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阳离子和阴离子铝/磷共掺杂的MoS2电极,用于提升赝电容性能
该研究聚焦于通过晶体工程策略优化钴基异质催化剂在甲苯选择性氧化为苯甲醛反应中的性能表现。作者团队成功制备了四种不同暴露晶面的Co₃O₄催化剂,系统考察了晶面工程对催化性能的影响规律,并首次实现了异质化钴基催化剂在选择性氧化反应中超越传统均相催化剂的性能突破。这项研究在催化剂设计理念、结构-性能关联机制以及工业应用潜力方面均具有显著创新价值。在催化剂开发方面,研究团队采用水热法制备了具有可控晶面暴露的Co₃O₄材料。通过调整合成参数(如前驱体比例、反应pH值、温度梯度等),成功实现了对{220}、{222}、{440}和{311}四个高活性晶面的定向调控。其中,以{220}晶面为主的Co₃O₄-
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-13
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二维材料与硼氢化镁之间的界面工程协同优化其水解动力学及氢储存能力
梁双|余静|张燕|朱佳辉|宋代蕾|刘文斌|曹殿学|王俊教育部超轻材料与表面技术重点实验室,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨 150001,中国摘要Mg(BH4)2通过水解生成氢气的实际应用受到一个根本性“跷跷板效应”的限制,即水解动力学的提高通常以牺牲氢存储容量为代价。为了打破这种权衡,通过在二维Ti3C2 MXene (TC)和氧化石墨烯 (GO) 上原位生长γ-Mg(BH4)2 (MBH) 来构建多相界面。这种界面工程策略利用空间限制来引导MBH的结晶并促进界面电荷转移。由此得到的Ti3C2 MXene@Mg(BH4)2 (TC@MBH)和GO@Mg(BH4)2 (GO@MBH
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-13
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通过钴(Co)和铁(Fe)双金属合金催化剂调控的氧化途径,能够有效清除抗生素残留
该研究聚焦于开发一种高效且稳定的双金属钴铁(Co-Fe)合金催化剂,用于处理水环境中抗生素及其耐药基因(ARGs)的污染问题。研究团队通过氮掺杂碳材料与Co-Fe合金的复合结构设计,实现了对四环素(TC)及其耐药基因的定向降解,同时揭示了活性氧(ROS)生成机制与电子结构调控之间的关联。**催化剂设计与制备创新** 研究采用普鲁士蓝类似物(PBA)为前驱体,通过热解法在氮掺杂碳载体上构建了Co-Fe双金属合金。这一设计具有双重优势:外层碳壳通过石墨化缺陷态提供丰富的活性位点,同时增强电子传输效率;内层Co-Fe合金通过金属间协同效应调控电子结构,促进PMS(过硫酸盐)的活化。制备过程中,氮掺
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-13
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干扰素-γ响应性诊疗纳米平台,用于适应性抗菌治疗
这篇研究聚焦于开发一种具有实时感染评估和动态治疗调节功能的智能纳米平台,其核心在于将诊断标记物与治疗剂协同设计。研究团队通过整合干扰素-γ(IFN-γ)检测、银离子(Ag⁺)释放调控和光热疗法(PTT)三大模块,构建了Apt-Ag⁺-GNR智能系统。该平台通过aptamer探针实现精准的炎症标志物识别,并基于此动态调整抗菌策略,避免传统治疗中常见的过度干预问题。在感染动态调控方面,研究首次将IFN-γ作为核心生物标志物,利用其浓度与炎症程度直接相关的特性。IFN-γ作为Ⅱ型干扰素,在免疫应答中不仅激活巨噬细胞吞噬病原体,还通过促进抗菌基因表达和增强氧化应激反应(如ROS/NSSP)发挥双重作用
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-13
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Al-Ov-Co活性位点被限制在β沸石中,这使得过氧单硫酸盐活化过程中以非自由基途径为主,从而实现高效的水污染净化
该研究聚焦于开发高效稳定的过氧ymonosulfate(PMS)活化催化剂,以应对水体抗生素污染问题。研究团队通过将钴离子均匀分散于β沸石载体中,成功构建了具有Al-Ov-Co活性位点的复合催化剂体系。该催化剂在0.05 g/L的极低投加量下即可实现2.46×10⁻¹¹ M的羟基自由基(·OH)稳态浓度,展现出显著优于传统钴基催化剂的性能。在材料设计方面,研究采用简单浸渍法将钴离子负载于β沸石骨架中。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)等表征手段证实,钴离子成功占据沸石中的Brønsted酸性位点(Si-OH-Al结构),形成Al-Ov-Co的协同活性中心。这种结
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-12-13
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绘制医疗保健领域的循环经济产品与物料流动图谱:一种可视化的分类体系
医疗健康领域循环经济实践框架的构建与创新医疗健康产业作为全球最大的碳排放源之一,其环境治理需求日益迫切。荷兰代尔夫特理工大学工业设计工程学院的研究团队,通过系统性研究与实践验证,成功构建了首个医疗健康行业专属的循环经济实践框架——"医疗健康循环流可视化模型"。该成果不仅解决了行业术语混乱、实践路径模糊等关键问题,更为医疗机构实施循环经济战略提供了标准化操作指南。一、行业背景与问题分析医疗健康领域存在显著的资源浪费与环境污染矛盾。据世界经济论坛2024年报告显示,气候变化每年造成约1450万人死亡,其中医疗系统贡献的碳排放已占全球总量的4-5%。研究团队通过实地观察发现,医院在医疗器械处理中面临
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-12-13
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农民的社会学习是否重要?揭示他们采用农业绿色生产方式的行为动机
该研究聚焦中国玉米主产区农户绿色生产行为(GPB)的驱动机制,通过整合计划行为理论(TPB)与社会学习理论(SLT),构建了融合认知与社会双重维度的理论框架。基于735份农户问卷调查数据,采用结构方程模型(SEM)和跨群体验证方法,揭示了农户在技术采纳决策中认知重构与社会学习协同作用的心理机制,为绿色农业技术推广提供了行为科学依据。研究背景显示,当前全球农业面临生态退化与绿色转型双重压力。中国作为全球最大玉米生产国,其主产区存在显著的农业面源污染问题。以东北春玉米区和黄淮海夏玉米区为代表的集中产区,虽然贡献了全国70%的玉米产量,但长期依赖化肥投入(氮肥利用率仅30%)和露天焚烧秸秆(每年产生
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-12-13
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在陈述性选择调查中捕捉零价格效应:对支付意愿和福利的影响
本研究聚焦于公共政策和环境经济学中常用的陈述选择法(Stated Choice, SC)调查中存在的两大行为偏差问题——零价效应(ZP effect)与非线性的成本敏感性(non-linear cost sensitivity)。通过设计三组实验(SP1、SP2、SP3),结合随机效用最大化模型(RUM)和Box-Cox变换,研究首次在移动宽带套餐选择场景中系统分离了零价效应与现状偏好(SQ effect),并验证了成本非线性敏感度对福利测算的显著影响。### 核心发现与机制分析1. **零价效应的主导性** 在传统SC设计中,现状选项(SQ)以零成本呈现,导致受访者存在过度偏好。实验
来源:Journal of Choice Modelling
时间:2025-12-13
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沸石骨架结构中镁元素诱导的氢溢出效应在非贵金属Co/Mg-Beta催化剂中的应用,显著提升了5-羟甲基呋喃的高效加氢脱氧转化效率
在可持续化学和生物能源领域,将生物质衍生的5-羟甲基糠醛(HMF)转化为2,5-二甲基呋喃(DMF)具有重要的工业价值。DMF作为关键中间体,可进一步生产聚酯、医药和燃料添加剂,但其选择性氢解工艺长期面临催化剂成本高、反应条件苛刻等瓶颈。针对这一问题,研究团队通过创新性材料设计,开发出一种高效稳定的钴镁Beta沸石催化剂(Co/Mg-Beta),为生物质转化提供了新思路。研究首先聚焦于生物质转化路径的优化需求。HMF分子同时含有醛基、羟基和碳碳双键,其选择性氢解涉及多步竞争反应。传统方法依赖贵金属催化剂(如Ru、Pd)在高温高压下实现目标产物的高选择性,但高昂的成本和苛刻的操作条件制约了工业化
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-13
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基于ZIF-67结构的空心碳材料,其中嵌入了钴(Co)纳米颗粒,可实现HMF(羟甲基呋喃)的高选择性氢化反应,生成2,5-二羟基甲基呋喃
贾向宇|李晓明|李世英|袁凯|高晓青|朱善辉|董梅|范伟斌中国科学院煤炭化学研究所煤炭转化国家重点实验室,中国山西省太原市165邮政信箱,030001摘要嵌入氮掺杂碳(M/NC)材料因其过渡金属提供的催化活性中心而受到广泛关注。本研究中的ZIF-67衍生的Co/NC中空结构催化剂(Co/NHC-4)在生物质基5-羟甲基呋喃(HMF)氢化为有价值的2,5-二羟甲基呋喃(DHMF)的过程中表现出优异的性能。在60°C和2 MPa H2的温和条件下,HMF的转化率接近100%,DHMF的选择性超过99%。通过结合先进的表征技术,如TEM、XPS、XAFS、拉曼光谱、蒸汽吸附曲线、H2-TPD和原位F
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-13
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通过银配合物介导的羟基自由基抑制作用,在耐酸的Fe₂O₃(Sn)/WO₃ Z型光阳极上实现高效的氯气释放
该研究聚焦于开发高效稳定的氯气析出(Cl₂ER)光阳极材料,以解决太阳能驱动氯气制备中的两大核心挑战:法拉第效率(FE)的不足与光阳极在强酸性电解质中的稳定性问题。研究团队通过构建铁氧化物与钨氧化物的异质结结构,并引入微量银离子(Ag⁺)作为协同催化剂,实现了Cl₂ER FE从60%提升至96%,同时使光阳极在1.5伏电压下持续稳定工作超过500小时。研究首先基于光电化学机理分析,指出传统氯气析出反应存在两大竞争路径:其一是氧析出反应(OER)的副反应,其二是水氧化生成羟基自由基(·OH)等中间体。这导致实际应用中法拉第效率难以突破60%的阈值。同时,高浓度盐酸环境(0.5 M NaCl)对光
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-13
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缺陷重构的碳氮化物纳米片用于无需牺牲剂的H₂O₂光合作用,并结合生物质衍生的多元醇进行增值利用
该研究围绕氢过氧化物光合合成与生物质高值化转化的协同催化体系展开创新性探索,重点突破传统工艺依赖牺牲剂和能源效率低的瓶颈问题。研究团队通过微波工程策略重构碳氮化物材料,成功开发出具有分级孔结构、可控缺陷密度和增强π共轭的微波诱导缺陷重构型非晶碳氮化物纳米片(MACN)。这种新型催化剂不仅实现了2.2 mM的高效过氧化氢生成,更展现出卓越的生物质衍生物选择性氧化能力,为可持续化学制造开辟了新路径。研究背景与核心挑战当前工业制氢过氧化物(H2O2)主要依赖 anthraquinone 氧化工艺,该过程存在三大缺陷:1)反应体系需持续添加异丙醇等牺牲剂以驱动水氧化反应;2)传统工艺产生大量废水污染物
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-13
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Pd-LaOHCO₃协同催化作用:将生物质衍生的呋喃醛通过加氢重排转化为环戊酮
本研究聚焦于生物质资源的高效转化技术,特别是通过催化氢解将糠醛(FFL)转化为环戊酮(CPO)这一具有工业应用价值的路径。研究团队创新性地采用镧基羟基碳酸盐(LaOHCO3)作为载体材料,通过金属-载体协同作用实现了CPO的高选择性生产。该成果为解决传统化石燃料依赖、降低工业生产碳排放提供了新思路。在催化剂设计方面,研究者通过表面修饰技术构建了独特的金属-载体界面结构。载体LaOHCO3同时含有羟基(-OH)和碳酸盐(CO3^2-)官能团,这种双功能酸性位点与负载的Pd金属活性中心形成协同催化体系。实验表明,当Pd负载量为2%时,催化剂在160℃、30 bar H2条件下展现出94.5%的CP
来源:Journal of Catalysis
时间:2025-12-13
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在没有地层划分的情况下进行地质考古学研究:以黎凡特南部一个铁器时代城市遗址为例的大规模采样分析
本研究以以色列舍斐拉地区 Tell Burna 遗址为对象,通过整合便携式X射线荧光(pXRF)、便携式光释光(pOSL)及有机残留分析(ORA)技术,系统揭示了该遗址铁器时代层积中的人工活动痕迹与自然沉积过程的交互作用。研究聚焦于遗址核心区域Area G,通过垂直剖面L17和水平采样点(如M17、P18等)的多维度分析,构建了高分辨率的地层解析框架,为Tell Burna的晚期青铜时代至铁器时代II期(约公元前10世纪至公元前7世纪)的层积特征提供了创新性解读。### 研究背景与核心问题Tell Burna作为多期次人类聚落遗址,其层积序列面临典型考古遗址的三大挑战:1)泥质建筑材料的化学风
来源:Geoarchaeology
时间:2025-12-13
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可持续的农业管理实践能够降低土壤盐分含量,使其低于耕作前的水平
### 土壤退化综合评估框架在盐渍化-碱化土壤管理中的应用研究#### 研究背景与意义土壤盐渍化和碱化是干旱半干旱地区可持续农业发展的主要限制因素。尽管已有多种修复措施的研究,但缺乏整合框架来量化土壤退化程度,导致难以将实验室研究成果转化为可操作的管理工具。本研究聚焦伊朗西北部乌尔米亚地区,通过评估灌溉和耕作对钙质盐碱土的影响,构建了综合土壤退化指数(CSDI),为盐碱土治理提供了系统化方法。#### 研究区域与方法研究区域位于乌尔米亚城东部,属于半干旱气候,年均降水约300毫米,气温14℃。选择耕作区(CSSS)与邻近未耕作区(USSS)作为对比,采集96个土壤样本(耕作区48个,未耕作区4
来源:Vadose Zone Journa
时间:2025-12-13
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结合冬季种植意大利黑麦草的深耕措施可以在不增加硝酸盐淋失的情况下减少氧化亚氮的排放:来自渗滤仪试验和田间试验的证据
本文通过实验室与实地试验相结合的方式,系统研究了深耕(subsoiling)对意大利黑麦草牧草地土壤氮循环的影响,重点关注氮氧化物(N₂O)排放和硝酸盐(NO₃⁻–N)淋失的交互作用。研究采用四处理对照设计(非深耕NS、深耕SS、非深耕+尿液NSU、深耕+尿液SSU),发现深耕通过改善土壤大孔隙结构抑制反硝化作用,从而降低N₂O排放达20.3%,同时未显著增加硝酸盐淋失,为规模化应用提供了理论依据。### 一、研究背景与科学问题土壤紧实化是农业面源污染的重要诱因。在放牧系统中,动物践踏和灌溉导致表层土壤结构破坏,形成厌氧微环境,促进反硝化作用释放N₂O(全球变暖潜能值达CO₂的273倍)。尽管
来源:Soil Use and Management
时间:2025-12-13
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D-最优设计用于ε-己内酯的酶促开环聚合:迈向使用生物基溶剂的可持续聚酯合成
本文系统研究了酶促开环聚合(eROP)制备聚ε-己内酯(PCL)的关键参数及其交互作用,提出了基于实验设计的优化方法,并验证了生物基溶剂的可行性。研究聚焦于ε-CL的酶催化聚合,采用D-最优设计方法对温度、酶负载、反应时间、单体浓度及溶剂种类进行多因素协同优化,旨在为可持续的聚合物合成提供新策略。### 1. 研究背景与意义传统PCL合成依赖石油基溶剂和金属催化剂,存在环境负担重、残留毒性等问题。酶催化聚合(eROP)因具有温和反应条件、高化学选择性及生物可降解性备受关注,但实际应用中存在多变量耦合调控困难。文献显示,溶剂极性(logP值)、温度、酶浓度等因素对聚合结果影响显著,但现有研究多采
来源:Journal of Polymer Science
时间:2025-12-13
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欧洲山毛榉(Fagus sylvatica L.)林分采伐后的土壤恢复:5年的时间间隔是否足够?
摘要 本研究评估了在地中海山毛榉(Fagus sylvatica40年前,CON)。从伐木路径(DIST)和相邻的未受干扰区域(UND)采集土壤样本,以测定土壤容重、抗穿刺力、抗剪切强度、有机质含量以及微小节肢动物生物多样性的QBS-ar指数。采伐机械显著压实了DIST_NEW区域的土壤,使其容重比UND_NEW区域增加了19%;抗穿刺力增加了两倍(CON区域为0.09 MPa,DIST_NEW区域为0.26 MPa),抗剪切强度从1.96吨/平方米上升至7.18吨/平方米。与CON区域相比,QBS-ar指数下降了50%,表明生物
来源:Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
时间:2025-12-13
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干旱条件下C3多年生草本植物的叶片水分吸收
本文针对C3型多年生草本植物叶片水分直接吸收能力(Foliar Water Uptake, FWU)及其在干旱条件下的作用机制展开研究。研究通过温室实验和稳定同位素分析,揭示了以下关键发现:一、研究背景与科学问题当前地球系统模型普遍假设植物水分获取仅依赖土壤渗透,却忽视了雾、露等非降水水源的贡献。尽管已有研究证实超过90%的植物物种存在叶片吸水现象(Dawson & Goldsmith, 2018),但C3型草本植物(占地球非冰川地表40%的草地生态系统主体)的FWU能力尚未明确。特别在干旱条件下,FWU是否能有效缓解水分胁迫存在争议,传统理论认为干旱加剧会提升FWU的重要性。二、实验设计与实
来源:Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
时间:2025-12-13
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比较不同的捕捞策略,以增强对捕捞量波动和不确定性的适应能力:通过管理策略评估对阿拉斯加黑鳕鱼的影响
本文针对阿拉斯加鲱鱼(sablefish)种群动态及管理策略的评估展开研究,旨在通过管理策略评估框架(MSE)探讨气候变化背景下渔业管理的适应性。研究结合生态模型与渔业实践,提出兼顾生物可持续性与经济稳定性的管理优化路径。### 研究背景与核心问题阿拉斯加鲱鱼作为典型具有间歇性补充特征的海洋鱼类,其种群动态高度依赖环境变化。近年来该物种经历了从补充低谷到爆发性增长的重大波动,2014年后连续多年出现超常规补充事件,导致种群生物量激增(325%上升推荐生物可捕量ABC),但市场价格因供应过剩大幅下跌。这一矛盾凸显了传统管理策略在应对极端环境波动时的局限性。### 方法论创新研究采用改进的MSE框
来源:Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
时间:2025-12-13