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通过快速感应加热辅助的浆料法和热浸镀铝工艺,显著提升了AISI 316L不锈钢的耐磨性和抗氧化性能
本研究探讨了AISI 316L不锈钢在两种不同的铝化处理(热浸铝化(HDA)和浆料铝化(SA))后的磨损及高温氧化行为,这两种处理均随后进行了快速感应加热。研究的目的是评估短时感应加热作为扩散处理的效率,并比较两种处理所得涂层的结构和性能差异。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)对涂层进行了微观结构分析,同时利用纳米压痕和磨损测试评估了其机械性能和摩擦学性能。HDA涂层具有均匀的外形,而SA涂层由于感应加热过程中局部温度梯度的作用形成了层状结构。尽管存在这些形态差异,两种涂层均包含Fe2Al5、FeAl和α-Fe(Al)相。SA涂层的表面硬度更高(13
来源:Langmuir
时间:2025-11-25
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水溶性DOX·HCl递送纳米平台:用于高效光热疗法与化疗的结合,材料包括多巴胺修饰和介孔二氧化硅包覆的金纳米棒
光热疗法与化疗的联合疗法由于具有化学增敏效应,在提高癌症治疗效果方面展现了巨大潜力。其中,水溶性化疗药物具有良好的治疗前景,但它们不理想的释放特性需要得到解决。在这项研究中,开发了一种基于金纳米棒核心和介孔二氧化硅壳层的新型纳米平台,该平台表面修饰有多巴胺聚合物层,并负载了盐酸多柔比星(DOX·HCl),记为DOX·HCl/AuNR@MSN-PDA。该纳米平台旨在实现亲水性化疗药物的可控快速释放,同时能够有效进行光热治疗。这种棒状纳米结构具有优异的光热稳定性,直径约为85纳米。水溶性药物DOX·HCl通过屏蔽作用和与PDA壳层的π–π堆积相互作用被高效装载到介孔通道中,药物装载量达到13.6%
来源:Langmuir
时间:2025-11-25
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盐对有机分子在非离子型和两性离子型聚合物刷上的吸附作用的影响
我们利用全原子分子动力学模拟研究了有机分子在非离子型聚(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)和两性离子型聚(羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯)聚合物刷上的吸附行为,实验溶液的盐浓度分别为0.0 mol kg–1和0.6 mol kg–1 NaCl。已有研究表明,盐类对吸附的影响表现为促进或抑制吸附作用,其原因分别是盐类导致聚合物链的收缩或伸展。由于我们使用了密度极高的聚合物刷,因此在模拟中并未观察到这种结构变化。尽管如此,0.6 mol kg–1盐浓度下的吸附量仍与0.0 mol kg–1盐浓度下的吸附量不同。这是因为Na+和Cl–离子改变了溶液中吸附物的吉布斯自由能,但并未影响聚合物刷中的吸附物吉布斯自由能。在
来源:Langmuir
时间:2025-11-25
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一种锆基金属-有机框架的结构-活性关系:用于水中新兴有机污染物的吸附
金属有机框架(MOFs)是用于吸附新兴有机污染物的有前景的材料。然而,关于其结构-活性关系的研究往往过于简化,这限制了它们在更广泛环境应用中的潜力。在这项工作中,选择Zr-MOF(MOF-808)作为代表性吸附剂,研究其对含有不同官能团(如羧基(−COOH)、磺酸基(−SO3H)、羟基(−OH)和氨基(−NH2 −SO3 −OH ≈ −NH2。采用线性溶剂化能关系(LSER)来分析吸附机制并估算各因素的贡献。结果表明,吸附过程主要受静电相互作用和π–π堆叠作用的影响,而氢键作用相对较弱。这项工作为MOFs与新兴有机污染物之间的结构-活性关系提供了见解,可能有助于设计更高效的多孔吸附剂。
来源:Langmuir
时间:2025-11-25
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通过共振剪切测量法研究超支化聚(十八烷基丙烯酸酯)作为润滑添加剂的效果
超支化聚合物作为新型润滑添加剂的性能研究一、研究背景与意义润滑剂在工业机械中承担着降低摩擦、磨损的关键作用。传统润滑体系面临两难困境:在流体动力润滑阶段需要低粘度材料以减少能量损耗,而在边界润滑阶段则要求形成致密保护膜以维持润滑效果。线性聚合物添加剂虽能有效改善粘温特性,但其三维空间排布容易导致体系粘度剧增,难以满足现代润滑需求。本研究通过开发具有精确分子结构的超支化聚合物(HBPs),在分子层级解决这一矛盾,为高性能润滑剂设计提供新思路。二、材料与方法创新4.9的线性聚合物体系。分子量分布的精准调控(Đ≈2.0)确保了聚合物链的均一性,为后续性能分析奠定基础。三、微观润滑机制解析1. 粘度行
来源:Langmuir
时间:2025-11-25
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综述:电池电解质中的溶解度挑战
本文综述了溶解度的基本原理,旨在帮助研究人员应对电池电解质开发中遇到的挑战。我们探讨了近期用于控制并通常最大化电化学系统中溶解度的策略,重点关注氧化还原液流电池和金属离子电池。首先,文章对溶解度概念进行了通俗易懂的概述,介绍了准确测定电池相关材料溶解度的方法以及溶解度预测技术。接着,我们讨论了如何通过修改电解质溶液结构或调整活性材料的分子结构来调节溶解度,并研究了在液流电池中实现电解质容量与溶解度分离的新方法。在金属和金属离子电池的背景下,我们强调了溶剂化结构在浓电解质中的作用及其对材料整体性质和界面性质的影响。最后,我们分析了高浓度配方所带来的权衡因素(如粘度增加和离子导电性降低),并分析了
来源:Chemical Reviews
时间:2025-11-25
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一种基于双功能环磷氮杂烯的Cu(II)金属-有机框架,用于光催化水处理和高效二氧化碳分离
一种基于铜(II)的金属有机框架(MOF),命名为PCP-7,其化学式为([Cu2(L)(H2O)2]·2DMF),是使用一种富含氮的环三磷杂烯衍生的四羧酸配体(H4L)合成的。该MOF的三维结构由桨轮状的{Cu2(COO)4}次级构建单元(SBUs)组成,在可见光照射下对有机染料(如亚甲蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)具有显著的光催化降解效果。详细机理研究表明,超氧阴离子(O2•–)是光催化降解过程中的主要活性物种。在可见光照射下,PCP-7对MB、RhB和MO的降解效率均超过90%,并且连续五次循环后仍保持优异的结构稳定性。电化学分析进一步证实了其电容行为、氧化还原活性和光活
来源:Crystal Growth & Design
时间:2025-11-25
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通过C–N/C–C桥接的1,2,4-三唑和四唑双杂环骨架设计高性能多硝基化合物
360 N),优于ADN。相比之下,C-N键连接的三唑-四唑体系(化合物14和16)的爆炸性能较低(Dv = 7707–8396 m s⁻¹,P = 24.2–27.9 GPa),热稳定性较差(Td = 146.6–182.5 °C),机械敏感性也较弱。
来源:Crystal Growth & Design
时间:2025-11-25
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溶剂结晶邻苯二甲酸中类眼状结构的形成与周期性带状结构
该研究系统探讨了苯甲酸(PA)在水-乙醇(50:50质量比)二元溶剂体系中通过溶剂蒸发诱导结晶形成的环带状球状体(RBS)的构型演化机制。研究采用多尺度表征手段,揭示了温度调控下PA从树枝状非环带结构向双环带结构转变的动力学过程,并提出了不同于经典螺旋模型的"光栅式自组装"新范式。1. 研究背景与意义结晶过程中分子排列受热力学势垒、溶剂介电效应及界面能多重因素调控。已有研究表明,水-乙醇混合溶剂的梯度挥发特性可有效调控结晶动力学,导致不同的自组装模式。特别对于PA这类具有强氢键能力的有机酸,溶剂体系pH值和介电常数的变化可能显著改变其结晶取向与相分离行为。本研究通过控制结晶温度(30-100℃
来源:Crystal Growth & Design
时间:2025-11-25
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用于高稳定性聚合物锂离子电池的聚(1,3-二氧杂环戊烷)电解质的非均相原位聚合
均相原位聚合是一种环保且常用的方法,可用于制备聚合物电解质并有效改善界面接触。然而,在不同的引发剂条件下,同时实现高机械性能、良好的界面柔韧性以及可控的聚合过程是相当困难的。在这项研究中,提出了一种非均相原位聚合方法来制备梯度结构的聚(1,3-二氧杂环戊烷)(PDOL)固体电解质。通过将三氟甲磺酸铝(Al(OTf)3)引发剂预先负载在多孔骨架上,可以控制聚合速率,从而形成凝胶-固体-凝胶的刚性-柔性复合结构。这种非均相设计显著降低了对引发剂用量/活性的敏感性,使得制备过程更加可控且易于操作。同时,该梯度结构不仅保持了固体电解质所具有的高离子导电性,还具备凝胶电解质典型的良好界面软连接性能。所制
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-11-25
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纳米粒子催化的选择性C(OH)–C键断裂用于酯类和酰胺类的合成:单原子硒位点的不同反应活性
选择性断裂和功能化惰性的C(OH)–C键是将可再生生物质转化为高价值化学品的关键步骤。然而,目前的催化策略通常依赖于基于金属的添加剂或苛刻的条件。在这里,我们报道了一种可回收的、无金属的催化系统,该系统由负载在氮掺杂碳纳米片(SeNPs@CNs)上的硒纳米颗粒组成,能够在温和且无添加剂的条件下实现C(OH)–C键向酯和酰胺的氧化断裂。该催化剂具有广泛的底物适应性——包括空间受阻的芳基醇和β-O-4木质素模型化合物——并且能够在克级规模上保持活性。机理控制和表征研究表明,由于硒纳米颗粒具有更优越的底物吸附和氧活化性能,因此它们而非原子分散的硒物种负责观察到的活性。这项工作确立了硒纳米结构作为一种
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-11-25
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在分子化学中利用自然语言处理和生成模型:性质预测与新型化合物的生成
准确预测分子性质对于绿色化学和可持续材料研究的合理设计及进展至关重要。然而,由于计算限制,传统计算化学方法的预测能力存在局限。在这里,我们探讨了一种替代方法,即基于自然语言处理(NLP)的分子嵌入技术,用于准确预测有机化合物的性质。我们选取了粘度、分配系数(log P)和蒸发热作为测试属性,通过分析包含5695个粘度数据点、25,870个log P数据点和2296个蒸发热数据点的综合数据集来进行研究。这些性质对于设计更环保、更安全、更可持续的化学过程具有重要意义。我们使用Mol2vec等NLP方法对模型进行了训练,并对训练后的模型进行了fine-tuning,使用了ChemBERTa。将训练结
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-11-25
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空气稳定的铜(I)硼氢化物用于通过可持续的氢转移反应减轻二硫化碳的危害
本文探讨了一种新型空气稳定的铜(I)硼氢化物化合物[Cu(PNN)(μ-BH₄)]的合成与特性,该化合物通过一种源自koneramine的PNN配体实现稳定。PNN配体具有混合的磷和氮供体特性,这不仅增强了其对氧化的抵抗力,还赋予了其灵活的配位能力,使得铜(I)硼氢化物能够以单核形式存在并表现出高效的氢化物转移反应活性。这种化合物在温和条件下能够将有害的小分子污染物如硫化碳(CS₂)、甲基碘(CH₃I)和二氧化硫(SO₂)转化为有价值的化学品,如铜(I)黄原酸盐、卤化物和亚硫酸盐衍生物,从而为环境治理和绿色化学工艺提供了一种可持续的解决方案。在这一研究中,科学家们首先设计并合成了一种新的PNN
来源:ACS Sustainable Resource Management
时间:2025-11-25
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在氮配位硅胺电解质中的环境友好型稀土金属电沉积
1 mA/cm²)下实现钕(Nd)的选择性沉积,同时副反应极少。批量实验表明,该方法可制备出高纯度的钕,且性能具有重复性。大规模沉积实验获得了超过1克的钕,其质量效率接近理论值(0.40 mg/C),纯度超过90%。通过使用牺牲性的镝(Dy)和钕金属阳极,该体系在长时间沉积过程中能够保持钕的恒定负载量,并实现剥离阳极材料的共沉积,证明了该电解质在稀土金属电精炼方面的双重功能。总体而言,这种硅胺基平台结合了电化学稳定性、化学耐受性和工艺可扩展性,为可持续的环境友好型稀土金属回收提供了有力支持。
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-11-25
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线性放大等离子体-水双相DBD微反应器:在过氧化氢合成和水净化中的应用
我们之前已经证明,一种模块化的双相液态水/氦等离子体反应器能够高效地产生过氧化氢(H2O2)。在此,我们进一步展示了通过延长反应器长度(从而增加停留时间)或增加施加的等离子体功率,可以使用氩等离子体将水相中的过氧化氢浓度提高(例如达到了39 mM)。通过引入空间分辨的光谱发射光谱(OES)技术,我们发现沿管状反应器方向水产生的·OH自由基浓度逐渐增加,并将·OH自由基的生成量与过氧化氢浓度联系起来。通过简单的线性放大反应器规模,可以实现高浓度的过氧化氢,这种技术适用于绿色部分氧化反应以及生物化学和环境净化应用。这一潜力通过展示高浓度(300 mg L–1)亚甲蓝(MB)水溶液的完全且超快速连续
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-11-25
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一种用于从头合成小分子的“光谱到结构”扩散模型
从质谱图中解析未知小分子的结构是代谢组学、蛋白质组学和药物发现等领域中一项基础性但极具挑战性的任务。尽管质谱技术提供了对结构鉴定至关重要的碎片化信息,但如何准确解读这些质谱图以重建分子结构仍然是一个复杂的问题。为了解决这一问题,我们提出了DiffNovo,这是一个基于质谱到结构的扩散模型,旨在提升小分子的识别能力。DiffNovo整合了基于BART的SMILES编码器-解码器、高分辨率质谱编码器以及条件扩散模型。基于BART的组件能够捕捉SMILES符号之间的复杂依赖关系,而质谱编码器则有效利用了细粒度的质谱特征。条件扩散模型包括一个逐步添加高斯噪声的前向过程和一个在质谱碎片化信息指导下重建分
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-25
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将微激光与微流控液滴结合,用于单细胞水平的外泌体分析
单细胞外泌体分析对于阐明细胞异质性和细胞间通讯至关重要。然而,传统的分析工具往往灵敏度有限,并且容易受到复杂生物液体的干扰。在这项研究中,我们提出了“耳语廊模式”(WGM)微激光器作为在单细胞水平上进行高灵敏度外泌体分析的平台。这些微激光器可以与单个细胞一起封装在微流控液滴中,从而实现对外泌体分泌的实时和长期监测。通过将荧光共振能量转移(FRET)机制与激光发射相结合,可以放大外泌体与共振光之间的微妙相互作用,从而实现超高的检测灵敏度。微流控技术能够高效生成具有均匀光学特性和稳定性能的微激光器。这种方法为先进的生物分子检测提供了强大的工具,并在诊断、治疗和细胞分析等广泛的生物医学应用中展现出巨
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-25
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通过自由基脱羧反应,将热响应性RAFT聚合物从纳米纤维素中一步接枝出来
纳米纤维素作为一类具有优异力学性能、生物相容性和可再生的功能材料,近年来在生物医学、环境工程和智能材料领域备受关注。研究团队创新性地采用银离子介导的自由基脱羧化技术,在TEMPO氧化纳米纤维素表面实现了首例单步可控接枝聚合,为功能化纳米纤维素材料的绿色制备开辟了新路径。该研究突破传统多步骤接枝工艺的限制,通过优化银-配体复合物的氧化电位,显著提升了自由基脱羧效率。实验表明,当使用吡啶作为配体时,Ag(I)可快速氧化为Ag(II)引发剂,配合硫代羰基化合物链转移剂,在 aqueous介质中实现了单体转化率高达96%的聚合反应。通过核磁共振、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等表征手段,证实了C-C
来源:ACS Polymers Au
时间:2025-11-25
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球形核酸的别构调控:用于有效区分不同心力衰竭严重程度的患者
心力衰竭(HF)是一种日益严重的全球性心血管疾病,患者的生活质量较差且死亡率较高;因此,基于分子生物标志物的便捷诊断和风险预测方法可以为预测不良临床结果并及时干预提供重要途径。在即时检测(POC)环境中快速、灵敏地量化与心力衰竭相关的生物指标,能够进一步改善心力衰竭的诊断和管理。本文提出了一种稳健的球形核酸(SNA)适配体传感器,用于准确检测N端脑利钠肽(NT-proBNP)——这种生物标志物是心力衰竭诊断的金标准。在该检测方法中,适配体能够特异性识别NT-proBNP目标分子,并使其预先封闭的对称片段暴露出来。这些暴露的对称片段通过碱基配对引发自杂交反应,导致核酸聚集并从红色变为蓝色,从而实
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-25
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超灵敏生物编码SERS免疫测定法用于追踪干细胞分化过程中单个细胞内分子调控因子Mfn2的表达
线粒体融合蛋白2(Mfn2)作为线粒体中的分子守门人,在调节线粒体形态和功能方面起着至关重要的作用,进而影响细胞行为。然而,在单细胞水平上对低丰度Mfn2进行超灵敏和原位测量仍然是一个挑战,尤其是在外部应力作用下。本文利用表面增强拉曼光谱(SERS)作为检测模式,开发了一种超灵敏且具有“开启”功能的免疫测定平台,用于分析牙髓干细胞(DPSC)分化过程中Mfn2的表达情况。在该系统中,通过由AuNPs和AgNPs组成的生物编码SERS纳米探针与Mfn2亲和结合后产生的等离子体“热点”,显著提高了Mfn2的检测灵敏度。所开发的SERS免疫测定方法对Mfn2的检测范围为0.5 ng/mL至5 μg/
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-25