特邀专稿

  • 生物质稻壳基储能电极材料研究进展

    谢海波;高子君;

    稻壳(Rice husk, RH)作为水稻加工的主要副产物,其天然形成的碳/二氧化硅纳微结构通过合理设计与加工,可转化为高性能碳基或硅基功能材料,在储能电极领域有着重要的应用价值。通过梳理、总结稻壳衍生碳材料、硅材料及硅/碳复合材料的制备方法,对比分析了不同制备工艺的技术特点与优缺点。同时,探讨了稻壳基材料在储能电极领域(锂离子电池、钠离子电池、超级电容器、铅碳电池等应用方向)的研究进展。最后,从材料结构调控、性能增强等角度,阐述了稻壳基储能材料的优化策略,提出了完善多孔结构、引入缺陷、表面改性等措施。

    2025年06期 v.43;No.184 1-11+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2250K]
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新材料制备、性能及其应用研究

  • 镁合金表面超疏水涂层构建及作用研究进展

    向庆;刘頔;沈岳军;方玉;田源;张代雄;

    镁合金因化学活性高,且表面易形成疏松多孔的氧化膜,故耐腐蚀性较差,而在镁合金表面构建超疏水涂层,可有效阻隔腐蚀介质与基体直接接触,显著提升耐腐蚀性能。通过对固体表面润湿性理论、超疏水涂层防护机理的梳理,及采用多种低表面能物质对镁合金表面改性、构建超疏水涂层最新研究进展的归纳总结,提出未来研究可着重镁合金表面超疏水涂层制备工艺的安全环保性、新型功能结构的创新构建及涂层与基体结合力的强化设计等方面。

    2025年06期 v.43;No.184 12-21+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
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  • 固溶温度对TC18合金微观组织及强韧性的影响

    冯洁;李响;王荣飞;陈桥;赵飞;黄朝文;

    采用不同的固溶温度和相同的时效处理,结合拉伸和冲击性能测试,研究了固溶温度对TC18合金微观组织及其强韧性的影响规律。结果显示:1)随着固溶温度的升高,初始等轴α(α_p)相的尺寸和含量均下降,而时效析出次生片状α(α_s)相的尺寸减小,但含量增加;2)由于α/β相界面优异的强化效应,片状α_s相对TC18合金的硬度和强度的影响显著高于等轴α_p相,但合金的塑性主要受α_p相含量的影响,因此,随固溶温度的增加,合金强度提高,塑性下降,拉伸断裂模式由韧窝断裂为主逐渐转变成解理断裂为主;3)合金的冲击韧性主要取决于冲击裂纹萌生功,随固溶温度的增加,冲击裂纹萌生功逐渐下降,因此,冲击韧性也逐渐降低。

    2025年06期 v.43;No.184 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2489K]
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  • 表面机械研磨辅助水热法制备AZ31镁合金表面涂层及其耐蚀性研究

    陈佳佳;潘英;李坤茂;邓敏先;刘静;

    采用表面机械研磨(SMAT)和水热法(HT)相结合的方法在AZ31镁合金上制备出复合改性层,并研究其组织结构和腐蚀性能。结果显示:SMAT机械活化处理+120℃的HT处理可在AZ31镁合金表面形成均匀致密的Mg(OH)_2复合改性层,SMAT变形层厚度约为100μm, Mg(OH)_2层厚度约为25μm;复合改性层的析氢腐蚀速率降低了约6.5倍,腐蚀电流密度降低了4个数量级。结论:制备的复合改性层能有效提高AZ31镁合金的耐蚀性。

    2025年06期 v.43;No.184 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2418K]
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  • 壳聚糖/Fe(Ⅲ)双交联水凝胶在伤口愈合中的应用

    薛明月;张健;丁九阳;龚维;裴响林;

    以壳聚糖负载Fe设计了一种用于伤口敷料的双交联水凝胶,交联后,得到的水凝胶显示出高度多孔的内部结构,并增强了机械性能。体外研究表明,所得水凝胶无细胞毒性。大鼠体内研究结果发现,全层皮肤缺损在第14 d愈合。组织学结果显示,壳聚糖/Fe复合水凝胶(CS-Fe gel)能加速上皮细胞修复,促进伤口胶原纤维的有序生长和血管的形成。Elisa结果表明,与其他对照组相比,CS-Fe gel组的促炎因子表达更低。结论:CS-Fe gel有希望成为全层伤口敷料的候选者。

    2025年06期 v.43;No.184 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2178K]
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  • 铁氧化物表面Mn(Ⅱ)氧化结晶生成的MnOx对氯代多环芳烃降解动力学的影响及机制

    宋瑶;赵旭强;李代微;田芹;程鹏飞;

    针对铁氧化物表面氯代多环芳烃(ClPAHs)降解的关键过程,以针铁矿(Gt)和赤铁矿(Hm)代表铁氧化物,研究了Mn(Ⅱ)在铁氧化物表面氧化结晶生成的锰氧化物■对9-氯蒽(9-ClANT)降解的影响与机制。结果发现:Mn(Ⅱ)可以被氧化生成■涂层(黑锰矿);在Gt和Hm表面9-ClANT的降解速率常数(k)分别为0.21 h~(-1)和■涂层的存在使9-ClANT的k值分别增加了2.2倍和1.3倍;铁氧化物和含■涂层的铁氧化物主要通过电子转移和活性氧氧化途径降解;■涂层具有较高的氧化电势和较低的电阻率,可加速电子转移速率,且具有丰富的氧空位,能够生成活性氧(超氧阴离子自由基,·O~-_2),从而促进9-ClANT的降解。可见,■涂层能增强铁氧化物的氧化还原活性,从而提升铁氧化物转化降解有机污染物的能力。

    2025年06期 v.43;No.184 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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  • 聚多巴胺修饰多功能磁球对磷石膏矿渣浸出液中Cr(Ⅵ)的吸附去除研究

    张蝶;刘旭;张江群;张艳;龙星宇;

    以溶剂热法合成了Fe_3O_4磁核,并将在碱性条件下由盐酸多巴胺自聚形成的聚多巴胺(Polydopamine, PDA)包覆在此磁核上,形成聚多巴胺功能化修饰的磁球(Fe_3O_4@PDA)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)等技术对Fe_3O_4@PDA进行全面表征。将Fe_3O_4@PDA应用于Cr(Ⅵ)的吸附去除研究,结果显示,当Fe_3O_4@PDA用量为5.3 mg、Cr(Ⅵ)溶液的起始pH为1.54、Cr(Ⅵ)溶液的起始浓度为125 mg/L、振荡时间为180 min时的吸附效果最佳,最大吸附容量为133.68 mg/g。通过拟合吸附动力学、热力学、等温线模型,结果显示:吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线吸附模型,表明Fe_3O_4@PDA对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要受化学吸附和单分子层吸附影响;Fe_3O_4@PDA的吸附容量随着温度的升高显著增加。通过XPS能谱对比分析Fe_3O_4@PDA吸附Cr(Ⅵ)前、后的谱图,发现吸附机理主要是Fe_3O_4@PDA中的氨基与Cr(Ⅵ)之间存在强烈的螯合作用及静电相互作用。将Fe_3O_4@PDA应用于磷石膏矿渣浸出液中Cr(Ⅵ)的吸附去除研究,结果显示,Fe_3O_4@PDA对Cr(Ⅵ)有着优异的吸附性能,对磷石膏矿渣浸出液中的Cr(Ⅵ)具有吸附去除效果。

    2025年06期 v.43;No.184 63-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1859K]
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  • 煤矸石与刺梨果渣共燃特性分析与预测

    马清旺;周宇;林其钊;彭文国;魏凌刚;麻凤海;

    通过煤矸石(Coal gangue, CG)与刺梨果渣(Rosa roxburghii pomace, RP)不同比例的掺混,从热重分析(Thermogravimetric analysis, TGA)、协同作用分析(Synergistic effect analysis, SEA)、动力学分析等方面对其共燃烧特性进行实验研究。通过人工神经网络(Artificial neural network, ANN)模型预测样品的热重数据,建立温度、升温速率、刺梨果渣掺混比例与样品剩余质量百分比之间的关系。结果表明:煤矸石和刺梨果渣的燃烧行为存在显著差异,刺梨果渣的掺混显著提升了煤矸石的燃烧性能,降低了着火温度和峰值温度,表现出明显的协同效应;当刺梨果渣掺混比例达到70%时,协同效应最佳,且活化能显著降低,分别为120.99 kJ/mol(KAS法)和118.34 kJ/mol(FWO法);通过ANN15模型预测的数据可用于试验评估,也可优化共燃烧反应实验设计,有助于降低煤矸石与木质纤维素类生物质工业化应用的成本。

    2025年06期 v.43;No.184 75-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2143K]
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基础数学与应用数学研究

  • 三维全空间中可压缩磁流体动力学方程组解的衰减率

    吴云顺;王青松;江明泽;何莲花;

    研究了三维全空间中可压缩磁流体动力学方程组的大时间行为。证明了该磁流体动力学方程的解以与线性化方程相同的L~2衰减率(1+t)~(-(3/4))收敛于常平衡态,表明该收敛速率是最优的。结合谱分析证明了给出的线性方程的衰减率以及对非线性系统进行的精细能量估计。

    2025年06期 v.43;No.184 86-95+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K]
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  • 三维有界域中可压缩Navier-Stokes方程组有限能量弱解的非线性稳定性

    彭艳芳;廖玲蓝;吴云顺;

    在三维空间中,研究了有界区域上可压缩Navier-Stokes方程组的有限能量弱解的大时间渐近性态。通过利用密度的可积性,构建适当的Lyapunov泛函,证明了当压强满足一定的条件时,在有界区域内,方程组的有限能量弱解具有指数衰减性。

    2025年06期 v.43;No.184 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]
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  • 非线性耦合分数阶常微分方程组的Runge-Kutta法

    张应洪;刘雪林;施芳;周晓军;

    针对非线性耦合分数阶常微分方程组初值问题提出了一种显式算法。将方程组转化成等价的第二类Volterra积分方程组之后,利用经典的Runge-Kutta公式构造一个显式数值格式,并分析了该算法的收敛性和稳定性。通过数值算例验证了该方法的有效性,且与理论分析结果一致。

    2025年06期 v.43;No.184 105-111+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
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  • 一类含随机波动率与带跳错误定价下的最优投资组合

    蹇霞;周永辉;

    研究了一类股票价格具有随机波动率与带跳错误定价的最优投资组合模型,其中随机波动率是均值回归的Cox-Ingersoll-Ross过程,错误定价是Lévy带跳的Ornstein-Uhlenbeck过程。应用随机动态规划原理,在一定假设条件下,得到了具有相对风险厌恶偏好的投资者的最优投资组合和最大期望效用,推广了一些经典的投资组合模型的结果。进一步,证明了值函数是Hamilton-Jacobi-Bellman方程的粘性解。

    2025年06期 v.43;No.184 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K]
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  • 修正罗巴Hom-3-李代数的表示和上同调

    腾文;

    修正罗巴Hom-3-李代数包含了Hom-3-李代数和修正罗巴算子。本文提出了修正罗巴Hom-3-李代数的表示和上同调,并证明等价的单参数形式形变的无穷小在第2上同调群中属于相同的上同调类。在修正罗巴Hom-3-李代数上构造表示和2-上闭链并由此得到它的交换扩张。

    2025年06期 v.43;No.184 120-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K]
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