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World File Search System气凝胶
衍生自多苯唑嗪的高级碳材料
摘要：这篇全面的评论文章总结了从多苯并嗪获得的高级碳质材料的关键特性和应用。鉴定在碳化过程中产生的几种热降解产物，允许碳化的几种不同的机制（竞争性和独立机制），同时还确定了苯唑阵的热稳定性。多苯第二嗪衍生的碳材料的电化学性能，指出伪电容性和电荷稳定性特别高，这将使苯佐昔唑适用于电极。苯唑嗪的碳材料也具有高度的用途，可以通过多种方式合成和制备，包括泡沫，泡沫，纳米纤维，纳米球，纳米球和凝胶凝胶，其中一些提供了独特的特性。特殊特性的一个例子是，材料不仅可以作为气凝胶和凝聚凝胶作为多孔，而且可以作为具有高度量身定制孔隙率的纳米纤维，通过各种制备技术控制，包括但不限于使用表面活性剂和二氧化硅纳米粒子。除了高可调制的孔隙率外，苯佐昔嗪还具有多种特性，可使它们适用于碳化形式的众多应用，包括电极，电池，气体吸附剂，催化剂，屏蔽材料和浓烈的涂层等。极端的热和电稳定性还允许苯唑嗪在更恶劣的条件下（例如在航空航天应用中）使用。
生物基防腐剂：合成添加剂的天然替代品
本研究探讨了生物基防腐剂作为食品保鲜中合成添加剂的更可持续、更健康的替代品的应用。介绍了这些天然防腐剂的历史发展，确定了利用植物和微生物衍生化合物的抗菌和抗氧化特性的重大创新。讨论和说明了一些核心理论和模型，这些理论和模型可有效延长保质期和提高食品安全性。这项研究揭示了大规模使用的关键障碍，包括高成本、可扩展性限制和严格的监管审批程序。评估了大规模生产二氧化硅气凝胶毯材料的障碍，并评估了克服这些障碍的策略，包括与监管机构的合作、纳米技术的应用以及成本降低技术，包括优化原材料采购和利用规模经济。合成防腐剂在性能、安全性和成本之间的权衡进行了比较，证明了生物基解决方案在健康和环境考虑很重要的应用中的优势。最后，该研究提出了未来的研究方向，即通过技术创新提高功效、降低成本和简化监管框架。这项研究为食品制造商、监管机构和消费者提供了切实可行的见解，帮助他们过渡到更可持续的保鲜系统。采用生物基防腐剂对公共卫生、行业使用和环境可持续性具有重大影响。
西点军校作家庆典 - USMA Digital Commons
Calabro, Rosemary L. (博士)，CDT Malina Hatton ’23，CDT Alexa Zammit ’22，CDT Felita Zhang ’22，CDT Edward Tang ’23，CDT Zachary Bone ’24，CDT Olivia Raykhman ’25，Enoch A. Nagelli 博士，COL F. John Burpo 等人。“磁场辅助铁和钴气凝胶合成。”于 2022 年 6 月在新泽西州尤因举行的 ACS 中大西洋地区会议上发表。Callahan, Moira (CDT ’22)、CDT Ruby Romsland ’23、Kenneth J. McDonald 博士和 LTC Brad McCoy (CME)。“机械紧固纤维增强聚合物复合材料的腐蚀缓解”。 ASME 2021 年国际机械工程大会和博览会论文集。第 3 卷：先进材料：设计、加工、特性和应用。美国机械工程师学会。(2022 年 1 月 25 日)：V003T03A052。Cesarski, Walter J.(CDT ’24) 、CDT Tyler J. Komorowski ’23 、Francesca Mangione、CDT Barry-John Baxter ’24 、CDT Sebastian C. Thomas ’24 、CDT Alisan S. Behr ’24 、CDT Katherine G. Lareau ’25 、MAJ Caspar Yi 、Enoch A. Nagelli 博士和 Simuck F. Yuk 博士。“石墨烯支撑的金属纳米结构上氢化物形成的机制见解。”海报于 2022 年 4 月 29 日在纽约州纽堡举行的第 22 届年度本科生研究研讨会上展示。
评论 - -ORCA - 卡迪夫大学
全球建筑物的能源消耗占最终能源使用量的 34% 和能源相关二氧化碳排放量的 37%，这凸显了对可持续、节能住房解决方案的迫切需求。尽管取得了重大进展，但在有效应用先进材料在建筑围护结构中以实现最佳能源效率方面仍然存在巨大差距，特别是在炎热气候下。本研究重点关注住宅部门的过度能源消耗和温室气体排放，这主要是由于隔热不足和建筑实践过时造成的。目的是系统地评估使用先进建筑围护结构材料、相变材料、气凝胶、真空绝缘板和热反射涂层进行住宅建筑能源改造的有效性、性能、经济和环境影响、改造技术和挑战。根据 PRISMA 指南，使用 Scopus 数据库进行了全面的系统审查。严格的纳入和排除标准产生了 76 项高质量研究。该分析综合了材料在不同气候条件和应用策略下的性能及其对能源效率、热舒适性、耐用性、成本效益和可持续性的影响。结果表明，先进材料具有巨大的潜力。它们可以显著改善热调节，减少供暖和制冷的能源消耗，降低二氧化碳排放量，其益处因气候和应用策略而异。挑战包括初始成本高、长期性能不确定性、实施问题和更广泛的适用性。这项研究通过全面综合最近的进展、分析经济可行性和环境影响，为利益相关者提供宝贵的见解，做出了独特的贡献。它还强调了未来研究的必要性，以解决局限性并促进可持续、节能的建筑解决方案。
复合材料
纳米技术定义 纳米技术是在原子、分子或超分子尺度上对材料进行操纵，尺寸范围为 1nm - 100nm，至少在其形状的一个维度上进行操纵。纳米化学是研究 1nm - 100nm 尺寸范围内材料中原子或分子的相互作用。 溶胶凝胶工艺 溶胶凝胶工艺是一种化学溶液沉积技术，可以描述为通过液体中分子前体的水解和缩聚反应形成氧化物网络。在此过程中，化合物溶解在液体中，以便以受控方式将其恢复为固体。溶胶是胶体颗粒或聚合物在溶剂中的稳定分散体。凝胶由三维连续网络组成，它包围着液相。在胶体凝胶中，网络由胶体颗粒聚集而成。溶胶凝胶化学基于烷基金属氧化物 M(OR) z 如 Si(OEt) 4 的水解和缩合，可描述如下 MOR + H 2 O MOH + ROH（水解） MOH + ROM MOM + ROH（缩合）溶胶凝胶过程可通过一系列不同的步骤来表征步骤 1：形成醇盐金属前体（溶胶）的不同稳定溶液步骤 2：由于缩聚形成金属氧化物或金属氢氧化物桥接网络而导致的凝胶化，这会增加溶液的粘度步骤 3：凝胶的老化，在此过程中缩聚反应持续直至凝胶转变为固体。步骤 4：干燥凝胶，将水和其他挥发性液体从凝胶网络中除去（干凝胶）步骤 5：脱水，通过在高达 800 o C 的温度下煅烧整块材料来实现（气凝胶）步骤 6：在高温下使凝胶致密化和分解，即 >800 o C。（凝胶膜）优点低温、廉价技术。避免共沉淀，可提取和生长前体混合物局限性控制颗粒的生长，生产速度非常慢。
用于隔热和蒸发冷却的分级多孔陶瓷的 3D 打印
仅加热和冷却就占总能源使用量的一半。由于其中 66% 的能源来自化石燃料 [2]，因此，高效隔热和冷却材料对于降低人为 CO 2 排放至关重要。除了提供所需的热性能外，此类材料还应安全、可回收，并在制造和运行过程中消耗最少的能量。最先进的绝缘材料还不能满足这些要求。聚合物基绝缘体（例如发泡/挤塑聚苯乙烯和聚氨酯泡沫）的热导率相对较低，但耐火性和报废可回收性有限。尽管无机绝缘体具有固有的耐火性，但玻璃棉和矿棉在制造过程中涉及高能量过程，并且表现出被认为对人体健康有害的纤维形态。气凝胶是一种有吸引力的高性能绝缘无机材料，但其高成本迄今为止限制了其在小众应用中的使用。现有绝缘材料的优点和缺点为开发新技术提供了机会。多孔陶瓷因其成本低、耐火、可回收和导热系数相对较低等优点，最近作为替代隔热材料受到了越来越多的关注。[3–7] 除了隔热之外，多孔陶瓷还被用于通过实现建筑元素的被动冷却来改善建筑物的热管理。[8] 被动冷却依赖于渗入陶瓷孔隙中的水的蒸发，在蒸汽压缩技术出现之前，这种机制长期用于降低食物和水的温度。由于孔隙是隔热和蒸发冷却所需的关键结构特征，因此制造具有可控孔隙率的陶瓷对于开发用于建筑热管理的节能技术具有巨大潜力。在本研究中，我们使用湿泡沫模板 3D 打印分层多孔陶瓷，并研究其用于建筑元素热管理的隔热和蒸发冷却性能。分层多孔结构设计为包含大量大孔，可降低材料的导热性，同时还显示实现毛细管驱动被动冷却所需的微米级孔隙。利用粘土作为可回收、廉价且广泛可用的材料资源，我们首先开发了湿泡沫
简讯 氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能分析 岳源
北京理工大学光学与光子学院，北京，100081，中国 电子邮件：yuanyue000418@163.com 收稿日期：2022 年 5 月 1 日/接受日期：2022 年 6 月 1 日/发表日期：2022 年 7 月 4 日 本文重点研究了碳和氮掺杂碳作为超级电容电极材料的制备、结构和电化学表征。电极材料是通过粉碎、氧化预处理和键合、碳化和活化制备的，聚合物材料加工成碳基材料。为了制备碳气凝胶电极材料，采用富氮前驱体方法通过氮掺杂来改变获得的碳基底材料。 SEM 和 XRD 对形貌和晶体结构进行分析表明，掺杂样品中引入了氮，碳电极表面覆盖着云状团簇和不均匀的聚集碳颗粒，而 N 掺杂碳样品具有海绵结构，其中交织着类似石墨的薄片，具有更高的粗糙度和孔隙率，以及更大的表面积。使用循环伏安法 (CV) 和恒电流充放电 (GCD) 循环对制备的碳基材料进行电化学研究表明，N 掺杂碳比对照样品具有更高的电化学电容性能，以及理想的快速充放电性能和功率器件的高功率容量。在 1 A/g 的电流密度下，碳和 N 掺杂碳的比电容分别为 13.56 和 192.12 F/g，这意味着 N 掺杂样品的比电容比未掺杂材料提高了 14 倍。经过 10000 次循环后，N 掺杂碳的循环稳定性显示出几乎 108% 的电容保持率。根据 N 掺杂碳超级电容电极性能与早期关于超级电容器中多孔碳材料的报道的比较，N 掺杂碳超级电容电极的比电容、功率和能量密度与其他报道的 N 掺杂多孔碳结构的值相当或更好。这些测试表明，使用所述方法生成的氮掺杂碳电极材料具有较低的内阻，并且可以在超级电容器中保持良好的电化学性能。关键词：氮掺杂碳；电化学性能；富氮前体；超级电容电极材料
个人简历 (CV) - 顾氏研究组
个人简历 (CV) Grace X. Gu 博士 助理教授 加州大学伯克利分校 机械工程系 电子邮件：ggu@berkeley.edu (a) 专业任命 2018 年至今：加州大学伯克利分校机械工程助理教授 (b) 教育背景 密歇根大学，密歇根州安娜堡；机械工程；理学学士，2012 年 麻省理工学院，马萨诸塞州剑桥；机械工程；硕士，2014 年 麻省理工学院，马萨诸塞州剑桥；机械工程；博士，2018 年 (c) 精选出版物 40. Z Zhang、JH Lee 和 GX Gu。具有定制电动力耦合的压电超材料的合理设计，极端力学快报，2022 年 39. V Shah、S Zadourian、C Yang、Z Zhang 和 GX Gu。用于预测碳纤维增强复合材料力学性能的数据驱动方法，材料进展，2022 38. Z Zhang、Z Jin 和 GX Gu。使用混合物理和数据驱动框架的高效气动驱动建模，Cell Reports Physical Science，2022 37. S Lee、Z Zhang 和 GX Gu。用于具有优异力学性能的晶格结构的生成机器学习算法，材料视野，2022 36. Z Zhang、Z Zhang、F Di Caprio 和 GX Gu。用于加速双层复合结构设计过程的机器学习，复合结构，2022 35. K Brown 和 GX Gu。智能增材制造的维度，先进智能系统，2021 34. B Zheng、Z Zheng 和 GX Gu。通过高斯过程元模型对石墨烯气凝胶力学性能的不确定性量化和预测，Nano Futures，2021 33. YT Kim、YS Kim、C Yang、GX Gu 和 S Ryu。使用主动迁移学习和数据增强的材料设计空间探索深度学习框架，npj 计算材料，2021 32. F Sui、R Guo、Z Zhang、GX Gu 和 L Lin。用于数字材料设计的深度强化学习，ACS Materials Letters，2021 31. CT Chen 和 GX Gu。使用深度神经网络学习隐藏弹性，美国国家科学院院刊，2021 30. AY Chen、A Chen、J Wright、A Fitzhugh、A Hartman、J Zeng 和 GX Gu。构建参数对多喷射熔合生产的聚合物材料机械行为的影响，先进工程材料，2021 29. K Demir、Z Zhang、A Ben-Artzy、P Hosemann 和 GX Gu。使用神经网络进行金属增材制造缺陷预测的激光扫描策略描述符。制造工艺杂志，2021
二元过渡金属氧化物作为先进储能材料
由于人们对便携式能源设备的兴趣日益浓厚，储能变得比以往任何时候都更加重要。二元过渡金属氧化物 (BTMO) 因其出色的结构稳定性、改进的电子电导率和更大的可逆容量而作为潜在的新型储能材料受到了广泛关注。[1] 近年来，人们进行了大量研究来调查和开发柔性储能系统，主要目的是将柔性电子产品应用于柔性显示器、便携式电子产品、电子传感器、电源备份、移动电话、笔记本电脑等设备。现有的可充电储能市场主要由具有高灵活性、高能量密度和高功率密度的电化学储能系统的设计和生产主导。[2] 由于其快速的充放电速率、高功率密度和出色的循环性，超级电容器 (SC) 是各种应用中最有前途且发展最快的存储设备。[3]为了部分替代化石燃料，过去 10 年来，人们付出了巨大努力来利用可再生能源，如热能、太阳能、风能和潮汐能。这些交替可再生能源的广泛使用必须借助强大的储能系统来实现。[4][5][6] 超级电容器因其快速的充电和放电速度、可逆性、安全性、延长的循环寿命、高功率密度和环保性而引起了广泛关注。[7] 超级电容器优于其他储能技术，包括长寿命、快速充电和放电、高功率密度、快速充电存储和高能量密度。这些特性使超级电容器成为燃料电池、传统可充电电池和电容器的补充。[8] 超级电容器类别包括由各种储能技术产生的电双层电容器 (EDLC) 和伪电容器。EDLC 通过电极/电解质界面处的静电吸附/解吸来存储电荷。由于碳纳米管 (CNT)、石墨烯、碳气凝胶和活性炭具有较大的比表面积和优异的导电性，因此经常用于 EDLC。[9]研究人员希望创造具有高功率输出、长寿命和快速充电时间的设备，他们对开发可持续的电化学能量转换和存储解决方案很感兴趣，以满足日常生活中日益增长的电力需求。[10]由于其增强氧化还原化学的能力，BTMO 引起了人们对超级电容器进步的极大兴趣。[3]由于二元金属氧化物具有很高的理论比电容，它们作为超级电容器电极材料受到了广泛关注，例如 ZnFe2O4/rGO 复合材料，[11] NiCo 2 O 4 ，[12] CoV 2 O 6 ，[13] BiVO 4 /PANI 复合材料[14] 和 NiCo 2 S 4 。[15]。与单一过渡金属氧化物相比，BTMO 通常具有更高的比表面积、不同的氧化还原电位和优异的电导率，这些特性有利于实现良好的电化学性能。[16,17,18]。由于其优异的导电性和大的表面积，最近的研究集中在使用二元金属氧化物材料或二元金属氧化物纳米复合材料作为超级电容器应用的电极材料，如图 1 所示。制造二元金属氧化物的方法有很多，包括水热法、溶剂热法、微波辅助法、超声波处理和绿色技术。在这些选项中，大多数用于电容器的 BTMO 或 BTMO 纳米复合材料都是通过化学氧化和热反应过程沉淀制成的。这里我们介绍了用于电化学超级电容器电极的 BTMOs 和 BTMOs 纳米复合材料研究的最新进展。
Guan，J.，Sagar，L。K.，Li，R.，Wang，D.，Bappi，G.，Wang，W。，…Odom，T。W.（2020）。具有受控极化模式的量子点 - 平面激光。 由约瑟夫·加布里埃尔·曼尼（Joseph Gabriel Manion）提交的论文... 用于数据增强的MCMC算法-TSPACE 使用多孔聚酰亚胺气凝胶膜 多偏二敏过程的建模和估计 添加性生产的聚合物纳米复合材料的参数分析：一项实验和多尺度研究 活体微生物饮食摄入在休闲时间和抑郁症状之间的关联中的作用：一种基于人群的研究
图3。径向极化的QD激光是从杂种W TM -SLR纳米腔实现的。（a）在线性尺度上针对不同输入泵脉冲能的正常检测角度收集的发射光谱。插图：输出发射强度是对数字尺度上输入泵脉冲能量的函数。（b）激光发射光束的远场图案。白色箭头显示输出激光模式的极化方向。（c）在选定的极化方向下的光束轮廓。白色箭头在检测器前显示线性偏振器的偏振方向。（d）在p偏振光下的小波vector上模拟带结构。黑色圆圈指示k x = 0的w tm -slr模式。红色圆圈表示在非零K x处的W TM -SLR边带。（E）在W TM -SLR边带处模拟电场（| E | 2，单位为V 2 /M 2）。在模拟中将入射光E 0的电场设置为1 V/m。