大规模使用电动汽车产生了大量丢弃的锂离子电池,其中包含许多可回收的有价值的金属以及有毒和有害物质。可生物降解和可回收的深层溶剂(DES)被认为是用于用户的绿色回收技术。在此,我们提出了一种微波增强的方法,以缩短尿素/乳酸中的浸出时间:氯化胆碱:乙二醇DES系统。在高电场下,尿素或乳酸在LiCoo 2表面上诱导的偶极矩增加了两个数量级。因此,在尿素/乳酸中,可以在4分钟和160 W中快速浸出90%以上的LI和CO:氯化胆碱:乙二醇DES System。同时,我们建立了两个模型来解释金属离子的浸出动力学和微观行为的浸出机制,并分别将其命名为dot-etching and toelay-peeling过程。通过进一步分析,我们发现点蚀刻可以归因于还原和协调的协同作用,这导致了浸出残基多孔的表面。层 - - 磨牙过程取决于中和,并且浸出残基在此过程中具有光滑的表面。这项工作突出了微波增强策略和DES表面化学对耗尽电极材料恢复的影响。
深层溶剂(DES)正在成为膜技术的环保和有效替代品,比传统溶剂具有可持续的优势。本评论汇编了将DES纳入聚合物膜系统的最新进步,以进行多种分离过程,包括超滤(UF),微滤(MF),纳米滤过(NF),反向渗透(RO),向前渗透(FO),Perva Porva Poration,Perva Poration和Membrane Distillation(RO)。特别注意的是涉及在非溶剂诱导相分离(NIP),界面聚合(IP)和静电纺丝中的DES的制备方法。值得注意的发展包括将DES整合到各种膜类型中,例如NF和FO中的薄膜复合材料(TFC),在Perveporation中的支持液膜(SLM)以及UF中的不对称混合基质膜。审查将DES分类为亲水性或疏水性,揭示了它们各自的作用和应用。对氢键供体(HBD)和受体(HBA)(HBA)的批判性检查提供了视线,以介绍基于DES的膜背后的分离机制。所解决的核心挑战是膜内浸出的复杂行为,这对过滤过程的性能,效率和纯度具有不同的影响。一些研究已经阐明了DES组件的稳定性和故意浸出以增强膜功能,但在水过滤过程中des浸出的特定问题时,研究显然很少。这突出了现有的研究空隙,并提出了未来研究的方向。这项全面的审查是进一步开发和更广泛地采用基于DES的膜技术的路线图,同时确定了优势和改进领域。
摘要:纳米晶氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷是用高能束制备的,由超细、三维缠结的单晶域组成,是一类特殊的共晶氧化物,具有极高的高温力学性能,如强度和韧性以及抗蠕变性。本文旨在全面综述氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷的基本原理、先进的凝固工艺、微观结构和力学性能,特别关注纳米晶尺度上的技术现状。首先根据先前报道的模型介绍了耦合共晶生长的一些基本原理,然后简要介绍了凝固技术和从工艺变量控制凝固行为的策略。然后,从不同层次尺度阐明纳米共晶结构的微观结构形成,并详细讨论硬度、弯曲和拉伸强度、断裂韧性和耐磨性等机械性能,以进行比较研究。利用高能束工艺已经生产出具有独特微观结构和成分特征的纳米氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷,在许多情况下,与传统共晶陶瓷相比,机械性能有显著改善。
研究人员更加关注利用离子液体 (IL) 和深共熔溶剂 (DES) 来发展新的载体系统。11 遗憾的是,离子液体和深共熔溶剂表现出热不稳定性、药物负载水平低、药物释放和溶解度低,并且与生物系统的相互作用非常弱,并且具有毒性。这个问题可以通过利用天然深共熔溶剂 (NADES) 来克服。NADES 是一种高度生物相容性的材料,旨在用作载体分子,将药物运送到特定位置而不会产生任何副作用;它是一种由次级代谢产物制备的无毒溶剂,不会影响药物释放机制。12 酚类、萜类、黄酮类和其他天然化合物等次级代谢产物对药物应用至关重要。13,14
化石燃料已在社会各个方面广泛使用。然而,近年来,由于世界化石能源在世界范围内的不足供应,太阳能的有效使用和新的储能材料的准备已成为全球问题。1 - 4全球经济发展和人口增长将导致持续的能源危机。太阳能是世界上最有希望的可再生能源之一,但其应用受到许多特征,例如间歇性和无法控制的特征。幸运的是,相变材料(PCM)可以通过改变相位状态来存储潜热,并在需要时释放能量,5,6和太阳能和PCM的组合创建了一个非常适合增加太阳能利用率的潜热存储系统。当温度达到PCM的熔点时,PCM可以融化以潜热的形式储存热量,当温度低于熔点以下时,PCM可以凝固以将潜热释放回热量存储层。既可以在白天和夜间之间降低热存储系统的最高温度差异,又可以增加太阳能热储存系统的热量存储能力。因此,已广泛研究了适合太阳能的相变材料。7 - 11
摘要:激光三维打印已成为基于熔体生长制备高性能Al 2 O 3 基共晶陶瓷的重要技术,但氧空位是该过程中不可避免的晶体缺陷,其形成机理和在沉积态陶瓷中的作用尚不清楚。本文采用激光3D打印制备Al 2 O 3 /GdAlO 3 /ZrO 2 三元共晶陶瓷,通过精心设计的退火实验揭示了氧空位的形成机理,并研究了氧空位对凝固态共晶陶瓷结构和力学性能的影响。揭示了氧空位的形成是由于氧原子通过空位迁移机制从氧化物陶瓷中转移到缺氧气氛中,此外,氧空位的存在对增材制造共晶陶瓷的晶体结构和微观结构没有明显影响。然而这些晶体缺陷的形成会在一定程度上改变陶瓷材料的化学键性质,从而影响沉积态共晶陶瓷的力学性能。研究发现,去除氧空位后,陶瓷材料的硬度降低了3.9%,断裂韧性提高了13.3%。该结果可为调控氧化物陶瓷材料的力学性能提供一种潜在的策略。关键词:氧化物共晶陶瓷;激光3D打印;氧空位;微观结构;力学性能
关键词:GaN、焊料、AuSn 焊料、溅射、共晶、芯片粘接摘要对于 GaN MMIC 芯片粘接,经常使用 80%Au20%Sn 共晶焊料。通常的做法是使用预制件 AuSn 将芯片粘接到 CuW 或其他一些基板上。在此过程中,操作员可能需要将预制件切割成芯片尺寸,然后对齐预制件、芯片和基板。由于操作员需要同时对齐三个微小部件(预制件、芯片和基板),因此这是一个具有挑战性的过程,可能需要返工。此外,预制件厚度为 1mil(在我们的例子中),这可能导致过量的焊料溢出,需要清理,因为它会妨碍其他片外组装。整个芯片粘接过程可能很耗时。在本文中,我们描述了一种在分离芯片之前在 GaN 晶圆上使用共晶成分溅射靶溅射沉积共晶 AuSn 的方法。它消除了预制件和芯片的对准,并且不会挤出多余的 AuSn。通过使用共晶溅射靶,它还可以简化靶材制造。下面给出了芯片粘接结果。引言宽带微波 GaN MMIC 功率放大器在国防和通信应用中具有重要意义。随着设备性能的提高,芯片粘接变得非常重要,因为它会极大地影响 MMIC 的热预算。80%Au/20%Sn 焊料已用于半导体应用超过 50 年,通常作为冲压预制件。然而,由于需要将 MMIC 芯片中的多个小块和焊料预制件对准到载体上,因此芯片粘接过程可能很繁琐且耗时。在芯片分离之前在整个晶圆上溅射沉积 AuSn 将大大简化芯片粘接过程。然而,溅射的 AuSn 成分对于正确的焊料回流至关重要。由于 Au 和 Sn 的溅射产率不同,AuSn 溅射靶材的化学性质和沉积的 AuSn 薄膜之间存在显著的成分变化 [参考文献 1]。下图 1 显示了 Au-Sn 相图。通过仔细控制溅射参数(功率、压力和氩气),我们能够从共晶成分溅射靶中沉积共晶 AuSn。制造共晶成分溅射靶要容易得多/便宜得多。
我们研究了通过定向能量沉积 (DED) 获得的 Fe-Fe 2 Ti 共晶微观结构,其过共晶成分为 Fe-17.6 at.% Ti。实现了低至 200 nm 的超细层状间距,这种特性只能通过吸铸等方法在薄样品中获得。然而,在层间边界 (ILB) 处观察到主要 Fe 2 Ti 相的球状形态,并带有 Fe 相的晕圈。对于给定的 DED 条件,晶体结构在 ILB 上是不连续的。二维和三维分析方法都用于量化微观结构,包括高分辨率同步全息 X 射线计算机断层扫描 (HXCT)。通过相场建模探索了在定性对应于激光增材制造条件下共晶系统的一般行为,适用于选定的成核场景和从共晶到过共晶的合金成分。虽然模拟提供了有关微观结构形成的宝贵见解,但模拟指出,我们需要进一步加深对增材制造条件下熔化的理解,以便实施合适的成核和/或自由生长模型。模拟还表明,使用精确的共晶合金成分可以防止球状 ILB。
Postprint of: Castro-Muñoz R., Msahel A., Galiano F., Serocki M., Ryl J., Hamouda S. B., Hafiane A., Boczkaj G., Figoli A., Towards azeotropic MeOH-MTBE separation using pervaporation chitosan-based deep eutectic solvent membranes, SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY, Vol.281(2022),119979,doi:10.1016/j.seppur.2021.119979