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Ultrastable bimetallic Fe_(2)Mo for efficient oxygen reduction reaction in pH-universal applications

Nano Research 2022年第6期15卷 4950-4957页

作者： Jue Hu Chengxu Zhang Mingzi Sun Qianglong Qi shanxiong luo Hongchuan Song Jingyi Xiao Bolong Huang Michael K.H.Leung Yingjie Zhang The Engineering Laboratory of Advanced Battery and Materials of Yunnan Province Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China Department of Applied Biology and Chemical Technology The Hong Kong Polytechnic UniversityHung HomKowloonHong KongChina School of Energy and Environment Science Yunnan Normal UniversityKunming 650500China Ability R&D Energy Research Centre School of Energy and EnvironmentCity University of Hong KongHong KongChina

Iron-based nanostructures represent an emerging class of catalysts with high electroactivity for oxygen reduction reaction(ORR)in energy storage and conversion ***,current practical applications have been limited by insufficient durability in both alkaline and acidic *** particular,limited attention has been paid to stabilizing iron-based catalysts by introducing additional metal by the alloying ***,we report bimetallic Fe_(2)Mo nanoparticles on N-doped carbon(Fe_(2)Mo/NC)as an efficient and ultra-stable ORR electrocatalyst for the first *** Fe_(2)Mo/NC catalyst shows high selectivity for a four-electron pathway of ORR and remarkable electrocatalytic activity with high kinetics current density and half-wave potential as well as low Tafel slope in both acidic and alkaline *** demonstrates excellent long-term durability with no activity loss even after 10,000 potential *** functional theory(DFT)calculations have confirmed the modulated electronic structure of formed Fe_(2)Mo,which supports the electron-rich structure for the ORR ***,the mutual protection between Fe and Mo sites guarantees efficient electron transfer and long-term stability,especially under the alkaline *** work has supplied an effective strategy to solve the dilemma between high electroactivity and long-term durability for the Fe-based electrocatalysts,which opens a new direction of developing novel electrocatalyst systems for future research.

关键词： oxygen reduction reaction Fe2Mo bimetallic nanoparticles zeolitic imidazolate frameworks(ZIFs) ultralong stability superior oxygen reduction reaction(ORR)performance

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High-fidelity transfer of area-selective atomic layer deposition grown HfO_(2)through DNA origami-assisted nanolithography

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Nano Research 2022年第6期15卷 5687-5694页

作者： Xiaowan Yuan Daiqin Xiao Wei Yao Zhihao Zhang Lin Yang Liyuan Zhang Yibo Zeng Jiaqi Liao shanxiong luo Chonghao Li Hong Chen Xiangmeng Qu Key Laboratory of Sensing Technology and Biomedical Instruments of Guangdong Province and School of Biomedical Engineering Sun Yat-sen UniversityShenzhen 518107China Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and Technology School of Electronic Science and Engineering(National Model Microelectronics College)Xiamen UniversityXiamen 361005China Harvard John A.Paulson School of Engineering and Applied Sciences Harvard UniversityCambridgeMA 02138USA Jiujiang Research Institute of Xiamen University Jiujiang 332000China

DNA origami-assisted nanolithography(DOANL)for fabricating custom-designed nanomaterials through pattern transfer from DNA origami to different substrates materials are ***,the pattern's integrity and resolution face considerable challenges due to the uncontrollable growth of the nanomaterials during transformation and the unclear mechanism of ***,we report a DOANL combined with area-selective atomic layer deposition(ALD)strategy for fabricating custom shapes hafnium oxide(HfO2)with the high-fidelity and *** find that the HfO_(2)selectively grows on DNA origami substrates in a hydroxyl-rich area instead of a methyl-rich protective *** with the merit of the area-selective ALD method,theHfO_(2)atom selectively coated on the DNA origami surface,thus,precisely modeling the shapes with high-precision in our study based on the surface groups difference of DNA origami and the naked hexamethyldisilane(HMDS)-treated substrates,which reveal the mechanical of high-fidelity pattern transfer based on *** a result,DNA origami structures can program the shape ofHfO_(2)*** DOANL that is based on the principle of"bottom-up"precision assembly breaks through the shape complexity and high-throughput fabrication limitation of theHfO_(2)nanostructures,including two-and three-dimensional structures,plane and curved structures,monolithic and hollow *** on the"top-down"accurate fabrication principle,the area-selective ALD on methyl-rich protective layer substrates improves the integrity and resolution of the pattern transfer ***,this work provides a general technology for nanofabrication strategy.

关键词： DNA origami masks DNA Origami-assisted nanolithography HfO_(2) area-selective atomic layer deposition

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隔膜涂层对钠离子电池性能的影响

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电池 2024年第4期54卷 467-472页

作者：罗善雄王畅滕久康陈晓涛贵州梅岭电源有限公司特种化学电源全国重点实验室贵州遵义563000

锂离子电池商用聚合物隔膜对钠离子电池电解液的润湿性差,商用陶瓷涂层隔膜(CCS)可解决浸润性差的问题。在纳米Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的作用下,电解液能更好地被CCS吸收并透过CCS。CCS在150℃下搁置1.5 h后,收缩和变质程度比Celgard 2500... 详细信息

锂离子电池商用聚合物隔膜对钠离子电池电解液的润湿性差,商用陶瓷涂层隔膜(CCS)可解决浸润性差的问题。在纳米Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的作用下,电解液能更好地被CCS吸收并透过CCS。CCS在150℃下搁置1.5 h后,收缩和变质程度比Celgard 2500基膜小,表明CCS的润湿性和热稳定性显著优于基膜。研究CCS对硬碳(HC)/Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)(NVP)扣式电池电化学性能的影响,发现:CCS(7μm基膜+2μm涂层)涂层朝向负极侧时,电池以1.0 C在2.0~3.8 V循环100次的容量保持率为88.52%,5.0 C放电比容量为68.35 mAh/g,性能优于普通基膜(48.36%、40.86 mAh/g),表明Al_(2)O_(3)陶瓷隔膜在钠离子电池中具有应用潜力。

关键词：钠离子电池涂层隔膜电解液润湿性

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不同应力路径下绢云母片岩粗粒料力学特性试验研究

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岩石力学与工程学报 2014年第9期33卷 1932-1938页

作者：秦尚林杨兰强高惠陈善雄罗伟锦中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 浙江省工程勘察院浙江宁波315010

绢云母片岩粗粒料大量用于谷城—竹溪高速公路路基填筑,为研究不同应力路径下绢云母片岩粗粒料的力学特性,采用大型三轴试验机,对绢云母片岩粗粒料分别进行常围压下的固结排水、固结不排水三轴试验以及等p应力路径下的固结排水试验。研... 详细信息

绢云母片岩粗粒料大量用于谷城—竹溪高速公路路基填筑,为研究不同应力路径下绢云母片岩粗粒料的力学特性,采用大型三轴试验机,对绢云母片岩粗粒料分别进行常围压下的固结排水、固结不排水三轴试验以及等p应力路径下的固结排水试验。研究表明,低围压条件下,应力–应变曲线均表现为应变硬化型,但是在高围压条件下,却出现了应变微软化现象。在整个试验过程中,体积应变均以剪缩为主,并没有出现低围压剪胀的现象;并通过分析该粗粒料的破碎特征阐述了出现这种反常现象的原因。另外,通过对不同应力路径下的绢云母片岩粗粒料进行强度分析,验证了Duncan非线性强度准则对绢云母片岩粗粒料具有良好的适用性。

关键词：土力学绢云母片岩粗粒料应力路径力学特性颗粒破碎

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淮北平原地基分层与承载力的BP网络预测方法

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土木建筑与环境工程 2013年第3期35卷 18-24页

作者：戴张俊余飞陈善雄罗红明中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

针对淮北平原地质土成层性和不均匀性显著的特点,提出了多元互层地基分层和承载力分层计算的BP神经网络预测方法。以钻探取样、静力触探试验和螺旋板载荷试验、平板载荷试验原位测试结果进行对比,认为比贯入阻力ps值可以作为互层地基分... 详细信息

针对淮北平原地质土成层性和不均匀性显著的特点,提出了多元互层地基分层和承载力分层计算的BP神经网络预测方法。以钻探取样、静力触探试验和螺旋板载荷试验、平板载荷试验原位测试结果进行对比,认为比贯入阻力ps值可以作为互层地基分层和地质土承载力预测的评价指标,并以此为基础采用BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法分别建立土质分层和承载力预测的模型,并将两种算法的计算结果进行了对比分析。结果表明:比贯入阻力值可作为淮北平原互层地基的土质分层和承载力预测的评价指标;BP神经网络的梯度下降算法和共轭梯度算法均对土质类型的识别和地基承载力的预测具有良好的效果,满足实际工程的精度要求,但是前者的计算效率明显低于后者。

关键词：多元互层地基 BP神经网络比贯入阻力土质类型地基承载力

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基于改进Weertman模型的炭质岩隧道围岩蠕变特性研究

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现代隧道技术 2020年第3期57卷 128-134页

作者：邓胜强骆俊晖米德才张博宇周善雄广西交通设计集团有限公司南宁530029 广西河百高速公路有限公司南宁530029 广西北部湾投资集团有限公司南宁530029

炭质岩隧道围岩变形具有量值大、变形快且持续时间长、受开挖扰动大及蠕变变形等特点,是炭质岩隧道施工所面临的关键技术难题。基于此,文章以广西河百高速公路炭质岩隧道围岩位移、温度变化情况作为统计依据,将温度与时间建立函数关系,... 详细信息

炭质岩隧道围岩变形具有量值大、变形快且持续时间长、受开挖扰动大及蠕变变形等特点,是炭质岩隧道施工所面临的关键技术难题。基于此,文章以广西河百高速公路炭质岩隧道围岩位移、温度变化情况作为统计依据,将温度与时间建立函数关系,引入Weertman蠕变模型,从机理上研究温度随时间变化下围岩的蠕变特性,揭示炭质岩隧道围岩蠕变机制及发展规律。结果表明:在不考虑渗压条件下,改进Weertman模型能有效计算分析及预测温度随时间变化下炭质岩隧道围岩的蠕变发展规律,对炭质岩隧道设计、施工和运维具有指导意义。

关键词：隧道炭质岩蠕变温度效应 Weertman改进模型

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高速铁路中低压缩性土路基沉降计算与分析

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铁道标准设计 2023年第7期67卷 24-29,50页

作者：陈善雄崔俊杰罗强王祥王亚飞王亚威中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 西南交通大学成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

高速铁路路基沉降计算与分析是路基设计及评估的重要环节。为准确计算高速铁路中低压缩性土路基沉降,从中低压缩性土的工程特性出发,基于考虑时间效应的压缩层厚度计算方法和分层连续加载下地基沉降计算理论,建立更适应于高铁路基荷载... 详细信息

高速铁路路基沉降计算与分析是路基设计及评估的重要环节。为准确计算高速铁路中低压缩性土路基沉降,从中低压缩性土的工程特性出发,基于考虑时间效应的压缩层厚度计算方法和分层连续加载下地基沉降计算理论,建立更适应于高铁路基荷载特征的高铁中低压缩性土路基沉降计算方法。利用吉珲铁路珲春试验工点得到的地基土物理和力学指标,计算路堤分级堆载条件下,不同埋深处上层硬塑粉质黏土和下层全风化泥质粉砂岩地基的时效变形规律。结果表明,在路基填筑过程中,基底附加应力计算方法获取的基底附加应力与实测值较为吻合。进一步对比理论与现场实测结果发现,截至第700天,地基总沉降的计算误差约2mm;地基分层沉降的理论值与计算值误差在±5%以内,验证了计算方法的可靠性和准确性;针对考虑时间效应的压缩层厚度计算确定的地基压缩层厚度,其随路基填筑高度呈线性正相关。上述方法不仅为合理选择并优化高速铁路中低压缩性土的地基加固措施及方案提供了关键的技术支撑,也为精确计算和预测工后沉降提供了保障。

关键词：中低压缩性土铁路路基:分级连续加载分层沉降时间效应压缩层厚度高速铁路

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高速铁路中低压缩性土路基工后沉降计算方法研究

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铁道标准设计 2023年第7期67卷 19-23页

作者：李剑陈善雄王祥王亚飞罗强王亚威胡耀芳中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 西南交通大学土木工程学院成都610031

控制高速铁路工后沉降是保证高速列车安全运营的关键。为解决目前路基工后沉降计算不准确的问题,从3个方面入手,建立适宜于高铁中低压缩性土路基工后沉降的计算方法。首先,利用基于变形时间效应的压缩层厚确定方法,提高了中低压缩性土... 详细信息

控制高速铁路工后沉降是保证高速列车安全运营的关键。为解决目前路基工后沉降计算不准确的问题,从3个方面入手,建立适宜于高铁中低压缩性土路基工后沉降的计算方法。首先,利用基于变形时间效应的压缩层厚确定方法,提高了中低压缩性土压缩层厚度的计算精度;其次,基于众多高铁中低压缩性土路基实测数据,提出适应于高铁路基柔性荷载的中低压缩性土路基总沉降修正系数ψs,以及施工期沉降完成比例η。在此基础上,通过对比3个不同实际工点的工后沉降实测数据和计算结果表明,针对中低压缩性土路基工后沉降计算方法更符合工程实际,可为高铁中低压缩性土地基处理及路基铺轨提供依据。

关键词：高速铁路铁路路基中低压缩性土路基沉降沉降修正系数完成沉降比工后沉降

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