摘要：含能分子在军事和民用应用中都发挥着重要作用.传统上,确定含能分子的物理化学参数需要实验工作量且具有风险,而新兴的机器学习方法有望解决这一问题.在这项工作中,我们报道了一种分子描述符增强的图神经网络(MD增强的GNN)模型,该模型可以准确快速地预测含能分子的三个爆轰参数.该模型集成了基于序列的分子描述符和基于结构的图向量,提供了一个不需要自定义描述符的全面框架.因此,我们构建了一个包含18,991个CHNO含能分子的含能分子数据集,并将我们的模型与单一的分子指纹/描述符和GNN方法进行了比较.研究发现,我们提出的MD增强的GNN集成方法通过结合两个不同的互补特征,实现了卓越的精度,R2超过0.93,学习速度提高了20%以上,这突出了我们的模型在重塑含能分子设计格局方面的潜力,并有望在这一关键领域内大幅提高效率和有效性.

摘要：将具有高催化活性的材料与等离激元金属纳米材料复合是制备局域表面等离激元共振增强电催化剂的常用策略.然而,这种复合方式不仅会降低等离激元材料的局域表面等离激元共振强度,同时会改变等离激元电磁场的逸散方式以及热电子在复合结构内部的传输途径,无法实现最佳的等离激元增强效果.在此,我们选择了简单的Ag@Pt双金属纳米立方体作为研究对象,深入探究了热电子在金属异质结构内部的激发和传输机制以及其在电化学析氢反应中的贡献.相应的实验和理论结果证实,Pt在Ag表面的复合会改变等离激元电磁场的逸散方式,促进激发产生更多热电子,同时热电子可以通过级联传输方式转移至复合结构表面,显著增强电催化反应.这项工作为等离激元金属异质结构催化剂的设计和应用提供了重要参考.

摘要：高载流子迁移率和器件性能的一致性对于有机场效应晶体管在阵列和集成电路上的应用至关重要.然而,同时具备高性能和小批间差的方法当前仍然是个挑战.本论文在原子力显微镜和偏振荧光显微镜表征的基础上,报道了在PTCDI-C1_(3)分子模板上生长具有大晶畴的dif-TES-ADT类液晶状薄膜的方法.我们进一步将所获得的薄膜用作有机场效应晶体管的载流子传输通道,其饱和载流子迁移率高达1.62±0.26 cm^(2)V^(-1)s^(-1).更重要的是,在重复三个批次之间,每次50个器件的迁移率批间差仅为16%.这一发现为设计材料和器件结构以同时实现高载流子迁移率和器件均匀性提供了一种新思路.

摘要：在钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)中,载流子扩散过程中带电缺陷的捕获是其非辐射复合损失的主要来源,而常见的缺陷态钝化策略具有较强的尺寸依赖性,使得大面积应用受限.因此,本文通过精准设计合成高介电常数的p-型有机半导体,构筑了具备高介电常数的钙钛矿薄膜,增强了介电屏蔽效应,降低了载流子捕获概率,减少了非辐射复合损失.该本征策略表现出较低的钙钛矿组分和尺寸依赖性,基于此策略制备了效率为23.35%的小面积(0.062 cm^(2))和21.93%的大面积(1 cm^(2))器件;同时,该策略提高了器件的工作稳定性和热稳定性,为制备高性能的大面积pero-SCs开辟了一条新途径.

摘要：较高的体积功率密度是微管固体氧化物燃料电池（mtSOFC）商业化成功的基础．为了找到阳极支撑mtSOFC的最大体功率密度（MVPD），本文分析了几何参数对体积功率密度的影响，发现阳极厚度tan和阴极长度lca对参数设计起关键作用，并建立了热流动电化学模型来检验功率密度的输出对电池参数的依赖性．在不含其它可调参数的前提下，拟合了实验I—V曲线，验证了多物理场模型的有效性．在1073．15K的温度下，利用多物理场模型计算了20组内管半径与阳极厚度的组合，确定了最佳的lca和相应的MVPD．结果表明：（1）通过几何优化可以实现微管电池显著的性能提升，（2）微管电池阳极单边收集和双边收集通过优化分别可以达到11和14W／cm^3的最大体功率密度．此外，对于三个代表性（rin，tan）组合，lca在（2rnm，40mm）的范围内变化，确定了面功率密度与阴极长度的关系．最后，证明了通过适当的几何参数设计，mtSOFC输出的面功率密度可以与平板SOFC的电流输出相当，显示了微管电池在较高电性能输出方面的巨大潜能．

摘要：本文采用与实验I-V曲线高度吻合的多物理场全耦合数值模型来模拟低水甲烷燃料SOFC的运行过程.基于抗积碳电流密度实验数据推导出的动力学积碳活性判据,利用多场耦合数值模型系统研究了电池工作参数和阳极扩散阻碍层厚度对阳极积碳倾向的影响.仿真模拟揭示了燃料利用率、电流密度、扩散阻碍层厚度和电池工作电压的相互关系.结果表明,在阳极添加400um厚的扩散阻碍层是实现SOFC高功率密度和不积碳运行的最优设计.这种阳极结构设计对实现高效率低成本的SOFC技术具有重要意义.

摘要：平板型固体氧化物燃料电池（SOFC）堆的多物理场耦合模型对于推进SOFC技术发展非常重要，但是此类模型通常对计算资源需求非常高，难以实现．其主要问题在于，耦合求解O2传输和相关的电化学分布要求网格设置的精细程度高．为克服这一技术问题，发展了一种解耦阴极中O2传输与电化学的耦合解析模型．该模型在应用于电堆多场耦合计算时可以显著降低计算资源，并且模拟结果显示出该解析近似具备很高的精确性和计算稳定性．基于该解析方法，用CFD软件Fluent建立了一种多物理场耦合数值模型，这种模型可以很好地运用于SOFC电池堆模拟．我们通过建立一个30层电池片的工业化电池堆模型进一步展示了它的计算效率和稳定性．电池堆各物理场分布的详细信息和电堆性能通过多场耦合模拟被揭示并简要讨论．这种多物理场耦合模拟工具可被用来指导、评价电堆设计，并选择合适的运行参数，

摘要：为了进一步提高热激活延迟荧光(TADF)发射体的性能,我们基于之前报道的TADF材料MAC,设计并合成了优化的化合物MAB.通过在香豆素平面中加入苯基,扩展了MAB的最低未占据分子轨道(LUMO)的分布.与MAC相比, MAB减少了前沿分子轨道的电子交换并且延展了分子偶极矩,从而提升了材料性能.基于MAB的有机发光二极管(OLED)的最大外量子效率(EQE)为21.7%,远远高于采用MAC作为发光材料的OLED器件12.8%的最大EQE.我们的工作证明,扩展LUMO的分布是提高TADF材料性能的一种简单而有效的方法.

摘要：随着过去几十年来生物医学纳米技术和纳米材料领域的持续发展,基于纳米颗粒的药物输送系统逐渐开始有望应用于临床研究.其中,由于具有良好的生物相容性和优异的多功能负载能力,基于磁性纳米粒子的磁性药物传递系统受到越来越多的关注.本综述首先总结了磁性药物传递系统的基本物理化学性质,以阐明磁性药物传递系统需要保持适当的性能以满足特定的临床需要;其次,讨论了在设计未来临床应用的磁性药物传递系统时的表面修饰和功能化问题;最后,重点综述了磁性纳米颗粒、磁性组装体以及磁性微泡、磁性脂质体和生物膜修饰的磁性载体系统的设计和制备最新进展.最后,本综述对目前研究的磁性载体系统的设计、制备和安全性进行了总结,并对未来进一步解决磁性药物传递系统的临床应用瓶颈和前景进行了展望.

摘要：静电纺丝方法由于具有简便和灵活的特点,使其在一维锂(钠)离子电池纳米电极材料制备方面受到了广泛的关注.本综述不仅全面总结了静电纺丝方法制备锂(钠)离子电池纳米电极材料方面的进展,并且简要介绍了静电纺丝方法在其他电极材料中的应用.在总结电化学活性材料的基础上,本文将关注的重点放在了电极材料结构以及成分的演变上,详细介绍了众多静电纺丝方法制备的锂(钠)离子电池纳米电极材料,并且针对每个部分进行了合理的讨论.在结尾部分,简要总结了现有的发展进程,并且指出了未来的发展方向.在不远的将来,静电纺丝方法将会在锂离子电池电极材料的应用上展现其优异的特性,并且促进钠离子电池电极材料的发展.本综述希望通过总结以上内容对未来先进能源材料的设计与制备有所帮助.