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利用CHNS分析仪废弃物CuO和PET瓶经济高效地合成MOF(金属有机框架),用于吸附刚果红:实现双重减排目标的一条途径
全球不可生物降解塑料的不断积累正在对环境造成严重破坏,需要立即采取有效措施加以解决,提供可持续的解决方案。为此,研究人员利用废弃的PET瓶以及从CHNS分析仪氧化管中提取的废铜(Cu)制备了一种Cu–PTA金属有机框架(MOF),并将其用于从水溶液中去除刚果红(CR)染料。通过多种表征方法分析了这种合成的Cu–PTA–MOF,揭示了其晶体结构、成分和形态特征。随后,研究了该MOF对刚果红染料(浓度为20 mg L−1)的吸附效果。优化条件为pH值7、吸附剂用量10 mg以及接触时间60分钟,此时吸附效率达到了95%,显示出该MOF在吸
来源:Reaction Chemistry & Engineering
时间:2025-11-26
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制备具有TiO2-碳异质结构的可回收磁性氟化聚醚纳米复合材料,以提高其在含油废水处理中的破乳性能
由于原油乳液的成分复杂且多变,因此将其破乳非常具有挑战性。尽管存在高性能的破乳剂,但许多传统系统仍存在局限性,例如在恶劣条件下的稳定性较差,或者对某些类型的乳液分离效率不足。因此,开发兼具高盐耐受性和有效破乳能力的新破乳剂至关重要。碳材料以其强大的吸附能力和化学稳定性而闻名,能够高效捕获乳化液滴,从而即使在恶劣条件下也能显著提高破乳效果。将TiO2–碳异质结构与氟化聚醚接枝结合到磁性破乳剂中,是一种此前未被报道的策略。基于这一背景,我们的研究创新性地对磁性基底Fe3O4进行了改性,引入了TiO2和三种碳材料(碳纳米球、氧化石墨烯和碳纳米管)。
来源:Reaction Chemistry & Engineering
时间:2025-11-26
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在壁涂层微反应器板中对转氨酶进行检测
微流控技术是一种非常有吸引力的学科,可用于实现更多种类的高通量筛选方法,以改进酶的性能。然而,目前最先进的微流控装置主要用于溶液中酶的筛选,而利用微流控技术对酶固定化方案进行筛选的研究还比较少。在这项工作中,我们开发了一种多功能壁涂层微反应器(WCμR)板,用于转氨酶的筛选,该微反应器最多可集成32个经过不同金属螯合物功能化的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)WCμR单元。通过筛选带有His标签和His簇的氨基转氨酶(ATA)变体来验证该设备的有效性,这些变体具有不同的构象。我们评估了30种独特的生物催化剂功能化组合在活性、稳定性和固定化效率方面的表现。在批次
来源:Reaction Chemistry & Engineering
时间:2025-11-26
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综述:受生物启发的智能光滑表面在气泡操控中的应用:从基本原理到新兴应用
智能润滑表面气泡操控技术研究进展摘要 智能润滑表面通过模拟捕蝇草叶片的纳米级结构实现气泡的精准操控,近年来在微流体装置、光学开关、气体收集等领域展现出巨大应用潜力。本文系统综述了智能润滑表面气泡操控的设计原理、被动与主动控制策略,以及典型应用场景,并探讨了当前技术瓶颈与未来发展方向。1. 技术背景与设计原理 智能润滑表面由多孔基底与惰性润滑剂构成,其核心特征包括:- **超低侧向附着力**(通常<5°滑动角),源于润滑剂形成的分子级光滑界面- **可控表面能分布**,通过调节基底亲疏水性实现- **自修复特性**,源于润滑剂的流动性补偿表面形变设计需满足三个关键条件:基底对润滑剂的高亲和力
来源:RSC Applied Interfaces
时间:2025-11-26
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可切换自旋转变纳米颗粒的3D弹性建模:有限尺寸效应及表面-体相相互作用对热滞现象的影响
自旋交叉(Spin-crossover, SCO)纳米粒子(NPs)由于其可切换的电子和结构特性,在多功能纳米器件的开发中展现出巨大的潜力。然而,控制它们在三维晶格中行为的协同机制仍然很大程度上未被探索,尤其是在表面与核心之间的相互作用以及尺寸依赖的动力学方面。在本研究中,我们使用电弹性模型研究了完全可切换的3D立方晶格中SCO纳米粒子的平衡和非平衡热力学性质,重点关注电子和结构自由度之间的相互作用以及表面效应的影响。我们的模拟揭示了高自旋分数nHS随温度T在空间和时间上的变化情况,这种变化对于不同的纳米粒子尺寸N是不同的,并且表现出热滞后现象,其宽度随
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-26
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K3H(SO4)2中H/D同位素效应的理论分析及其对相变温度的影响
K3D(SO4)2(DKHS)是一种典型的零维氢键介电材料。随着温度从室温降低,KHS 仍保持顺电态。相比之下,其氘代同类物质 K3H(SO4)2(KHS)在 84 K 的临界温度下会发生相变,转变为反铁电态。为了阐明这种同位素效应的机制,本研究对 KHS 和 DKHS 系统进行了路径积分分子动力学模拟,同时考虑了热效应和核量子效应。结果表明,量子效应降低了自由能障碍,促进了氢原子在两种稳定结构之间的分布。换句话说,量子效应降低了氢原子排列的有序程度,有利于顺电态的形成,这与实验结果一致。此外,量子效应使氢原子更倾向于位于两个氧原子之间的中心位置,从而拉
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-26
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通过空间电荷转移实现非线性光学发色团的设计,使其具备平衡的吸收特性和高效性能
高性能非线性光学(NLO)材料的设计通常面临着一个根本性的权衡:如何在增强电荷转移与控制光吸收的红移之间找到平衡。在这项研究中,我们采用了密度泛函理论(DFT)和时依赖密度泛函理论(TD-DFT)来研究一种分子设计策略,该策略在传统的键间电荷转移(TBCT)基础上引入了空间内的电荷转移(TSCT)途径。通过使用π共轭的供体-π-受体(D–π–A)结构,我们证明了引入TSCT不仅能够增强分子内的电荷转移(ICT),这对于提高NLO响应至关重要,同时还能抑制吸收边缘的进一步红移——这种现象在高性能NLO发色团中通常伴随着共轭结构的延长。我们的研究结果表明,供
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-26
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从金鸡纳提取的斯夸拉米德类化合物作为有机催化剂,实现了蒽醌亚胺和萘酚的不对称多米诺式叠氮-Friedel–Crafts反应/半缩酮化反应
利用金鸡纳衍生的斯夸拉米德催化剂,研究了对香兰酮亚胺和萘酚进行前所未有的对映选择性氮杂-Friedel–Crafts/半缩酮化反应。在优化条件下,成功制备了一系列含有两个邻位四取代立体中心的手性呋喃萘并香兰烷衍生物,产率高达93–98%,对映选择性也非常好(对映纯度超过99:1,ee值在90–99%以上)。选取了五种产物,通过CCK-8实验评估了它们对四种人类癌细胞系和一种人类脐静脉内皮细胞系的抗增殖活性。其中,6af对A549细胞系表现出最佳的细胞毒性,并且在正常人体细胞中安全性良好,其效果优于阳性对照药物(多柔比星)的抑制活性。
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-11-26
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N-导向的、共催化的远端C(sp3)–H键与酚类的官能化反应:芳基化与芳氧基化
自由酚类的化学选择性和区域选择性官能化一直是一个挑战。本文报道了利用钴催化剂实现的酚类与末端C(sp3)–H键的交叉脱氢偶联(CDC)反应。该反应表现出良好的化学选择性和区域选择性,分别生成了邻位烷基化的酚类和烷基芳基醚类。这一反应可能涉及自由基过程,而Na2CO3或DBU与钴催化剂的共同使用对于实现化学选择性和区域选择性至关重要。
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-11-26
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通过高电负性的非金属元素调节钨的化学状态,以提升电化学储能性能
钨(W,5d46s2)是一种过渡金属,在化学反应中容易释放价电子。利用这一特性,本研究采用一步水热法将电负性强的非金属元素氧(O)和硒(Se)引入氧化碳布(OCC)基底上,分别制备了W18O49/OCC和WSe2/OCC电极材料。材料表征和电化学性能分析表明,硒在优化钨的化学状态方面表现更好,钨能够同时呈现多种价态(W4+、W5+和W6+)。这增强了后续电化学反应中电子迁移的效率,从而提高了WSe2/OCC的电化学性能。动力学计算显示,WSe2/OCC的能量储存过程同时受到电容效应和扩散控制的影响。与W18O49/OCC相比,WSe2/OCC在电化学反应
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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用于超级电容器的磷酸钴微电极板的快速制备
在这项研究中,采用分步水热法在不锈钢基底上合成了磷酸钴。研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对电极形貌的影响,以调节其性能。通过XRD和FT-Raman分析对磷酸钴的结构进行了确认。利用SEM观察了SDS浓度对电极微观结构的影响,并通过EDS进行了元素分布分析。优化后的电极在20 mA cm−2的电流密度下表现出3.92 F cm−2的比电容。此外,还组装并测试了一种水基混合电容器,采用CPS3//AC配置,该电容器在5 mA cm−2的电流密度下比电容为93.96 mF cm−2。该电容器经过5100次循环测试后,电容保持率仍达到99.97%。进一步地,通过
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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涂有SiO2的钙钛矿量子点与长余辉纳米复合材料,用于信号标记和绿色LED
长余辉荧光粉是一种具有独特光学特性和优异光转换能力的荧光材料。然而,其进一步的应用受到长余辉材料单色发射的限制。与此同时,钙钛矿量子点(QDs)展现出高量子产率和丰富的颜色可调性,但其稳定性阻碍了实际应用。在此,我们通过溶胶-凝胶法成功合成了新型发光纳米复合材料,该材料由SiO2壳层包裹的SrAl2O4:Eu2+,Nd3+(SAO)和CsPbBr3 QDs(0.1SAO@CsPbBr3@SiO2)组成。SiO2壳层(厚度为2–8纳米)有效防止了材料受到环境降解。0.1SAO@CsPbBr3@SiO2复合材料的荧光寿命延长至1.45秒(而纯量子点的荧光寿命
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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电子重构与多级质量传递的协同作用显著提升了在Zn–MoC催化剂上实现宽pH范围、高效率氢气生成的性能
由于活性位点不足和电荷传输缓慢,氢演化反应在较宽的pH范围内的适应性受到显著限制。在这项研究中,通过高温煅烧制备了一种掺锌的多孔碳化钼催化剂(Zn–MoC),该催化剂具有石墨碳层和分级多孔结构。实验和理论计算表明,掺锌可以有效调节MoC的电子结构,协同优化水分子的吸附/解离动力学,并减弱Mo–H键的强度,从而提高其内在活性。多孔骨架和导电性的石墨碳层暴露出大量的活性位点,显著加快了电荷转移过程。该催化剂在酸性和碱性电解质中均能达到100 mA cm−2的电流密度,所需过电位分别为279 mV和315 mV,这些性能优于大多数基于过渡金属的催化剂。该催化剂
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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在Pt/TiO2–CeO2光热催化剂作用下,DME部分氧化生成氢气的性能研究
在较为温和的条件下高效转化富含氢的二甲醚(DME)以产生清洁氢气,将有助于缓解能源危机。通过合成具有不同Ti/Ce比例的Pt/TiO₂–CeO₂催化剂来调节氧空位(Ov)浓度,并对DME光热催化部分氧化生成氢气的系统进行了系统研究。具有较小带隙能量(Ebg)和较高氧空位浓度(Ti/Ce = 1)的Pt/TiO₂–CeO₂催化剂表现出更优异的催化性能。这项工作提出了一种新的光热催化剂设计范式,能够在较为温和的条件下有效活化C–H键。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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一种环保的、由柠檬酸激活的高性能煤基硬碳阳极,适用于钠离子电池
由于煤炭天然丰富、价格实惠且结构可调,因此被认为是钠离子电池(SIBs)阳极的一种具有成本效益的前体材料。然而,高温碳化过程常常会导致煤炭石墨化,从而降低其储钠效率。在这项研究中,通过使用柠檬酸(一种环保且经济实惠的食品添加剂)对烟煤前体进行改性,制备出了一种高性能的硬碳阳极。柠檬酸能有效抑制热解过程中有序微晶结构的形成,从而增加碳层间的间距。此外,柠檬酸的分解会产生气体,这些气体在硬碳中形成大量的孔隙结构,显著提升了其倍率性能。优化后的硬碳阳极(NHC-3)在0.02 A g−1的电流密度下表现出315.5 mAh g−1的高可逆容量以及出色的倍率性能
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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经过PVP(聚乙烯吡咯烷酮)稳定的中间体能够促进C-C键的偶联反应,从而在CuO催化剂上实现二氧化碳的选择性电还原为C2+产物
电化学二氧化碳还原反应(CO₂RR)是将二氧化碳(CO₂)转化为高价值化学品的有效途径。然而,传统的铜基催化剂具有强烈的表面亲水性,且二氧化碳的吸附能力有限,导致对C₂⁺产物的选择性较低。在本研究中,我们使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对CuO催化剂进行了改性,显著提高了其对C₂⁺产物的选择性。当PVP的添加量较少(CuO@PVP1)时,该催化剂在–1.6 V(相对于RHE)条件下对乙烯(C₂H₄)的选择性为50.9%。随着PVP含量的增加,醇类产物的生成量也随之增加,CuO@PVP2对C₂⁺产物的选择性达到了72.8%。此外,在–1.5 V(相对于RHE)
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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一种新型的非晶态二噻吩并环戊并芘-苯并噻二唑(PyDT-BT)聚合物,具有高迁移率和强烈的红光发射特性
在有机半导体材料领域,如何平衡高电荷迁移率与高荧光量子产率(PLQY)始终是亟待解决的核心问题。传统聚合物半导体材料往往面临性能取舍:具有高迁移率的材料通常因强π-π堆积导致荧光淬灭,而高荧光效率的材料则因分子结构松散迁移率不足。针对这一挑战,近期研究通过创新分子设计策略,成功开发出新型共轭聚合物cs-PyDT-BT和as-PyDT-BT,在发光性能与电荷传输能力之间实现了突破性协同优化。**分子设计与合成策略** 研究团队基于多环芳烃核心构建了独特的PyDT供体单元,通过引入对称性调控参数,成功实现了两种几何构型(中心对称cs型与轴向对称as型)的差异化分子设计。合成路径采用两步核心构建法
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-11-26
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半经典二阶振动微扰理论用于研究氢(H)和氘(D)原子在Pt(111)表面以及氢在Ru(0001)表面上的跃迁速率
这篇论文围绕发展一种更精确的理论模型,用于解释氢原子(H)和氘原子(D)在金属表面(Pt(111)和Ru(0001))上的扩散行为。研究聚焦于克服传统理论在高温和低温过渡区域(即“交叉温度”)的局限性,通过引入量子振动微扰理论和统一 semiclassical 方法,显著提升了理论模型的预测能力。以下是对全文核心内容的解读:### 一、研究背景与挑战传统反应速率理论由Kramers于1940年提出,其核心是考虑布朗运动环境下粒子跨越势垒的动力学过程。然而,这一理论在低温量子隧穿主导的情况下存在显著缺陷:当温度接近零时,理论预测的扩散速率会趋向无穷大,这在物理上是不可能的。这一发散问题源于对势垒
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-26
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利用红外光谱和拉曼光谱对沉积在硅酸盐颗粒上的水冰进行结构表征
在气-固相互作用研究中,基底材料的化学与物理特性对气体分子成核与黏附行为具有显著影响。这一现象在宇宙学中尤为重要,因为星际尘埃颗粒表面形成的冰层结构直接关系到星云中分子气体的凝结与演化过程。近期发表于《自然·通信》的研究通过实验与理论计算相结合的方法,系统探究了两种镁硅酸盐矿物( Forsterite与Enstatite)表面水冰成层机制及其结构特性,为理解行星形成环境中的尘埃-冰界面相互作用提供了新视角。实验部分采用红外光谱(FTIR)与拉曼显微技术,结合低温热处理与真空环境调控,实现了对冰层成核动力学的多维度解析。研究团队选用自然矿物来源的Forsterite( Mg₂SiO₅)和Enst
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-26
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一种单分子桥结构,可同时钝化双界面缺陷,从而制备出高效且稳定的钙钛矿太阳能电池
在电子传输层(ETL)和钙钛矿(PVK)活性层之间存在隐藏的界面缺陷,这些缺陷严重限制了基于SnO2的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率、迟滞效应和稳定性。在这项研究中,我们在SnO2和钙钛矿薄膜之间引入了L-2-氨基-5-脲基戊酸(LAUA),这是一种两端分别含有羧基(–COOH)、氨基(–NH2)和脲基(–NH–CO–NH2)的双向修饰剂。羧基(–COOH)能够有效结合SnO2表面的未配位Sn4+离子和悬挂的羟基(–OH),从而优化界面形态和能级对齐。另一方面,氨基(–NH2)可以与MAPbI3中的Pb2+发生特定相互作用,减缓结晶速率并钝化隐藏界面
来源:Materials Horizons
时间:2025-11-26