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异质原子掺杂并合理调控MoS2的配位环境与电子结构以降解污染物

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复合材料学报 2025年

作者：杨柳于翔王子晗谢佳瑶邱乐乐河南工程学院材料工程学院

近年来，由于单原子催化剂（SAC）活化过氧单硫酸盐（PMS）的高级氧化法能够实现高效稳定地处理废水中难自然降解的有机污染物的目的，因此获得了广泛关注。然而，对于SAC活化过氧单硫酸盐产生氧化活性物质的驱动机制，及其结构-性能关... 详细信息

近年来，由于单原子催化剂（SAC）活化过氧单硫酸盐（PMS）的高级氧化法能够实现高效稳定地处理废水中难自然降解的有机污染物的目的，因此获得了广泛关注。然而，对于SAC活化过氧单硫酸盐产生氧化活性物质的驱动机制，及其结构-性能关系的理解仍然具有挑战性。本文以MoS2为基体，采用水热法合成Ni原子均匀分散的Ni/MoS2单原子催化剂，并深入分析了其活化PMS降解的四环素（TC）的内在机制。结果表明，在60 min内，Ni0.2/MoS2单原子催化剂对TC的降解率可达到88.1%，是纯MoS2的3.2倍。实验与DFT计算表明，Ni原子的引入降低了PMS的吸附能垒，增强了活性物种（ROS）的生成，显著提高了催化效率。此外，Ni0.2/MoS2单原子催化剂具有更稳定的结构和更好的循环稳定性。本文为MoS2纳米材料中掺杂杂原子提供了明确的理论基础，为进一步构建高效的PMS活化剂提供了新的策略。

关键词： MoS 复合催化剂高级氧化法过氧单硫酸盐降解四环素

360 m2烧结机节能降耗关键技术研究及应用

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钢铁 2025年

作者：庄清云李光石鲁雄刚贺淑珍上海大学材料科学与工程学院宝钢德盛不锈钢股份有限公司制造管理部上海电机学院材料学院

为降低烧结过程中的固体碳燃料，宝钢德盛通过含铁原料配矿优化、超厚料层烧结技术和热废气循环耦合富氧低碳烧结等关键技术在360 m2烧结机实际生产中顺利实现节能降碳和提升烧结矿产量和质量指标目的。对以赤铁矿和褐铁矿为主的烧结矿... 详细信息

为降低烧结过程中的固体碳燃料，宝钢德盛通过含铁原料配矿优化、超厚料层烧结技术和热废气循环耦合富氧低碳烧结等关键技术在360 m2烧结机实际生产中顺利实现节能降碳和提升烧结矿产量和质量指标目的。对以赤铁矿和褐铁矿为主的烧结矿进行配矿方案优化试验，配用质量分数15%磁铁精矿粉（FeO质量分数超过28%）替代一部分赤铁矿粉，能够提升烧结利用系数和烧结矿转鼓强度，降低烧结固体碳燃料。通过超厚料层烧结技术的研究与应用实施，通过分析料层厚度与垂直烧结速度、利用系数、转鼓强度、成品率和固体燃料消耗量等指标结果，明确了料层厚度为900 mm时综合性能最佳，料层厚度的提高能够促进矿物结晶，使针网状的铁酸钙与其他形晶的磁铁矿形成交织熔蚀结构，进而有利于提升烧结矿强度、成品率及冶金性能。采用热废气循环耦合富氧进行烧结，热废气能够促进烧结层上下热量和温度均匀分布，避免急冷造成烧结表层强度降低；而耦合富氧后的热废气能够提升燃料燃烧速度及燃料利用率，改善烧结过程的气氛条件并降低烧结矿固体燃料消耗。对热废气循环耦合富氧烧结技术与烧结矿的烧结速度、利用系数、转鼓强度和成品率的研究表明，当氧气体积分数为23%时，对应烧结产量和质量指标为最佳。应用热废气耦合富氧烧结技术可将烧结矿产量提升51 t/（台·时），返矿率降低1.65%，固体燃料单耗降低1.67 kg/t。

关键词：烧结矿配矿优化超厚料层烧结技术热废气循环富氧烧结固体燃料消耗返矿率

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硅灰掺量对多孔混凝土强度和植生性能的影响

混凝土与水泥制品 2025年

作者：梁锦程喻林陈建国河海大学力学与材料学院广西壮族自治区水利科学研究院广西水工程材料与结构重点实验室郑州大学水利科学与工程学院

研究了硅灰掺量(0、6%、16%、26%、36%、46%)对多孔混凝土抗压强度、孔隙率、孔隙溶液pH值和植生性能的影响,并进行了微观分析。结果表明:随着硅灰掺量的增加,多孔混凝土的28 d、56 d抗压强度基本呈先增大后降低再增大的趋势,孔隙率、... 详细信息

研究了硅灰掺量(0、6%、16%、26%、36%、46%)对多孔混凝土抗压强度、孔隙率、孔隙溶液pH值和植生性能的影响,并进行了微观分析。结果表明:随着硅灰掺量的增加,多孔混凝土的28 d、56 d抗压强度基本呈先增大后降低再增大的趋势,孔隙率、孔隙溶液pH值均呈降低趋势;适量硅灰的掺入提高了15 d、30d植株高度和叶片含水率;适量硅灰能提高体系的水化程度和基体密实度,过量硅灰反而会降低基体的密实度。

关键词：硅灰多孔混凝土抗压强度孔隙率植生性能微观形貌

聚羧酸减水剂的标记及其在竞争吸附研究中的应用

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硅酸盐学报 2025年

作者：张倩倩李长城舒鑫周栋梁杨勇冉千平黄振高性能土木工程材料国家重点实验室江苏苏博特新材料股份有限公司常州第六元素材料科技股份有限公司四川苏博特新材料有限公司东南大学材料科学与工程学院

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，... 详细信息

工程应用中，混凝土外加剂通常混合使用以解决不同的问题。然而，由于缺乏有效的标记方法，聚羧酸减水剂(PCE)之间的竞争表征困难。基于酰胺化反应，将萘胺作为发色团、与氨基聚醚同时接枝到聚丙烯酸主链上，制备了一种标记的聚羧酸，且萘环接枝均匀，基于紫外吸收光谱–总有机碳联用方法可定量萘环标记的PCE和常规PCE的混合物。研究了两种侧链长度不同的PCE同时掺加对浆体流动性的影响。在极低水灰比下(0.18)，随着短侧链PCE掺量的增加，其吸附量逐步增加，长侧链PCE吸附量逐步降低；当长侧链PCE掺量较高时，增加短侧链PCE的掺量会挤占部分原本可被长侧链PCE占据的位点，使空间位阻作用变弱，且钙矾石(AFt)形貌由棒状转变为长宽比更大的细针状使堆积劣化，从而降低浆体流动性。

关键词：聚羧酸减水剂标记紫外吸收光谱竞争吸附流动性钙矾石

聚羧酸系高效减水剂：结构设计、应用技术与展望

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硅酸盐学报 2025年

作者：张岳肖宇翀马陈宇 Johann Plank 雷蕾史才军西安高技术研究所湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室慕尼黑工业大学TUM自然科学学院

当前全球混凝土行业正致力于推动降碳、节能与减排，这一趋势加速了低碳胶凝材料的广泛应用。随着低碳胶凝材料技术的不断进步，开发适用于低熟料或无熟料胶凝体系的聚羧酸系减水剂(PCE)变得尤为重要。基于此，本文首先概述了PCE的分类... 详细信息

当前全球混凝土行业正致力于推动降碳、节能与减排，这一趋势加速了低碳胶凝材料的广泛应用。随着低碳胶凝材料技术的不断进步，开发适用于低熟料或无熟料胶凝体系的聚羧酸系减水剂(PCE)变得尤为重要。基于此，本文首先概述了PCE的分类、结构设计原理、合成方法及性能特点，探讨了PCE的最新应用进展与技术创新，特别强调了PCE在低碳掺合料胶凝体系中面临的应用挑战。最后，本文展望了PCE的技术前景及其在实现混凝土行业低碳转型中的重点发展方向。

关键词：聚羧酸系减水剂低碳掺合料胶凝体系分子设计工作性能

面向“强基计划”理工双学位培养的探索式学习课程——以清华大学未央书院为例

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高等工程教育研究 2025年第1期 19-26页

作者：林今梁曦东李正操陈立庚清华大学电机系清华大学材料学院清华大学未央书院

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”... 详细信息

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”。为此，清华大学未央书院以探索式学习课程的建设作为突破口，全面实施以学习成效为中心的系统性课程改革。针对十二个工程衔接方向的已有课程与培养特点，未央书院启动“探索式学习”的课程改革。探索式学习课程不仅关注学生对知识的获取结果，还关注学生获取知识的过程，有效解决以往学生只习惯听从教师讲授、疏于自主探索的问题，在有限的学分条件下提升了学生学习成效。通过四年的实践，未央书院为千余名理工双学位强基学生规模化建成了数十门具有探索性和实践性的课程，在完善培养方案、联动其他能力培养环节以及启迪科研探索等方面发挥重要作用，初步达到了巩固基础、综合知识、衔接前沿与科研探究的课程设计目标。

关键词：强基计划理工双学位探索式学习课程

平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料孔隙分级及性能预测

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复合材料学报 2025年

作者：马晨钰曾庆丰马欣语刘建涛范晓丽史俊勤宋歌西北工业大学材料学院天目山实验室高性能航空材料与先进制造中心西南交通大学机械工程学院

为了更精确快速的进行孔隙建模，需要寻找大小孔隙的临界体积。本研究采用micro-CT技术与三维重建方法，对2D Cf/SiC中的微结构进行了提取与重建。在孔隙建模方面，提出了一种避免孔隙重叠和纤维束阻隔的方法，并通过孔隙体积及其长宽... 详细信息

为了更精确快速的进行孔隙建模，需要寻找大小孔隙的临界体积。本研究采用micro-CT技术与三维重建方法，对2D Cf/SiC中的微结构进行了提取与重建。在孔隙建模方面，提出了一种避免孔隙重叠和纤维束阻隔的方法，并通过孔隙体积及其长宽比两种划分标准，建立了相应的单胞模型。通过有限元分析技术计算模量，界定了大孔隙与小孔隙的体积临界值。根据体积的划分，孔隙体积小于0.04mm3时对Cf/SiC单胞的力学性能较小；依据长宽比的划分，发现当孔隙体积小于0.021mm3时，其形状对材料性能的影响可以忽略不计。以0.021mm3作为临界体积，大于临界体积的精确建模，小于临界体积根据统计数据随机建模，计算得到的拉伸试样的宏观模量为110GPa，与实验得到的113GPa误差2.7%，证明了此划分方法可以在保证精度的同时提高建模效率。在孔隙分级的基础上探讨了体积元选取和纤维束波纹比对模量的影响，发现单胞模型在保持计算精度的同时效率更高，而波纹比增大导致复合材料模量减小。

关键词：平纹编织C /SiC复合材料代表特征体元孔隙大小孔隙结构力学性能

纳米二氧化硅对氯氧镁水泥砂浆力学性能及微观结构的影响

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盐湖研究 2025年

作者：乔宏霞马坤明尚明刚王金盆兰州理工大学土木工程学院甘肃省先进土木工程材料工程研究中心

目前改善氯氧镁水泥（MOC）耐水性的方法会削弱力学性能或劣化其孔结构，在此，本工作采用纳米二氧化硅（NS）对氯氧镁水泥砂浆（MOCM）进行改性。研究了改性MOCM的工作性能、力学性能和耐水性能，并运用NMR、TG、XRD、SEM等手段探究改... 详细信息

目前改善氯氧镁水泥（MOC）耐水性的方法会削弱力学性能或劣化其孔结构，在此，本工作采用纳米二氧化硅（NS）对氯氧镁水泥砂浆（MOCM）进行改性。研究了改性MOCM的工作性能、力学性能和耐水性能，并运用NMR、TG、XRD、SEM等手段探究改性MOCM的水化过程、相组成、微观形貌和孔结构变化的规律。结果表明，NS的吸水作用降低MOCM的流动度并缩短凝结时间，同时可以促进水化产物主要强度相（Phase5）的生成，结合填充效应使得MOCM的孔隙结构更加致密。加入NS促使MOCM的力学性能和耐水性能得到显著提升，当掺4 wt%时，MOCM力学性能和耐水性能达到最佳，28 d抗压和抗折强度分别较未掺NS提升12.1%和13.2%，抗压和抗折耐水系数则分别提升63.2%和47.2%。

关键词：氯氧镁水泥纳米二氧化硅(NS) 力学性能耐水性孔隙结构

NbTe_(2)/MXene超结构钾离子电池负极的制备及其性能研究

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现代化工 2025年第1期45卷 112-115,122页

作者：董臻吴邦军王重权许冠南刘争张业龙五邑大学应用物理与材料学院广东江门529020 澳门大学应用物理及材料工程研究院澳门999078

针对较大尺寸的钾离子在钾离子电池充放电过程中导致负极扩散动力学缓慢并伴随着剧烈的体积变化问题,制备了NbTe_(2)纳米针垂直生长在MXene纳米片上的三维超结构NbTe_(2)/MXene。结果表明,该三维超结构具有优异的循环稳定性和倍率性能,... 详细信息

针对较大尺寸的钾离子在钾离子电池充放电过程中导致负极扩散动力学缓慢并伴随着剧烈的体积变化问题,制备了NbTe_(2)纳米针垂直生长在MXene纳米片上的三维超结构NbTe_(2)/MXene。结果表明,该三维超结构具有优异的循环稳定性和倍率性能,在0.2 A/g的电流密度下循环150圈后,可逆比容量仍达到306.8 mAh/g,容量保持率为68.4%,平均每圈容量损耗率仅为0.21%。即使在20 A/g的大电流密度下仍展现出139.8 mAh/g的可逆容量。该超结构具有比表面积大、良好的电子导电性和多活性位点等诸多优势,能够提高钾离子电池的性能,为高性能负极材料的开发提供参考。

关键词：钾离子电池负极材料 MXene NbTe_(2)

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