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Cs_(2)F_5Li_(3)对Li_(2)S吸附的第一性原理计算

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稀有金属材料与工程 2025年第1期54卷 224-231页

作者：王梦祥许家鑫覃田鑫刘芯佚肖承杰刘正堂刘其军蒋城露四川农业大学水利水电学院四川雅安625014 西北工业大学材料学院陕西西安710072 西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031

锂硫电池(LSBs)具有超高的理论能量密度和低成本的阴极材料。然而,LSBs的循环使用会产生多硫化物(Li PSs),出现严重的“穿梭效应”,导致电池高度极化,电池性能受损,甚至产生安全问题,使得LSBs的应用仍然极具挑战性。本工作针对“穿梭效... 详细信息

锂硫电池(LSBs)具有超高的理论能量密度和低成本的阴极材料。然而,LSBs的循环使用会产生多硫化物(Li PSs),出现严重的“穿梭效应”,导致电池高度极化,电池性能受损,甚至产生安全问题,使得LSBs的应用仍然极具挑战性。本工作针对“穿梭效应”问题,利用结合能讨论了材料Cs_(2)F_(5)Li_(3)对Li_(2)S的吸附能力,即抑制其“穿梭”的能力。基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过CASTEP软件对Cs_(2)F_(5)Li_(3)与Li_(2)S进行了模拟计算,得到Cs_(2)F_(5)Li_(3)对Li_(2)S的结合能为–2.53 e V。为了探究吸附的机理,计算分析了体相Cs_(2)F_(5)Li_(3)、体相Li_(2)S、Li_(2)S(100)、Cs_(2)F_(5)Li_(3)(001)以及Cs_(2)F_(5)Li_(3)(001)-Li_(2)S(100)的基本性质、电子结构和电荷转移。结果表明,结合能是由两切面结合后,F 2p和Li 1s2s、S 3p和Li 1s2s形成的离子键,S 3p和F 2p之间形成的共价键,与体系内键的弛豫交换能量提供。切面后,Cs_(2)F_(5)Li_(3)(001)比Cs_(2)F_(5)Li_(3)有更强的化学活性,Li_(2)S晶体由半导体性向金属性转变,Cs_(2)F_(5)Li_(3)(001)-Li_(2)S(100)体系金属性增加,导电性能更强,光电效应比Cs_(2)F_(5)Li_(3)(001)更强。吸附能计算结果表明Cs_(2)F_(5)Li_(3)能够抑制因Li_(2)S的扩散而带来的“穿梭效应”,有利于缓解Li_(2)S导致的LSBs反应动力学缓慢、活性低、电池容量下降等问题,对提高锂硫电池的性能具有较强的理论参考价值。

关键词：锂硫电池穿梭效应结合能第一性原理

高塑性纳米准晶Mg-1.92Zn-0.34Y合金的热变形行为

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稀有金属材料与工程 2025年第1期54卷 184-190页

作者：曾崎王少阳荣鹏朱凯张英波高川云胡云峰成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031

纳米准晶增强Mg-Zn-Y合金室温具有超高延伸率,具有较广阔的应用前景,需进一步研究其热变形行为,为后续加工提供理论和应用基础。本工作采用半固态+热挤压的复合工艺制备了含有纳米准晶颗粒的Mg-1.92Zn-0.34Y(质量分数,下同)合金,探究本... 详细信息

纳米准晶增强Mg-Zn-Y合金室温具有超高延伸率,具有较广阔的应用前景,需进一步研究其热变形行为,为后续加工提供理论和应用基础。本工作采用半固态+热挤压的复合工艺制备了含有纳米准晶颗粒的Mg-1.92Zn-0.34Y(质量分数,下同)合金,探究本合金在250、300和350℃温度和10^(-3)、10^(-2)和10^(-1)s^(-1)应变速率条件下的高温变形机制,着重研究微量纳米准晶颗粒对Mg-1.92Zn-0.34Y合金热变形行为的影响。结果表明:半固态+热挤压的复合工艺制备了高塑性纳米准晶Mg-1.92Zn-0.34Y合金,其室温下抗拉延伸率为44%±2.6%,抗拉强度为258±2.0 MPa,屈服强度为176±1.6 MPa。通过本构关系获得平均变形激活能达到271.7812 k J/mol,其应力指数为6.7838;Mg-1.92Zn-0.34Y合金具有较好的热塑性,在研究条件下无失稳现象,表明纳米准晶颗粒能够强化其变形能力;最佳热加工区域是:330~350℃,10^(-3)~10^(-2)s^(-1),即高温低应变速率区。

关键词： Mg-Zn-Y合金纳米准晶高温压缩本构方程高塑性

班公湖-怒江成矿带西段白板地北部晚侏罗世花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、微量元素组成及地质意义

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西北地质 2025年第1期58卷 43-51页

作者：向浩予刘松康波陈昌军邓伟邓修林陈浩如四川省第二地质大队四川成都610041 四川省核地质调查研究所四川成都610065 中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队四川成都610052 西华师范大学四川南充637009

白板地北部花岗闪长岩体位于班公湖–怒江缝合带北侧改则县境内。野外地质调查表明花岗闪长岩呈岩脉状侵入二叠系龙格组碳酸盐中,并在接触带上发育矽卡岩化蚀变和铜矿化,成矿潜力良好。但目前研究程度较低,尚未开展高精度年代学研究工... 详细信息

白板地北部花岗闪长岩体位于班公湖–怒江缝合带北侧改则县境内。野外地质调查表明花岗闪长岩呈岩脉状侵入二叠系龙格组碳酸盐中,并在接触带上发育矽卡岩化蚀变和铜矿化,成矿潜力良好。但目前研究程度较低,尚未开展高精度年代学研究工作。笔者通过对白板地北部花岗闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和微量元素研究,以精细厘定成岩年龄,揭示成矿温度并分析成矿潜力。结果表明,白板地北部花岗闪长岩锆石均为岩浆成因锆石,17个测点获得的锆石^(206)Pb/^(208)U谐和年龄为(154.8±1.2)Ma(MSWD=1.7),岩体侵位于晚侏罗世。锆石ƩREE值为6.1×10^(−6)~24.04×10^(−6),平均值11.68×10^(−6),ƩLREEs和ƩHREE分别为0.41×10^(−6)~9.44×10^(−6)和4.93×10^(−6)~23.55×10^(−6),具有亏损轻稀土,富集重稀土的特征;δEu值为0.26~0.64,δCe值为0.91~5.03,呈现显著的负Eu异常和正Ce异常特征。锆石Ti元素含量为0.89×10^(−6)~1.43×10^(−6),估算的结晶温度为600.3~799.3℃,平均值为697.6℃,一定程度上反映了花岗闪长岩的成岩温度范围。综合成岩年龄和区域构造演化特征,推测白板地北部花岗闪长岩形成于班公湖-怒江洋壳北向俯冲的构造背景,为深入认识区域构造演化提供了新证据。

关键词：锆石U-Pb年龄花岗闪长岩锆石微量元素班公湖-怒江成矿带

生物活性支架在骨质疏松性骨缺损修复再生中的研究进展

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中国修复重建外科杂志 2025年第1期39卷 100-105页

作者：吴元刚孙凯博曾羿沈彬四川大学华西医院骨科/骨科研究所成都610041

目的对生物活性支架在骨质疏松性骨缺损修复再生的研究进展进行综述。方法查阅近年关于生物活性支架用于骨质疏松性骨缺损修复的相关文献,总结生物活性支架类型及其修复方法。结果生物活性支架为骨质疏松性骨缺损修复提供了新策略,包括... 详细信息

目的对生物活性支架在骨质疏松性骨缺损修复再生的研究进展进行综述。方法查阅近年关于生物活性支架用于骨质疏松性骨缺损修复的相关文献,总结生物活性支架类型及其修复方法。结果生物活性支架为骨质疏松性骨缺损修复提供了新策略,包括磷酸钙陶瓷支架、水凝胶支架、3D打印生物支架、金属支架、聚合物支架和骨类器官等,均表现出良好的骨修复促进作用。然而,在骨质疏松症病理骨微环境中,单一材料支架在促进骨再生方面的能力有限。因此,生物活性支架的设计需综合考虑材料的生物相容性、机械性能、生物活性、骨传导性和成骨诱导性。此外,通过物理、化学表面修饰与先进生物技术手段有助于改善成骨微环境,促进成骨细胞的分化。结论随着科技的进步,3D生物打印、骨类器官等技术与先进生物技术的协同应用,有望为骨质疏松性骨缺损的修复与再生提供更高效的生物活性支架。

关键词：骨质疏松骨缺损生物活性支架再生医学成骨分化生物技术

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柿子的化学成分、营养价值及治理废水功能

化学教育(中英文) 2025年第4期46卷 9-16页

作者：吴景文卿颖曾睿源伍晓春四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066

从化学学科的层面深入剖析柿子中多糖、类胡萝卜素与类黄酮营养成分,从单宁-蛋白质结合的角度,阐明胃柿石产生的化学机理,揭示柿涩味的化学来源,并通过构筑柿子多元的应用价值和广阔的发展前景,为健康饮食与绿色生产提供新视角、新思路... 详细信息

从化学学科的层面深入剖析柿子中多糖、类胡萝卜素与类黄酮营养成分,从单宁-蛋白质结合的角度,阐明胃柿石产生的化学机理,揭示柿涩味的化学来源,并通过构筑柿子多元的应用价值和广阔的发展前景,为健康饮食与绿色生产提供新视角、新思路、新方法。

关键词：柿子单宁重金属涩味类胡萝卜素

(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N)高熵陶瓷固溶体粉末的制备工艺研究

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稀有金属与硬质合金 2025年第1期53卷 66-72页

作者：唐鑫金永中吴翔苏伟蒋武汪俊豪谢瑞四川轻化工大学材料科学与工程学院四川自贡643000 材料腐蚀与防护四川省重点实验室四川自贡643000 自贡硬质合金有限责任公司四川自贡643011

以TiO_(2)、Cr_(2)O_(3)、V_(2)O_(5)、Nb_(2)O_(5)、MoO_(3)和炭黑为原料,采用机械合金化+碳热还原氮化法制备高熵陶瓷固溶体粉末(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N),并借助XRD、SEM等表征手段对反应产物的物相组成和微观组织进行了分析。结果表明:... 详细信息

以TiO_(2)、Cr_(2)O_(3)、V_(2)O_(5)、Nb_(2)O_(5)、MoO_(3)和炭黑为原料,采用机械合金化+碳热还原氮化法制备高熵陶瓷固溶体粉末(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N),并借助XRD、SEM等表征手段对反应产物的物相组成和微观组织进行了分析。结果表明:在碳热还原氮化温度1600℃、球磨转速600 r/min和球磨时间120 min下,产物为平均粒径约3μm、元素分布均匀且具有单一相成分的高品质(Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N)高熵陶瓷固溶体粉末。碳热还原氮化温度是影响高熵陶瓷固溶体粉末合成的主要因素,其次是球磨转速,而球磨时间影响最小。增加碳热还原氮化温度、球磨转速和球磨时间在不同程度上均有利于元素固溶,但对抑制晶粒长大有负面影响。

关键词： (Ti,Cr,V,Nb,Mo)(C,N) 高熵陶瓷固溶体机械合金化球磨碳热还原氮化物相组成微观组织

配位化学与配合物的趣味实验开发——棉布染色与金属媒染剂

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化学教育(中英文) 2025年第3期46卷 71-75页

作者：曾雨黄萍王晓霞冉鸣四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610068

为丰富学生对配合物在生活应用场景中的体验,开发了一个趣味实验。实验使用不同金属盐做媒染剂,从茜草、桑葚、红凤菜中提取天然色素对棉布进行染色,比较染色效果和色彩的牢固性。实验显示,金属离子与色素、纤维素形成配合物,可提高染... 详细信息

为丰富学生对配合物在生活应用场景中的体验,开发了一个趣味实验。实验使用不同金属盐做媒染剂,从茜草、桑葚、红凤菜中提取天然色素对棉布进行染色,比较染色效果和色彩的牢固性。实验显示,金属离子与色素、纤维素形成配合物,可提高染色牢度并改变染布颜色,并从配合物结构理论对实验现象进行解释。实验发现,桑葚和红凤菜染色的棉布经搓洗后掉色较为严重,且桑葚染布颜色受环境pH的影响大,容易变色,2者不宜作为实验材料。该趣味实验所用试剂廉价,操作简便,可为配合物教学提供实验案例。

关键词：趣味实验配合物中学化学教学染色金属媒染剂

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室温下铯原子体系光学非互易调控实验研究

物理学报 2025年

作者：张慧玲谢中柱郝佳瑞房勇太原学院材料与化学工程系太原学院机电与车辆工程系四川轻化工大学材料科学与工程学院

无磁有源光学非互易器件，有助于在不使用外磁场的情况下构建针对弱信号的光信息处理网络。本文在铯原子气体中通过激光激发Λ型三能级原子结构，实验上实现电磁诱导透明现象的非互易传输，得到的光信号隔离可用于构建无磁有源光学非互... 详细信息

无磁有源光学非互易器件，有助于在不使用外磁场的情况下构建针对弱信号的光信息处理网络。本文在铯原子气体中通过激光激发Λ型三能级原子结构，实验上实现电磁诱导透明现象的非互易传输，得到的光信号隔离可用于构建无磁有源光学非互易器件。在简并跃迁能级条件下，通过调节探测光和耦合光功率以及失谐进行了室温下铯原子体系的光学非互易隔离比调控实验规律的研究，分析了可调参量对非互易隔离比的影响，得到的最大隔离比可达26dB。为探索具有高隔离比的高性能非互易器件提供了一定的依据，为设计新一代光学设备提供了新的思路。

关键词：铯原子体系电磁诱导透明光学非互易

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基于皮胶原纤维构建碳基析氢催化材料

矿产综合利用 2025年

作者：刘灿四川大学材料科学与工程学院

在低碳发展和能源转型的大背景下，“十四五”对于氢能产业布局的规划为电解水制氢的规模化应用按下了加速键。突破该制氢技术成本困局的有效途径在于开发高性能非贵金属析氢催化材料。碳化钼(Mo2C)因具有类似贵金属的d带结构而备受关... 详细信息

在低碳发展和能源转型的大背景下，“十四五”对于氢能产业布局的规划为电解水制氢的规模化应用按下了加速键。突破该制氢技术成本困局的有效途径在于开发高性能非贵金属析氢催化材料。碳化钼(Mo2C)因具有类似贵金属的d带结构而备受关注，但高温制备条件下易过度生长导致其催化活性降低。借鉴传统制革化学中的“无机鞣革”原理，以皮胶原纤维为原料构建碳纤维，并通过其与七钼酸铵的碳热还原反应得到碳化钼/碳纤维复合材料。碳纤维的载体效应可有效抑制Mo2C在高温条件下的团聚，同时皮胶原侧链丰富的官能基团可在碳纤维中实现原位氮掺杂，改善其电子转移速率。结果表明，在800 ℃高温下可获得超细Mo2C和氮掺杂碳纤维的复合结构，该材料在0.5 mol/L H2SO4电解液中仅需76 mV的过电位即可达到10 mA cm-2的电流密度，塔菲尔斜率为48 mV dec-1，并表现出良好的循环稳定寿命。研究结果可为皮胶原纤维资源的非制革应用开辟新的研究方向，并为合理设计高性能非贵金属析氢催化材料提供理论参考和技术支撑。

关键词：能源材料皮胶原纤维碳化钼电催化析氢反应