性MXene/PDMS复合材料导电网络的构筑及其电磁屏蔽性能

摘要：传统复合材料在形变过程中易因导电结构断裂导致电磁屏蔽效率(EMI SE) 衰减。因此，为了显著提高弹性材料的电磁屏蔽稳定性，本研究通过在聚二甲基硅氧烷(PDMS) 复合材料中设计动态导电界面构筑了三维导电网络。通过改性MXene，制备了具有不同表面电荷特征的NMXene 纳米片。随后调控NMXene 与MXene 纳米片有序静电吸附于热膨胀微球(TEMs) 表面，形成具有动态导电外壳(NMXene-MXene) 的复合微球(TEMs@NMXene-MXene，简写为TNM)。将复合微球与PDMS 基体复合后，通过精确控制热膨胀时长(30 min) 得到TNM/PDMS-30 复合材料。研究发现，TEMs、NMXene 和MXene 之间的动态静电吸附形成了稳定的三维导电网络，能够有效阻隔电磁波并通过多重反射快速消耗电磁能量。因此，仅含5% 导电组分(NMXene 和MXene) 的TNM/PDMS-30 复合材料在X 波段的EMI SE 达到37.0 dB，且在拉伸应变50% 时仍然具有30.2 dB 的屏蔽性能。此外，TNM/PDMS-30 展现出优异的超弹性、拉伸强度(8.02 MPa) 和断裂伸长率(149.5%)，为其在柔性电磁屏蔽材料领域的应用提供了新思路。
复合 2026年09月14日
高熵钙钛矿氧化物陶瓷的制备与应用研究进展

高熵钙钛矿氧化物陶瓷的制备与应用研究进展

摘要：高熵钙钛矿氧化物陶瓷作为一种新型功能材料，凭借其高熵效应所赋予的优异介电性能、卓越的储能性能以及显著的催化活性，受到了国内外学者的广泛关注。本文首先概述了高熵钙钛矿氧化物陶瓷材料，介绍了其晶体结构基础与设计方法；接着探讨了多种制备方法，包括传统的固相反应法、溶胶-凝胶法，以及先进的闪烧法和放电等离子烧结技术等。此外，还系统介绍了高熵钙钛矿氧化物陶瓷的卓越性能，涵盖电学、磁学、热学以及介电与储能等方面，这些性能使其在电磁波吸收材料、固体氧化物燃料电池、介电与储能材料等诸多领域展现出广阔的应用前景。最后展望了高熵钙钛矿氧化物陶瓷未来的研究方向，包括新体系的开发、理论计算的深入以及应用领域的拓展等方面。
无机 2026年09月11日
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