利用废弃椰木制备B和N共掺杂碳微纳结构及其电磁波吸收性能

5G通信技术为社会发展和日常生活提供了极大的便利,但同时也带来严重的电磁波污染。为了减轻这种污染产生的危害,设计轻量化和环保的宽带电磁波吸收材料已成为研究热点。本文利用椰木做前驱体制备了一种具有竹节管状一维结构的B和N共掺杂碳材料,B和N共掺杂优化了生物质衍生碳的组成,改善了材料的阻抗匹配,一维的竹节中空结构有利于电磁波进入材料内部。制备的材料具有优异的电磁波吸收性能,最低反射损耗(RL)在14.12 GHz时达到-59.64 dB,有效吸收带宽(EAB)宽度范围为5.88 GHz,所需厚度仅为2.1 mm。研究结果表明这种材料优异的电磁波吸收性能来自于电磁波在材料中的多重折射和散射、偶极子极化、界面极化及电导极化等方面的共同作用。

法国雷恩高师职前体育教师跨学科素养培养的举措及启示

法国雷恩高等师范学院历来对跨学科素养尤为关注,长期致力于帮助学生进行跨学科学习,以此培养大批具备优良跨学科素养的体育教师。采用文献资料法对雷恩高师体育教师职前培养的课程体系进行研究,认为其培养职前体育教师跨学科素养的主要举措有:确立跨学科素养培养目标,设置完备的跨学科课程体系,注重跨学科课程的知识互通性,强调跨学科学习和跨学科研究与实践相结合,吸纳不同评价手段以增加跨学科素养评价的多样性,统筹多方教学资源以优化跨学科课程教学的协作性。结合我国国情并以新时代教师素质要求和《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》为导向,为改进我国体育教师跨学科素养的培育提出针对性建议,旨在为我国输送满足当下社会需求、符合体育与健康课程性质的优秀体育教师人才。

江苏省县域碳排放时空演化及影响因素分析

掌握县域碳排放时空演化规律及影响因素,对制定符合区域特点的低碳调控政策,推进低碳发展与可持续发展具有重要意义。在ESTDA框架下,研究2000—2017年江苏省县域碳排放时空演化特征,并构建HSAR模型,分析其影响因素。结果表明:(1)碳排放的绝对差异和相对差异总体上均呈增加趋势,空间集聚性呈波动变化,各县域碳排放呈增加趋势。(2)碳排放空间差异明显,较高值区主要分布在苏南地区。LISA时空跃迁分析表明,碳排放的时空结构存在较强的空间锁定效应和“俱乐部趋同”现象。(3)人均GDP、年末总人口和碳排放强度对碳排放具有显著的正向作用,土地城镇化对碳排放具有显著的负向作用。

Ag掺杂NiFe层状双氢氧化物应用于电催化析氢研究

开发廉价高效的催化剂是发展电解水产业的关键。层状双氢氧化物(LDH)在电催化析氧反应中表现出优异的性能,但这类催化剂在析氢反应中表现出的电化学性能并不好。本文通过将Ag元素掺杂在NiFe-LDH纳米片阵列中,获得了优异的析氢性能。结果表明,在1 mol/L KOH溶液中,电流密度达到10 mA·cm^(-2)所需的过电位仅为73 mV,且塔菲尔斜率为61.3 mV·dacade^(-1)。在800 mA·cm^(-2)的大电流密度下过电位仅为493 mV,明显低于商用铂碳催化剂。在长达30 h稳定性测试后仍保持90%以上电化学性能。催化性能的改善归因于Ag掺杂NiFe-LDH使纳米片尺寸减小和比表面积增加,有效提升产氢动力学并改善电子传输,从而优化NiFe-LDH的电催化析氢性能。

Ru掺杂Ni_(3)N催化剂的电催化析氢反应

开发高催化活性和廉价催化剂是催化分解水制氢技术的关键。过渡金属氮化镍(Ni_(3)N)具有优异的热/化学稳定性、电化学活性和类贵金属特性,吸引了越来越多研究者的兴趣。然而,Ni_(3)N碱性电催化析氢反应过程中,水的解离效率低,且对反应中间体质子的吸附太强,这两个因素导致Ni_(3)N的性能远低于Pt,还有很大的改进空间。本文通过水热-氮化两步法成功制备了Ru掺杂多孔纳米片Ni_(3)N/Ru。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Ni_(3)N/Ru材料的组成、形貌和结构进行表征,通过X射线光电子衍射仪(XPS)对催化机理进行分析,并研究Ru掺杂量对Ni_(3)N材料形貌和电催化性能的影响。结果表明,6.30%Ru负载的Ni_(3)N在1 mol/L KOH电解液中驱动10 mA·m^(-2)的电流密度仅需要49 mV过电位,可以和商业Pt/C相媲美(46 mV@10 mA·cm^(-2))。将其应用于两电极全解水体系,仅需1.54 V的电压即可获得10 mA·cm^(-2)的电流密度。突出的催化性能归因于Ru掺杂Ni_(3)N有效提升水解离,并使Ni_(3)N中Ni和N的电子云密度降低,促进吸附氢中间体的形成过程(H++e-=H*),改善析氢反应动力学,进而提升其电催化性能。

硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究

以木棉、硼酸(HBO_(3))、尿素(CO(NH_(2))_(2))为原料,在氨气(NH_(3))气氛下通过高温反应制备了硼氮共掺杂生物质炭材料,利用聚乙烯亚胺(PEI)对硼碳氮(BCN)材料进行处理,得到PEI-BCN材料,并研究了该材料的吸附性能。结果表明:当反应温度为1 100℃时,制备得到的BCN材料为多孔结构,其平均孔径为11.0 nm;BCN材料的吸附能力优于生物质炭,经PEI改性处理后,BCN材料的吸附性能得到大幅提高,其对有机染料孔雀石绿(MG)的吸附量高达710.0 mg/g;PEI-BCN材料的吸附与准一级吸附动力学模型吻合,其对MG的吸附属于Langmuir等温吸附。

竹筋格栅套筒碎石桩复合地基承载变形特性研究

为响应国家“双碳”战略,促进水利及建筑业朝着绿色、低碳、可持续性方向发展,探索天然竹筋材料替代传统土工合成材料应用于软弱土地基的加固领域具有重要意义。通过室内模型试验,对竹材力学性能、竹筋格栅套筒加筋碎石桩复合地基的荷载-沉降变化规律、桩土应力分布规律、桩体应力传递规律、桩体破坏模式进行了研究。结果表明:竹筋力学性能不仅能满足规范对加筋材料的要求,还优于传统土工格栅;竹筋格栅全长加筋碎石桩对复合地基承载力的影响较半长加筋提升效果更为明显;竹筋格栅套筒可使桩土应力比显著增大,在一定程度上提高了碎石桩的荷载传递能力;此外,竹筋全长加筋碎石桩表现为摩擦端承桩的承载特性,而半长加筋碎石桩表现为端承摩擦桩的特性。研究成果可为竹筋格栅套筒加筋碎石桩的设计及施工提供借鉴和参考。

生物质炭施用对土壤水分影响的研究进展

土壤水分是植物生存及生长发育的物质基础,不仅决定植被的分布格局,而且对作物的产量及品质等均具有重要影响。生物质炭因其特殊的孔隙结构和肥力等特征,在改善土壤水分、提高土壤肥力、促进作物生长及增加产量等方面具有重要意义。然而,因生物质炭种类、颗粒大小、裂解温度、施用量及施入土壤类型等的不同,导致炭添加后对土壤水分等方面的影响存在较大差异,限制了生物质炭在农业生产及土壤改良等方面的广泛应用。为深入理解生物质炭对土壤水分的影响,从土壤水动力学参数、土壤含水率、蒸散发及水分利用效率等方面对生物质炭添加的响应进行总结,并就生物质炭与土壤水分之间的相互关系研究进行了展望,以期为生物质炭更好的服务于土壤改良及农业生产提供参考。

儿童支气管哮喘缓解期中医药治疗Meta分析

目的系统评价单纯中药治疗儿童支气管哮喘缓解期的临床疗效和安全性。方法计算机检索中国万方数据,检索的时间范围是自2006年1月到2019年2月,纳入所有单纯中药治疗儿童支气管哮喘缓解期的随机对照试验。由两位研究者独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的偏倚风险后,采用RevMan5.3软件进行Meta分析。结果最终纳入29个研究,共2487例患者。Meta分析结果显示,相比单纯西药治疗,纯中医治疗能显著提高儿童支气管哮喘缓解期的临床有效率[OR=3.09,95%CI(2.42,3.94),P<0.00001],单项症状控制率也优于对照组[OR=14.07,95%CI(6.99,28.31),P<0.00001],其差异均具有统计学意义。结论本研究结果显示中药在临床有效性方面较单纯西药治疗有一定的优势。

从“气虚-痰饮-瘀血”浅析儿童支气管哮喘与气道重塑的关系

现代医学认为气道重塑是支气管哮喘主要病理特征之一,可出现于支气管哮喘各个时期,且呈持续性、进行性发展并逐渐加重,也是难治性哮喘的重要病理学基础,而气道慢性炎症是气道重塑形成的病理学基础。中医学认为"气虚、痰饮、瘀血"为支气管哮喘反复发生发作的重要病理因素,本文将现代医学知识与中医学理论相结合,从"气虚-痰饮-瘀血"浅析儿童支气管哮喘与气道重塑的关系。

论麻黄连轺赤小豆汤治疗湿热咳嗽

麻黄连轺赤小豆汤是《伤寒论》治疗阳明病瘀热在里之经典方,后世医家结合该方组方思路和用药,极大地拓宽了该方临床应用,但有关该方治疗湿热咳嗽的论述尚属少见,本文紧扣《伤寒论》相关原文,从麻黄连轺赤小豆汤证的核心病机,结合湿热咳嗽的病因病机、证候特点,阐明麻黄连轺赤小豆汤与湿热咳嗽治法治则相契合,并以临床医案进一步阐释麻黄连轺赤小豆汤是治疗湿热咳嗽的经典良方。

超高性能混凝土的研究及在工程中的应用进展

近年来,超高性能混凝土(UHPC)成为土木工程领域“炙手可热”的新型水泥基复合材料,因此,首先对UHPC材料制备、力学性能、耐久性能等方面的研究进展进行了介绍;然后就UHPC在国内外土木工程中的应用现状进行了总结;最后从材料制备、养护方式和应用研究等方面分析了UHPC的未来发展方向。该研究成果可为UHPC的后续研究与实际工程应用提供参考。

“双碳”背景下长三角地区碳排放情景模拟研究

长三角地区是中国经济发展的引擎之一,碳排放量位居中国前列,合理模拟长三角地区碳排放量,有助于中国碳减排目标的实现。基于改进的IPAT模型,模拟了2015—2060年长三角地区碳排放量,结果表明:基准情景下,上海、江苏、浙江和长三角地区的碳排放分别在2020年、2025年、2030年和2025年达到峰值,碳排放量分别为166.430百万吨、1 034.391百万吨、457.954百万吨和1 650.570百万吨;低碳情景下,碳排放均在2020年达到峰值;高碳情景下,仅上海在2030年达到峰值,江苏、浙江和长三角地区碳排放均无法在2030年达到峰值。长三角地区作为优化开发区,应以基准情景作为发展的下限,以低碳情景作为发展的上限,确保社会经济平稳健康可持续发展。同时,根据长三角地区各省市现状,提出了低碳发展策略,以期为长三角地区低碳发展,顺利实现碳中和,提供决策参考。

不同坡位条件对毛乌素沙地长柄扁桃林地土壤水分的影响

[目的]揭示半干旱区固定沙丘不同坡位条件下土壤水分空间变化规律,为固定沙丘土壤水分合理利用提供决策依据。[方法]在毛乌素沙漠东南缘陕西省神木市生态协会毛乌素治沙造林基地,以固定沙丘12 a龄人工长柄扁桃林地为研究对象,建立土壤水分定位观测小区,使用CNC503DR型中子仪对2018年7—10月0—300 cm土层土壤水分进行测定,并分析不同坡位条件下长柄扁桃林地生长季土壤水分时空变化特征。[结果]①坡顶与坡上0—300 cm土壤剖面含水量随土层深度的增加呈先增加后减小,之后趋于稳定的变化趋势,而坡中(上、下)与坡底表现为类似S形的变化规律,土壤含水量表现为:坡底>坡中(上)>坡上≥坡顶>坡中(下);②坡底土壤含水量表现出强变异性,其他4种坡位条件下为中等变异;③不同坡位条件下蒸散发表现为:坡底>坡顶>坡中(下)>坡上>坡中(上),坡上属强变异,而坡底则表现出中等变异且变异系数最小。[结论]不同坡位条件对固定沙丘土壤水分及蒸散耗水具有重要影响,坡底土壤含水量及蒸散发量均最大,且具有较强的不稳定性。

碳纳米管改性热塑性聚氨酯基纳米复合材料研究进展

简要介绍了碳纳米管和热塑性聚氨酯的结构与性能,以碳纳米管改性热塑性聚氨酯基纳米复合材料为研究体系,概述了碳纳米管的功能化修饰研究(包括共价键修饰和非共价键修饰),对碳纳米管改性热塑性聚氨酯基复合材料的各种性能(力学性能、导电性能、电阻应变性能、形状记忆性能)研究进展进行了综述。最后对碳纳米管改性热塑性聚氨酯基纳米复合材料发展趋势进行了展望,并指出实现高浓度碳纳米管在热塑性聚氨酯基复合材料中的分散问题将是今后的研究重点。

有碱速凝剂对超高性能混凝土的性能影响研究

为在常温养护条件下制备出高早强的超高性能混凝土(Ultra-highperformance concrete,UHPC),系统研究不同组分、不同掺量的有碱速凝剂(低碱、高碱速凝剂分别命名为NA1,NA2)对UHPC力学性能的影响,利用扫描电子显微镜能谱(SEM/EDS)分析UHPC早期水化产物的微观形貌及元素组成,并就有碱速凝剂与UHPC的相互作用机理进行探讨。试验结果表明:UHPC强度发展规律受有碱速凝剂组分及掺量的影响明显,相比于NA2,NA1对UHPC的早期抗压、抗拉和抗折强度有显著的改善作用。NA1掺量在1%~3%时,掺量越大,早期强度越高,但后期强度损失越大。添加NA1能加快UHPC的水化反应,促进单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的形成和钙矾石(AFt)向AFm转化,有效提高UHPC早期微观结构的密实性。NA2中的氟离子参与水化,所生成的CaF_(2)晶体对C-S-H凝胶产生吸附、插层作用,同时较高的碱含量导致UHPC硬化浆体微结构的劣化,因而不利于UHPC强度发展。研究证实了有碱速凝剂制备高早强UHPC的可行性,为提升UHPC早期性能提供新的方向。

CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料的制备及电化学性能研究

CoSe_(2)具有494.4 mAh·g^(-1)的高理论比容量,有望成为高功率锂离子电池的理想负极材料。然而,其实际容量会在循环过程中迅速下降。MXene系Ti_(3)C_(2)T_(x)材料尽管比容量低(110 mAh·g^(-1)),但具有出色的循环稳定性。因此,通过水热法将CoSe_(2)颗粒原位生长在Ti_(3)C_(2)T_(x)基底上,成功制备了一种新型CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料作为锂离子电池负极,并显示出高比容量和良好的稳定性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料的组成、形貌和结构进行了表征,并研究了水热温度、水热时间对CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料形貌和性能的影响。通过恒电流充放电、循环伏安测试(CV)和电化学阻抗(EIS)对CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料的电化学性能进行测试。实验结果表明,当水热温度为200℃、水热时间为16 h时,CoSe_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料在0.3 A·g^(-1)的电流密度下充放电循环1000次后,仍具有180.46 mAh·g^(-1)的较高比容量。

Si3N4/BN复合陶瓷热导率及其有限元分析

采用热压烧结法制备了不同BN含量的Si3N4/BN复合陶瓷。分别采用X射线衍射仪、扫描电镜和激光导热仪对Si3N4/BN复合陶瓷物相组成、显微结构和热导率进行表征。结果发现,复合陶瓷的主要物相组成为β-Si3N4和h-BN相,陶瓷晶粒呈现垂直于热压方向的定向排列,晶粒尺寸随着BN含量的增加逐渐减小,而垂直和平行于热压方向的热导率都随BN添加量的增加先降低后升高。当c-BN加入量为30%时,垂直于热压方向的导系数仍达到75.1 W·K-1·m-1,与纯Si3N4陶瓷的热导率相近(76.9 W·K-1·m-1),通过有限元法对各向异性系统中的BN晶粒大小对复合陶瓷瞬态热传导的影响进行计算模拟,发现BN晶粒尺寸的减小降低了Si3N4/BN复合陶瓷的各方向热导率。而样品垂直于热压方向的热导率曲线的上升是因为h-BN的c轴方向热导率高于Si3N4;样品平行于热压方向热导率的逐渐递增可能归因于晶粒的细化导致定向排列的减弱。

竹筋格栅套筒加筋碎石桩承载力分析

为因地制宜、就地取材地利用天然加筋材料,对竹筋格栅套筒在加筋碎石桩中的应用展开了研究。首先,通过室内试验测试了竹筋的抗拉强度,并就竹筋的拉伸力与传统加筋材料的拉伸力进行比对;对竹筋格栅套筒加筋碎石桩承载机理进行了分析,并结合室内试验对破坏模式进行了辨识;探讨了竹筋格栅拉伸力、碎石桩桩径及碎石桩填料的内摩擦角等因素对竹材加筋碎石桩极限承载力的影响规律及变化趋势;从耐久性和经济性方面分析了竹筋应用于岩土工程领域的可行性。结果表明:当竹筋格栅网格尺寸为10 cm×10 cm,伸长率为2%时,其拉伸力为100.52 kN/m,力学性能满足规范对加筋材料的要求值;竹筋格栅套筒适用于碎石桩的加筋,且可显著提升碎石桩的承载力。研究成果可为竹筋格栅套筒加筋碎石桩的推广应用提供参考。

熔盐辅助碳热还原氮化法制备氮化钽晶须

本文以五氧化二钽、活性炭为主要原料,氟化钾为熔盐介质,通过碳热还原氮化法在氨气气氛下成功制备了氮化钽(Ta5N6)晶须。运用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)对合成产物的组成、结构和形貌进行了表征。研究了升温方式、氮化气氛、氮化时间和催化剂含量对产物形成的影响。当Ni与Ta2O5的摩尔比为0.1、氮化气氛为氨气(流量为300 mL/min)、氮化时间为6 h时制备的晶须形貌最佳,晶须直径80~250 nm,长为1~5μm,晶须的生长机制为气-液-固(VLS)和气-固(VS)两种机理的混合机制。