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  • 在氢离子交换树脂催化的液相酯化反应中,溶剂化效应的影响

    该研究聚焦于溶剂效应对固体酸催化剂催化酯化反应的影响机制,以 Amberlyst™ 系列磺酸型聚合物催化剂为对象,通过实验与理论计算相结合的方式,揭示了极性溶剂与反应物分子间氢键作用如何改变催化剂活性位点吸附行为,进而调控反应动力学过程。研究选取生物质转化中具有代表性的酯化反应——丁醇与丁酸在 Amberlyst™ 15 和 46 催化下的酯化反应作为模型体系,对比非极性溶剂甲苯与极性溶剂四氢呋喃(THF)的催化性能差异,发现溶剂极性通过双重作用机制显著影响反应速率:一方面溶剂分子与催化剂活性位点发生竞争吸附,另一方面溶剂极性通过改变反应物分子熵值影响过渡态形成动力学。### 1. 研究背景与

    来源:EES Catalysis

    时间:2025-11-27

  • 三层磁性拓扑绝缘体中的平面内场诱导半量子化霍尔导电性

    摘要 宇称异常起源于高能物理学,是(2 + 1)维规范理论的一种特性。在凝聚态物理中,它通过单个狄拉克锥的物理行为以及半量子化霍尔电导(hQHC)的传输特性表现出来。本文报道了一种新方法:在具有不同磁性掺杂剂的三层磁性拓扑绝缘体中,在平面磁场的作用下实现hQHC。此外,角分辨磁输运测量提供了关于顶层和底层磁性垂直各向异性能量的详细信息,并揭示了通过磁场方向调控拓扑磁电效应的可能性。通过调整非磁性间隔层的厚度,可以进一步调节层间交换耦合,从而为稳定具有hQHC的单个狄拉克锥提供技术途径,进而研究宇称异常并设计新型拓扑量子器件。

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-11-27

  • 基于离子液体的镁电池中的树枝晶形成与自修复机制

    本文系统研究了电解液配方、添加剂及温度对镁枝晶形成的影响,并首次报道了镁电池的自愈现象。研究采用对称Mg|Mg和Mg|TiS₂不对称电池,结合原位光学显微镜和电化学阻抗谱技术,揭示了不同电流密度下的枝晶生长机制与恢复规律。### 核心发现1. **电流密度对枝晶形态的调控作用**: - 低电流密度(0.1-0.5 mA/cm²)下,镁沉积呈现非均匀岛状结构,逐渐演变为软枝晶并导致短路。光学显微镜观察到局部电流密度差异导致的珊瑚状枝晶垂直生长,并形成电子绝缘的失效镁层。 - 高电流密度(1-5 mA/cm²)时,电解液离子迁移率提升,形成均匀的球形沉积结构。这种高电流下的离子动力学特性有

    来源:Advanced Energy Materials

    时间:2025-11-27

  • 一种含有氰化物桥接的CoCu3团簇的磁性和电学性质,该团簇中的Cu(II)中心呈四方锥形结构

    具有磁性和电双重功能的分子磁性材料极具吸引力;然而,这类材料的制备相对较为困难。本文报道了一种通过氰化物桥接形成的CoCu₃簇,其化学式为{[Co³⁺(CN)₆][Cu²⁺(TMC)]₃}[[Co³⁺(CN)₆]]·14H₂O。该簇基于甲基环胺(TMC = 1,4,8,11-四甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷)和六氰化钴(III)的Cu(II)配合物构建,并对其结构、磁性质以及质子传导性能进行了研究。这种四核CoCu₃簇呈现出T形结构,其中包含三个正方形金字塔形的Cu²⁺(S = 1/2)中心,这些中心由一个抗磁性的Co³⁺(CN)₆³⁻阴离子(S

    来源:CrystEngComm

    时间:2025-11-27

  • 基于数据到模型闭环数字孪生的千兆体素多尺度复合架构

    数字孪生技术在多尺度复合材料建模中的创新应用摘要:本研究提出了一种融合"自上而下"与"自下而上"建模的闭环数字孪生系统,首次实现了从微米级纤维分布到宏观层状结构的全尺度三维建模与性能预测。通过整合X射线显微断层扫描、人工智能图像分析及快速计算算法,构建了包含十亿量级单元的数字孪生体,为复杂复合材料的结构设计与性能优化提供了革命性解决方案。1. 研究背景与挑战在智能制造4.0时代,传统材料设计方法面临三重挑战:首先,宏观结构性能受微观组织影响显著,但现有建模方法难以同时表征多尺度特征;其次,三维打印技术产生的复杂层状结构难以精确数字化;再者,超大规模三维模型(超过10^9个体素)的计算效率低下。

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-11-27

  • 含有1,2,4-三唑和羟基苯基结构的席夫碱中,通过金属配位作用实现的光致变色现象

    在有机晶体中,固态光致变色现象常常受到分子堆积结构的限制而无法显现。在本研究中,我们报道了一类含有氮(N)取代的4-氨基-1,2,4-三唑配体的锌(Zn(II))配合物中,通过配位作用成功激活了显著的光致变色效应。X射线晶体学分析表明,锌(Zn(II))与配体的结合破坏了配体之间原有的分子间氢键,使它们处于一种有利于激发态分子内质子转移(ESIPT)的构象。扩散反射光谱实验证实了这五种合成配合物中有四种在紫外光照射下会发生光致变色。通过结合Hirshfeld表面分析和QTAIM方法的分子间相互作用定量能量分析,发现π–π堆叠作用是调控光致变色效应的关键因

    来源:CrystEngComm

    时间:2025-11-27

  • 通过解码熔盐介导的结晶过程,实现了七嗪(Heptazine)向三嗪(Triazine)的可控转化,从而有效促进了均相光催化反应的进行

    摘要 熔盐合成为催化剂制备提供了一个多功能平台,然而,对于熔盐体系中结晶机制的理解仍然有限,这阻碍了对催化剂组成和形态的合理调控。本文揭示了熔盐介导的晶体生长的内在机制,并以聚(庚嗪酰亚胺)(PHI)和聚(三嗪酰亚胺)(PTI)的生长为例进行了说明。研究表明,盐模板的固化状态决定了结构与形态的变化。通过控制冷却过程,可以实现具有可控组分和形态的PHI/PTI异质结的合成。此外,还获得了由PHI纳米棒和PTI六角棱柱组成的明确界定的异质结,其中不饱和的Ni−N2位点通过离子交换选择性固定在PHI上。所得到的Ni修饰异质结遵循Z型电荷

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-11-27

  • 一种仿效昆虫外皮的蛋白质调控水凝胶生物材料,具备超强的抗冲击性能

    摘要 昆虫的外皮展现出多种复杂的微观结构,每种结构都具有不同的机械性能,从坚硬的头部外壳和下颚到较软的幼虫表皮和节间膜等。虽然这些机械性能的差异归因于结构蛋白组成的不同,但具体涉及的蛋白质及其作用机制仍很大程度上尚未明确。在本研究中,发现 Ostrinia furnacalis 的外皮蛋白假设蛋白-2(Of CPH-2)是一种高度丰富的关键结构蛋白,它与 Ostrinia furnacalis 头部外壳内层外皮(内皮)的发育密切相关。通过使用一种简单而有效的二元溶剂诱导方法(涉及几丁质和 Of CPH-2),成功复制了这种分层结构

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-11-27

  • 利用领域知识实现贝叶斯材料优化中的最优初始化

    ### 贝叶斯优化在材料发现中的初始数据集选择策略研究#### 研究背景与问题提出材料发现领域正面临日益增长的挑战,尤其是在能源、可持续性、电子和航空航天等快速发展的应用中。传统方法依赖实验试错,效率低下且成本高昂。机器学习(尤其是贝叶斯优化,BO)因其高效探索与利用的平衡能力,逐渐成为材料设计的重要工具。然而,BO的性能高度依赖初始数据集的选择,这一关键环节常被忽视。随机采样或简单几何聚类虽被广泛应用,但难以覆盖高维设计空间中的关键区域,导致优化效率低下甚至收敛偏差。本研究聚焦于如何通过融入材料科学专业知识,提升初始数据集的多样性和代表性,从而优化后续的贝叶斯搜索过程。#### 核心研究内容

    来源:Digital Discovery

    时间:2025-11-27

  • 综述:富勒烯笼状结构中的受限碳键合

    碳是一种极其多功能的元素,可以通过sp、sp2和sp3杂化形成化学键,从而构建出多种多样的结构。这些结构正是化学和生物学复杂性与多样性的基础。因此,理解碳的键合方式对于掌握自然科学的基本原理至关重要。除了常规的化学键合方式外,被限制在碳笼结构中的碳原子还可能形成一些不寻常且看似难以预测的键合状态。在这些空间受限的环境中,被封装的碳原子可以与多种非金属原子(例如H、C、N和O)以及多种金属原子(例如Sc、V、Ti和Dy)发生键合,从而形成具有不同键合模式和碳氧化态的稳定簇。这导致了前所未有的键合现象,包括多中心碳-金属键、共价碳-金属键、超原子态以及显著的

    来源:Chemical Society Reviews

    时间:2025-11-27

  • 综述:氧化物热电材料的进展:策略、应用及未来展望

    氧化物热电材料由于其固有的热稳定性、环境友好性、元素丰度和低成本,已成为可持续能源应用中的有前景的候选材料。本综述全面总结了氧化物热电领域的最新进展,涵盖了块状和薄膜氧化物的合成方法以及热电性能方面的最新突破。特别强调了多种旨在实现载流子-声子解耦的优化策略(如高熵设计、纹理化、同质结构构建和对称性调制),以及基于氧化物热电材料的新兴应用(包括光热电效应和横向热电效应),这些应用与传统热电能量转换方式有所不同。这些耦合功能为多模式能量收集和智能设备集成开辟了新的途径。最后,我们指出了氧化物热电材料在未来的研究和实际应用中需要解决的关键挑战和未解决的问题。

    来源:Chemical Society Reviews

    时间:2025-11-27

  • 综述:疏水性水界面的电场:光谱证据、物理起源及其对反应性的影响

    水界面特性及其电场对化学活性的影响:研究进展与机制解析水作为生命的基础物质,其界面行为在化学、生物学和材料科学领域具有核心地位。本文系统梳理了水-疏水界面(包括油相、气相和固体)中电场的存在证据、定量测量方法及其对化学反应的调控机制,揭示了界面水分子独特的物理化学性质及其应用潜力。一、界面水的独特化学性质自20世纪80年代Breslow首次发现水界面催化现象以来,界面水分子展现出与本体水显著不同的化学特性。通过高分辨率光学成像和光谱技术,研究发现水分子在疏水界面(如油滴、空气泡、固体表面)存在以下特征:1. 氢键网络重构:界面水分子氢键网络密度降低达80%,形成高度动态的溶剂化层2. 阴离子富

    来源:Chemical Society Reviews

    时间:2025-11-27

  • 用于乙烯一步纯化的乙烷选择性金属有机框架

    由于乙烯和乙烷的分子尺寸相近、极化率及挥发性相似,它们的分离过程仍然是石化产业链中能耗最高的操作之一。虽然低温蒸馏在工业上已被广泛采用,但基于吸附的过程有望大幅节省能源并简化工艺流程,尤其是当使用针对杂质的吸附剂时。这篇综述系统地探讨了近年来在乙烷选择性金属有机框架(MOF)吸附剂方面的进展,这些吸附剂能够直接从裂解气混合物中一步提纯出聚合级乙烯。我们总结了三种决定乙烷选择性捕获的基本分离机制:(i)策略性地引入电负性结合位点以增强碳-氢(C–H)相互作用;(ii)设计低极性的疏水孔结构以利用不同的范德华力;(iii)利用框架的柔韧性和门控开闭现象来优先

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-27

  • 沸石的b轴工程调控实现了丙烷脱氢芳构化过程中的活性与稳定性的协同效应

    我们通过对b轴的厚度进行调控,制备出一种经过Zn改性的ZSM-5催化剂。该催化剂在丙烷脱氢芳构化(PDA)反应中表现出显著优异的性能:丙烷转化率提高了1.99倍(达到48.0%),BTX选择性提高了1.41倍(达到55.3%),远优于市售的同类催化剂。这一发现表明,b轴的调控是设计高性能沸石催化剂的有效策略。

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-27

  • 减轻Cl⁻引起的负面影响以提升海水电解效率

    直接海水电解(DSE)是一种利用丰富的海水资源和海上可再生能源生产绿色氢气的可持续途径。然而,海水中最丰富的溶解阴离子——氯离子(Cl−)带来了诸多挑战,包括阳极腐蚀、氯氧化反应(ClOR)的竞争以及反向电流条件下的阴极降解,这些因素共同降低了电解过程的效率和稳定性。目前已有多种可行的缓解策略被提出,这凸显了需要系统性地综合研究以推动该领域的进展。在本综述中,我们首先总结了氯离子在直接海水电解过程中造成的危害及其潜在机制,包括电极腐蚀、氯氧化反应与氧气生成之间的竞争,以及反向或瞬态条件下的阴极损伤。随后,我们在一个目标导向的框架内对缓解策略进行了分类和总

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-27

  • 通过条件可控的串联反应,利用邻羟基苯基取代的茚二烯实现多环(氮杂)荧蒽的多样性合成

    我们描述了一种在单一反应过程中,通过条件控制的串联反应来实现邻-羟基苯基取代的茚二烯形成多个键和环的结构变化,从而生成三种不同的多环(氮杂)荧光化合物。其中一些分子表现出光致发光(AIE)特性。此外,还进行了对照实验和密度泛函理论(DFT)计算以阐明反应机理。

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-27

  • 一种无金属的碳催化剂,用于高选择性地电催化还原硝基苯乙烯

    我们开发了一种氧化石墨纤维催化剂,该催化剂能够精确地还原硝基,同时完全保持碳(C)的化学结构。对于3-乙烯基苯胺而言,该催化剂的法拉第效率达到了79%,产率高达0.146毫米摩尔(mmol)每平方厘米(cm²)每小时(h⁻¹),这一数值比现有最佳报道中的产率高出2.1倍。在连续12个循环(电流强度为30毫安培每平方厘米,mA/cm²)的过程中,OGF催化剂仍保持其活性和选择性。

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-27

  • 协同作用的PtCo双金属纳米晶体负载在空心碳纳米纤维上,用于高性能碱性直接甲醇燃料电池

    在碱性介质中,低铂含量的双金属催化剂表现出较高的催化活性,为碱性直接甲醇燃料电池(ADMFC)的商业化应用开辟了道路,从而降低了成本并提高了效率。研究人员合成了一种负载在空心碳纳米纤维(PtCo-HCNFs)上的高度分散的PtCo双金属催化剂。该催化剂在甲醇氧化反应中表现出优异的性能,对一氧化碳(CO)具有很强的耐受性,并且具有显著的电化学稳定性,这归功于Pt和Co活性组分之间的协同电子转移作用。多孔静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维与空心碳结构共同提供了快速的电荷传输通道和足够的活性位点,确保了电催化剂具有高效的电子传输能力。经过优化的PtCo-HCNFs被用作ADM

    来源:Catalysis Science & Technology

    时间:2025-11-27

  • 逆着RIPK3的流动方向

    来源:Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

    时间:2025-11-27

  • 综述:心脏损伤与修复中的心造血轴:从适应性到失适应性

    摘要心血管系统和造血系统通过“心-造血轴”这一动态信号网络在功能上相互连接,该网络调控心脏损伤后的造血反应。传统上,这一过程主要被视为单向途径,即心脏损伤会促使骨髓中的细胞迁移以促进心肌修复。然而,新的证据表明存在双向机制:心脏产生的信号会反过来影响骨髓微环境中造血干细胞和前体细胞的命运决策。本文综述了目前关于受损心脏与骨髓之间相互作用机制的研究进展,重点探讨了心肌损伤如何激活紧急造血反应和免疫细胞迁移以支持心脏修复,以及心脏产生的炎症和神经激素信号如何重塑骨髓微环境,并重新编程造血干细胞的发育方向,使其倾向于产生髓系细胞(这些细胞具有促炎特性),从而加剧全身炎症,增加心血管疾病的风险。

    来源:Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

    时间:2025-11-27


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