In this work, we reported that by using a strong thiol ligand as the morphology-directing reagent, a series of Au nanoparticles with plate-like surface sub-structures could be successfully obtained via a one-pot seedless synthesis. The size and the density of the plates on the surface of Au can be readily tuned with the amount of the thiol ligand, resembling different roughness of the surface. Arising from the different surface roughness, the localized surface plasmon resonance (LSPR) of these shape and morphological alike Au nanoparticles can be continuously tuned within the visible-NIR region. The broad LSPR absorptions and feasible tunability make the Au nanoparticles suitable candidate for plasmonic-related applications. Interestingly, huge SERS enhancement was simultaneously achieved based on the specific surface roughness. Our results demonstrate the great potentials for tuning the LSPR and SERS of Au nanostructures through the engineering of the surface morphologies, which would assist for the design, synthesis, and applications of Au-based plasmonic nanomaterials in various fields.

In this paper, hydraulic fracturing in fractured rock masses are studied using peridynamics, with a special attention to the interaction mechanisms between hydraulic fractures (HFs) and natural fractures (NFs).To achieve this objective, a two-dimensional numerical model is firstly analyzed to understand the effects of the in-situ stress, fracturing fluid viscosity, fracturing fluid injection rate, fracture friction coefficient and fracture approach angle on the interaction between HFs and NFs.The obtained results reveal that larger in-situ stress ratio, elevated friction coefficient, increased fluid viscosity, enhanced injection rate and wider approach angle create more favorable conditions for HF penetration into NF.After that, the fracture morphologies in fractured rock are analyzed under three-dimensional, successfully reproducing the 'diversion' interaction pattern between fractures, a phenomenon unattainable in 2D modeling.It was observed that there exists a mixed interaction mode between penetration and diversion, particularly when the length of NF is limited and the angle between NF and HF is less than 90°.Finally, the propagation of HFs within a 3D fractured rock mass featuring arbitrarily distributed joints (NFs) is simulated, providing new insights into complex real-world scenarios.

The underwater motion of freely falling irregular blocks is a critical factor in various applications, including damming large rivers, sealing levee breaches, and embankment construction. This study first investigates the motion patterns of blocks with various shapes sinking in water through a series of experimental tests. To quantitatively describe the underwater motion characteristics of irregular blocks, a new motion model based on the concept of equivalent spheres is proposed. The coupled particle flow code – computational fluid dynamics (PFC-CFD) method is employed to simulate the movement of cubic, pyramidal, and cylindrical blocks at various flow speeds and dropping heights. The parameters of the proposed model are calibrated and validated through numerical simulations. The predicted trajectories of the model show good agreement with the coupled PFC-CFD simulation data and the indoor drop test results, demonstrating the reliability and accuracy of the model. This proposed model, being computationally simple and utilizing readily available parameters, provides valuable insights for designing underwater dumping construction plans and related projects.

Fermentation plays a significant role in improving the quality of cigar tobacco leaves. Particularly, fermentation with characteristic additives has been identified as an effective approach to enhance the fermentation process. The objective of this study was to develop new additives and investigate their influence on cigar tobacco leaves.