多功能锌铁氧体纳米颗粒的水热生产:在肥料、超级电容器电极和NPK传感器中的应用

学术背景 随着全球人口的持续增长,预计到2050年世界人口将达到100亿,特别是在发展中国家,粮食需求将大幅增加。印度作为世界上人口最多的国家,需要将农作物产量提高50%以满足食品、燃料和其他物品的需求。然而,农民面临着资源有限和专业知识不足的挑战,如何在有限的条件下提高农作物产量成为了一个亟待解决的问题。传统肥料的使用虽然在一定程度上提高了产量,但也带来了过度施肥、环境污染和资源浪费等问题。因此,开发新型高效肥料成为了农业研究的重要方向。 与此同时,能源存储技术也在快速发展,超级电容器作为一种高效的储能设备,因其高功率密度和长循环寿命而备受关注。然而,传统电极材料的性能仍有待提升。纳米材料因其独特的物理化学性质,在农业和能源存储领域展现出巨大的应用潜力。锌铁氧体(ZnFe₂O₄)作为一种尖...

生物质衍生石墨烯与金属有机框架在可持续传感应用中的研究

随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视,生物质作为一种天然且丰富的碳源,逐渐成为研究热点。生物质包括植物叶片、草类、稻壳、咖啡渣、农业废弃物、食品生产废料和城市垃圾等,具有可再生、可降解和经济可行的特点。然而,如何将这些生物质资源转化为高效材料,尤其是用于传感技术的高性能材料,仍然是一个重要的研究方向。近年来,生物质衍生的石墨烯纳米材料和金属有机框架(MOFs)因其稳定性、可再生性和经济性,逐渐成为传感应用中的重要材料。石墨烯和MOFs具有高表面积、优异的光学和电学特性、生物相容性和稳定性,使其在传感技术中表现出巨大的潜力。然而,传统的合成方法往往需要使用有毒化学物质和能源密集型工艺,对环境造成负面影响。因此,开发绿色、可持续的合成方法,特别是利用生物质资源制备石墨烯和MOFs,成为当前研...

利用CD掺杂和Ag包覆的CeO2 (IV)纳米颗粒增强硝基苯酚还原、光催化降解及其他潜在生物应用

学术背景 随着纳米技术的快速发展,纳米材料在环境修复、生物医学和能源转换等领域的应用潜力日益受到关注。其中,二氧化铈(CeO₂)纳米颗粒因其独特的氧化还原性能、高稳定性和良好的生物相容性,成为研究的热点。然而,传统的化学合成方法往往使用有毒试剂,产生有害副产物,对环境造成负面影响。因此,开发一种环保、可持续的纳米颗粒合成方法成为当前研究的重点。 绿色合成(Green Synthesis)利用植物提取物作为还原剂和封端剂,不仅减少了对有害化学品的依赖,还提高了纳米颗粒的生物相容性。本研究旨在通过绿色合成方法制备CeO₂纳米颗粒,并通过掺杂镉(Cd)和包覆银(Ag)来增强其光催化、催化还原和生物医学性能,探索其在环境修复和生物医学领域的应用潜力。 论文来源 本论文由Pranali S. Para...

人工智能驱动的决策模型在分散式能源存储投资中的应用

学术背景 随着全球能源结构向可再生能源转型,分散式能源存储(decentralized energy storage)的重要性日益凸显。与传统的集中式能源存储系统不同,分散式能源存储将能源生产和存储过程本地化,减少了大规模系统故障的风险,并提高了能源供应的连续性和灵活性。然而,分散式能源存储项目的复杂性和资源有限性使得企业难以确定战略优先级,这可能导致投资失败或效率低下。 为了解决这一问题,作者们提出了一种基于人工智能(AI)驱动的决策模型,旨在为分散式能源存储投资提供有效的战略指导。该研究不仅关注如何优化投资决策,还通过引入信息增益(information gain)和大规模专家选择技术,提高了决策的一致性和效率。 论文来源 这篇论文由Gang Kou、Hasan Dinçer、Edanu...

混合机器学习技术在露天矿山爆破峰值粒子速度预测中的系统综述

露天矿山爆破作业在矿物提取中至关重要,但同时也伴随着显著的环境和结构风险。爆破过程中产生的峰值粒子速度(Peak Particle Velocity, PPV)是评估爆破振动对周围结构和环境影响的关键指标。准确的PPV预测对于优化爆破实践、减少环境破坏和确保结构安全具有重要意义。传统的预测方法在处理非线性关系和高维数据时存在局限性,而机器学习(Machine Learning, ML)技术,特别是混合机器学习方法,展现出在PPV预测中的巨大潜力。本文旨在系统综述混合机器学习技术在露天矿山爆破PPV预测中的应用,探讨其优势、挑战及未来研究方向。 论文来源 本文由Gundaveni Shylaja和Ragam Prashanth共同撰写,两位作者均来自VIT-AP University的计算机科...