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MoS2 nanoflowers and PEDOT:PSS nanocomposite enabling wearable dual-mode pressure sensors

Science China Technological Sciences 2024年第6期67卷 1737-1747页

作者： WANG FengMing YANG WeiJia MA Ke SHEN GengZhe SU DaoJian LI BaiJun WANG ShuangPeng QIN BoLong ZHANG Chi XIN Yue CAO XiaoBing HE Xin School of Applied Physics and Materials Wuyi University Biomaterials R&D Center Zhuhai Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of Sciences Joint Key Laboratory of the Ministry of Education Institute of Applied Physics and Materials EngineeringUniversity of Macau

A versatile sensing platform employing inorganic MoS2nanoflowers and organic poly(3,4-ethylene dioxythiophene): poly(styrene sulfonate)(PEDOT:PSS) has been investigated to develop the resistive and capacitive force-sensitive devices. The microstructure of the sensing layer heightens the sensitivity and response time of the dual-mode pressure sensors by augmenting electron pathways and inner stress in response to mechanical stimuli. Consequently, the capacitive and resistive sensors exhibit sensitivities of 0.37 and 0.12 kPa-1, respectively, while demonstrating a remarkable response time of approximately 100 ms.Furthermore, it is noteworthy that the PEDOT:PSS layer exhibits excellent adhesion to polydimethylsiloxane(PDMS) substrates, which contributes to the development of highly robust force-sensitive sensors capable of enduring more than 10000loading/unloading cycles. The combination of MoS2/PEDOT:PSS layers in these dual-mode sensors has shown promising results in detecting human joint movements and subtle physiological signals. Notably, the sensors have achieved a remarkable precision rate of 98% in identifying target objects. These outcomes underscore the significant potential of these sensors for integration into applications such as electronic skin and human-machine interaction.

关键词： MoS 2 /PEDOT:PSS nanocomposite force-sensitive sensor multi-scaled microstructure physiological signals monitoring object grasping recognition

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A Hybrid Machine Learning Approach for Improvised QoE in Video Services over 5G Wireless Networks

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Computers, Materials & Continua 2024年第3期78卷 3195-3213页

作者： K.B.Ajeyprasaath P.Vetrivelan School of Electronics Engineering Vellore Institute of TechnologyChennaiTamil Nadu600127India

Video streaming applications have grown considerably in recent years.As a result,this becomes one of the MoSt significant contributors to global internet traffic.According to recent studies,the telecommunications industry loses millions of dollars due to poor video Quality of Experience(QoE)for users.Among the standard proposals for standardizing the quality of video streaming over internet service providers(ISPs)is the Mean Opinion Score(MoS).However,the accurate finding of QoE by MoS is subjective and laborious,and it varies depending on the user.A fully automated data analytics framework is required to reduce the inter-operator variability characteristic in QoE assessment.This work addresses this concern by suggesting a novel hybrid XGBStackQoE analytical model using a two-level layering technique.Level one combines multiple Machine Learning(ML)models via a layer one Hybrid XGBStackQoE-model.Individual ML models at level one are trained using the entire training data set.The level two Hybrid XGBStackQoE-Model is fitted using the outputs(meta-features)of the layer one ML models.The proposed model outperformed the conventional models,with an accuracy improvement of 4 to 5 percent,which is still higher than the current traditional models.The proposed framework could significantly improve video QoE accuracy.

关键词： Hybrid XGBStackQoE-model machine learning MoS performance metrics QoE 5G video services

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煅烧硅灰石粉对硫氧镁水泥力学性能的影响

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复合材料学报 2024年第1期41卷 395-403页

作者：李知俊胡智淇关岩毕万利辽宁科技大学土木工程学院鞍山114051 大连理工大学建设工程学部大连116081 辽宁科技大学材料与冶金学院鞍山114051

为增强硫氧镁水泥(MoS)的力学性能,本文以煅烧前后硅灰石粉末(WS)作为外掺料,研究了其对MoS力学性能的影响,并利用DSC-TG、XRD、FTIR、NMR、SEM、压汞法(MIP)对煅烧前后(1000℃)的硅灰石粉和WS/MoS混合体系进行分析。试验表明,煅烧可以... 详细信息

为增强硫氧镁水泥(MoS)的力学性能,本文以煅烧前后硅灰石粉末(WS)作为外掺料,研究了其对MoS力学性能的影响,并利用DSC-TG、XRD、FTIR、NMR、SEM、压汞法(MIP)对煅烧前后(1000℃)的硅灰石粉和WS/MoS混合体系进行分析。试验表明,煅烧可以激发硅灰石粉中^(29)Si的水化活性,并且煅烧后的硅灰石粉在镁碱环境中可以激发其水化活性导致WS/MoS复合材料的性能更优。硅灰石能增强MoS的力学性能,同时煅烧后的硅灰石粉对WS/MoS复合体系强度的增幅更明显,当煅烧后WS掺量为20wt%时,MoS 28天的抗折强度和抗压强度达到最大值,分别为11.4 MPa和63.4 MPa,增量可达71.4%和21.2%。WS优化了MoS孔隙结构,降低了MoS大于100 nm的孔的比例,煅烧后的WS与MoS具有良好的界面相容性,更有利于MoS的力学性能的提升。

关键词：硅灰石煅烧 MoS 力学性能微观结构

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MoS@FeS催化电Fenton降解染料废水

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环境化学 2024年

作者：唐娟付艺佳肖琪钦邓雯栩巴图严展飞熊仪凡邢璇中央民族大学

本研究以掺硼金刚石(boron-doped diamond,BDD)电极为阳极,碳毡(carbon felt,CF)为阴极,并采用简单的一步溶剂热法合成Fe、Mo双金属复合材料,构建电Fenton系统,处理亚甲基蓝(methylene blue,MB)污染物.扫描电子显微(scanning electron microscopy,SEM)和X射线衍射(Xray diffraction,XRD)表征结果表明MoS2@FeS2双金属硫化物成功合成.实验结果表明MoS2@FeS2表现出优异的催化性能,在电流密度为5 mA·cm-2,投加量为0.3 g·L-1时,MB降解效率达94.7%,反应速率常数为0.019 min-1,是未投加催化剂的BDD-CF体系(0.008 min-1)的2.38倍.此外,该催化剂在pH为3—9的范围内对MB均具有较高的去除率,在实际应用中不需要调节pH.其机理分析表明在整个反应体系中Fe2+的浓度基本上维持在一个稳定的范围,表明该催化剂可通过Mo4+氧化为Mo6+促进Fe3+与Fe2+之间的氧化还原循环,从而可确保体系中有足够多的Fe2+用于有效活化,最大化H2O2的分解效率以促进·OH的产生,20 min时·OH的浓度达到1.43×10-5mol·L-1.

关键词：电Fenton BDD CF 亚甲基蓝 MoS @FeS

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原位合成MoS/TiO复合膜层的减磨机理

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中国有色金属学报 2024年

作者：宁炳坤杨泽慧钱伟峰姜超平赵秦阳陈永楠长安大学材料科学与工程学院

本文通过研究MoS2/TiO2复合膜层与金刚石磨球摩擦界面的相互作用及摩擦过程界面位错变化，揭示原位合成MoS2/TiO2复合膜层的减磨机理。结果显示：原位合成的MoS2/TiO2复合膜层在分子动力学模拟摩擦过程中磨屑原子分散堆积在膜层表面，... 详细信息

本文通过研究MoS2/TiO2复合膜层与金刚石磨球摩擦界面的相互作用及摩擦过程界面位错变化，揭示原位合成MoS2/TiO2复合膜层的减磨机理。结果显示：原位合成的MoS2/TiO2复合膜层在分子动力学模拟摩擦过程中磨屑原子分散堆积在膜层表面，减小了膜层所受切向应力并将应力分散到膜层从而缓解磨痕处应力集中。MoS2-S10%膜层原子堆积最少，摩擦系数稳定在0.2左右，有良好的摩擦性能；MoS2-S10%膜层具有较好的减磨性能，是由于摩擦过程中膜层表面形成MoS2润滑膜，该膜在受到破坏后下层MoS2逐渐向上迁移修复该膜，使膜层保持低摩擦系数。同时原位合成的MoS2/TiO2界面为非共格界面，可以湮灭位错降低位错密度，促进位错运动，从而提高膜层的减磨性能。该研究结果为揭示减磨材料减磨机理提供了新思路和新方法。

关键词： MoS /TiO 复合膜层硫源浓度摩擦磨损分子动力学位错

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碳纳米管包覆的MoS锂电负极材料制备及其性能研究

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真空科学与技术学报 2024年

作者：程志明杨尊先郭太良平板显示技术国家地方联合工程实验室福州大学物理与信息工程学院

二硫化钼(MoS2)作为一种出色的二维层状材料，是锂离子电池负极的理想候选材料。然而，由于MoS2二维层状结构的堆叠性、充放电过程中的体积膨胀以及自身的低电导率等问题，限制了其在锂离子电池中的发展。本工作将MoS2与有机碳源葡萄糖... 详细信息

二硫化钼(MoS2)作为一种出色的二维层状材料，是锂离子电池负极的理想候选材料。然而，由于MoS2二维层状结构的堆叠性、充放电过程中的体积膨胀以及自身的低电导率等问题，限制了其在锂离子电池中的发展。本工作将MoS2与有机碳源葡萄糖复合，合成出了MoS2@C的复合材料，实验表明，不同含量葡萄糖碳化后形成的碳纳米管对水热生长存在MoS2明显的影响，我们通过调控葡萄糖的含量合成出在碳纳米管内层生长的MoS2@C复合材料，其具有较高的比容量，以及更好的结构稳定性，在充放电过程中的比容量衰减更小。其作为锂离子电池负极材料时，在0.2 A/g的电流密度下循环100次后保持680.7mAh/g的比容量；在1 A/g的电流密度下，循环1000次后仍可保持580.9 mAh/g的可逆比容量。同时，分析了MoS2@C在水热过程中的硫化反应进程，为合理制备MoS2与碳的复合材料提供新的路径。

关键词： MoS 碳纳米管锂离子电池纳米线

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MoS-g-CN纳米基气凝胶制备及其光热协同光催化净化染料废水

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中国科学:化学 2024年

作者：王皓天王家铭杨牧青熊子龙李檬华北电力大学环境科学与工程系

将界面太阳能水蒸发技术与光催化降解过程耦合被视为解决能源和环境问题的有效策略,但开发具有光热与催化协同效应的双功能蒸发器仍然具有挑战性.本文构建了MoS2-g-C3N4(MG)异质结并将其负载于气凝胶上制备了一系列双功能的MoS2-g-C3N4(... 详细信息

将界面太阳能水蒸发技术与光催化降解过程耦合被视为解决能源和环境问题的有效策略,但开发具有光热与催化协同效应的双功能蒸发器仍然具有挑战性.本文构建了MoS2-g-C3N4(MG)异质结并将其负载于气凝胶上制备了一系列双功能的MoS2-g-C3N4(MG)气凝胶蒸发器.这些MG气凝胶具有高比表面积、有效光吸收和高光催化活性,表现出优异的光热转换性能和光催化降解能力.MG气凝胶大的比表面积和丰富的孔隙结构不仅有利于水的渗透和蒸发焓的降低,还有利于有机污染物的吸附降解.其中,基于MG-0.4构筑的蒸发器具有1.72 kg m-2h-1的高水蒸发效率,同时表现出显著的罗丹明B降解效率(90.1%).这项工作为解决淡水短缺和水污染控制问题提供了一个新方法.

关键词：太阳能水蒸发光催化协同效应 MoS -g-C N 罗丹明B

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活性炭纤维毡负载N-TiO/MoS/N-TiO固定化漆酶降解双酚A

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化工进展 2024年

作者：李章良杨月珠伍传田吕源财莆田学院环境与生物工程学院福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室生态环境及其信息图谱福建省高等学校重点实验室福州大学环境与安全工程学院

以活性炭纤维毡(ACFF)为基底，采用水热法与超声法相结合方式制备了活性炭纤维毡负载N-TiO2/MoS2/N-TiO2光催化剂(NT/MS/NT/ACFF)，并以此作为载体，通过共价结合法制得NT/MS/NT/ACFF固定化漆酶。利用SEM、XRD、BET、Raman、UV-vis DRS... 详细信息

以活性炭纤维毡(ACFF)为基底，采用水热法与超声法相结合方式制备了活性炭纤维毡负载N-TiO2/MoS2/N-TiO2光催化剂(NT/MS/NT/ACFF)，并以此作为载体，通过共价结合法制得NT/MS/NT/ACFF固定化漆酶。利用SEM、XRD、BET、Raman、UV-vis DRS和FTIR等手段对样品的形貌、微观结构进行了表征。研究了不同体系对双酚A(BPA)的降解效果、反应动力学及矿化率，考察了催化剂的重复使用性能。结果表明，与其他体系相比，可见光下NT/MS/NT/ACFF固定化漆酶对BPA降解率高达82.5%，表观速率常数kobs为0.00764min-1，矿化率可达64.5%。NT/MS/NT/ACFF固定化漆酶具有良好的光催化、酶催化的活性及稳定性，循环使用4次后BPA降解率仍可达到69.4%。通过GC-MS结果分析，推断BPA被NT/MS/NT/ACFF固定化漆酶的催化降解过程包括断裂重组、氧化分解、开环等反应。

关键词：催化剂载体 N-TiO MoS 漆酶固定化双酚A

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MoS-TiCr/C涂层在大气及海水环境中的摩擦学行为研究

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摩擦学学报 2024年

作者：杨秀杰陆乾江周钊元唐正强贵州大学机械工程学院

为了寻求MoS2基涂层在海洋环境中应用的可能性，通过磁控溅射制备了纯MoS2、MoS2-TiCr和MoS2-TiCrC涂层。系统地表征了各涂层的化学组成、相结构、微观形貌和机械性能。详细评估了各涂层在大气环境和人工模拟海水环境中的摩擦磨损行为... 详细信息

为了寻求MoS2基涂层在海洋环境中应用的可能性，通过磁控溅射制备了纯MoS2、MoS2-TiCr和MoS2-TiCrC涂层。系统地表征了各涂层的化学组成、相结构、微观形貌和机械性能。详细评估了各涂层在大气环境和人工模拟海水环境中的摩擦磨损行为。结果表明：对MoS2进行Ti、Cr和C元素的掺杂降低了涂层的结晶程度，增加了涂层的致密性、硬度和弹性模量。在大气环境中，MoS2-TiCr涂层的摩擦系数(0.0834)和磨损率[0.75×10-6mm3/(N·m)]均最低。在海水环境中，由于海水润滑的主导作用，纯MoS2、MoS2-TiCr和MoS2-TiCrC涂层的摩擦系数几乎一致(≈0.063)，但MoS2-TiCrC涂层的磨损率最低[0.27×10-6mm3/(N·m)]。在海水腐蚀和机械磨损的共同作用下，Ti和Cr含量较高的MoS2-TiCr涂层存在明显的剥落腐蚀行为，因此其磨损率较高[2.94×10-6mm3/(N·m)]。

关键词：磁控溅射 MoS -TiCrC涂层海水腐蚀摩擦磨损

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MoS/F-TiO异质结的制备及光降解罗丹明B性能研究

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环境化学 2024年

作者：刘敏王碧玉韩炎霖邱晓虹刘洪材徐先念张理元果类废弃物资源化四川省高等学校重点实验室内江师范学院化学化工学院沱江流域特色农业资源四川省科技资源共享服务平台

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一，同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO2，并与MoS2复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS2/F-TiO2异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积... 详细信息

构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一，同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO2，并与MoS2复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS2/F-TiO2异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术分别对MoS2/F-TiO2复合材料进行表征，研究了MoS2/F-TiO2的光催化性能.结果表明，1.0%MoS2/F-TiO2在降解有机污染物罗丹明B(RhB)溶液过程中表现出优异的光催化活性和稳定性.MoS2和F-TiO2形成异质结催化剂有效抑制光生载流子复合，提高光生电子和空穴分离率和寿命，从而产生更多羟基自由基和超氧自由基以提高光催化效率；并且1.0%MoS2/F-TiO2异质结具有较大的比表面积，可增加催化反应的活性位点和有机物在材料表面的吸附，使其35 min后降解率高达95.73%，显著高于纯TiO2和F-TiO2.此外，MoS2/F-TiO2复合材料具有良好的循环稳定性，经过5次重复降解测试，其对RhB的降解率仍保持在90%以上.

关键词： F-TiO MoS 异质结有机染料吸附-光催化

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