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  • 一锅法静力耦合均聚反应制备双噻吩-喹喔啉共聚物,以降低序列缺陷

    为了阐明供体-受体(D–A)共聚物中主链序列缺陷对其电荷传输行为的影响,我们通过两种互补的聚合方法合成了联噻吩-喹喔啉(BTQ)共聚物:一种是两种单体的常规共聚反应,另一种是单一单体的均聚反应。利用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)技术确认,通过一步Stille偶联反应合成的BTQ共聚物不存在序列缺陷,而通过常规偶联反应合成的共聚物则含有此类缺陷。紫外-可见吸收光谱、光电子发射谱(PYS)、紫外光电子能谱(UPS)和掠射角宽角X射线散射(GIWAXS)的研究表明,这些缺陷的缺失使得聚合物的主链结构更加有序,结晶度提高,最高占据分子轨道(HOMO)的密度态(DOS)变得更窄

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 对《先进神经电极的结构与功能设计》一文的更正

    在这篇文章的正式出版版本中,关于前两位作者贡献相等的表述被意外遗漏了。需要添加以下作者贡献说明:“詹成(Jian Cheng)和孟晓(Meng Xiao)对这项工作做出了同等程度的贡献,应被视为共同的第一作者。”所有作者均已审阅并同意这一更正。此次更正不会影响文章的科学内容或结论。---作者信息--- 通讯作者 周莉(Zhou Li) 作者 詹成(Jian Cheng) 孟晓(Meng Xiao) ---被引用情况---本文尚未被其他出版物引用。

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 密度泛函理论及定制的理论线性溶剂化能关系研究:有机化合物在掺碳氮化硼纳米片上的吸附行为及其在污染去除中的应用

    元素掺杂可以通过调节氮化硼(BN)纳米片的电子结构来提高其吸附性能,然而碳掺杂对不同有机化合物在BN纳米片上的吸附影响尚不明确。本研究采用密度泛函理论(DFT)计算方法,从原子层面探讨了30种具有不同官能团的有机化合物在未经掺杂的BN、硼位点掺碳的BN(BNCB)和氮位点掺碳的BN(BNCN)纳米片上的吸附行为。进一步建立了三种基于理论分子结构描述符和吸附能(Ead)的线性溶剂化能关系(TLSER)模型,用于预测这些有机化合物在BN、BNCB和BNCN纳米片上的吸附情况。结果表明,碳掺杂通常能够增强吸附效果。其中,BNCB纳米片对硝基取代有机物的吸附能力提升最为显著,而BNCN纳米片对多环芳烃

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 通过孪晶界取向和间距调控增强纳米孪晶铝:一项分子动力学模拟研究

    对于结构材料而言,高强度至关重要,以避免突然失效。大量研究强调了纳米孪晶在增强金属性能中的关键作用。然而,在实验中实现特定方向的加载、达到孪晶界间距的最小值以及排除常规晶界的影响具有挑战性。因此,本研究采用了分子动力学模拟方法,来考察单晶铝在三个代表性方向上的单轴拉伸性能。结果表明,当沿⟨112⟩方向加载时,材料的最大强度为2.27 GPa;而沿⟨111⟩和⟨110⟩方向的强度分别处于中等和最低水平。在λ = 35.07 Å至λ = 42.09 Å的范围内,由于模型生成和维持阶梯状位错的能力发生变化,⟨111⟩与⟨112⟩方向之间的强度出现了交叉。这些发现为设计高性能纳米孪晶金属提供了理论基础

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 冷喷涂NMC622复合材料作为锂离子电池的负极

    随着对高能量、低成本锂离子电池(LIBs)需求的增长,这些电池被用于为电动汽车(EVs)提供动力,因此需要在材料和制造工艺方面取得进步。传统的正极制备方法(如浆料浇铸和干燥)能耗较高,并且在可扩展性和环保合规性方面存在挑战。在这项研究中,我们提出采用冷喷涂(CS)技术作为无溶剂的方法来制备LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)复合正极。将NMC622、聚偏二氟乙烯(PVDF)和炭黑(CB)的粉末混合物直接沉积在不锈钢和Inconel基底上,同时控制不同的气体温度、压力(从而影响喷射速度)以及喷射距离。系统地研究了温度对沉积形态、涂层密度和体积的影响。计算流体动力学模拟表明,提高

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 随机烷基化的POSS作为低地球轨道卫星的原子氧防护涂层材料

    原子氧(AO)是低地球轨道(LEO)残余大气中的主要成分,由于其高化学反应性,对卫星构成了严重威胁。尽管多面体寡聚硅氧烷(POSS)衍生物已被用作AO防护涂层材料,但制备均匀且无裂纹的薄膜仍然具有挑战性。为了改善薄膜的形成性能,我们设计并合成了一种随机烷基化的POSS分子(C8C10C12C14-POSS),其侧链中包含了多种烷基(C8H17、C10H21、C12H25和C14H29)。与辛基取代的POSS(C8-POSS)相比,C8C10C12C14-POSS在旋涂过程中表现出更好的薄膜均匀性。通过激光引爆产生的AO束对这些薄膜的AO抗性进行了评估。在暴露于7 × 1020原子/cm2的AO

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 揭示W5+/W6+比例在亚化学计量比的钨氧化物纳米棒中的关键作用:这些纳米棒在作为氧化还原电容电极以及高效氧气析出反应电催化剂方面的性能表现

    本文阐明了纳米结构亚化学计量钨氧化物(WO3–x;0 < x < 1)的表面氧空位、长宽比和结晶水对其性能的影响。这种材料在碱性介质中作为三电极配置中的氧化还原电容电极使用。样品是通过改变水热反应时间合成的,分别为6小时(W1)、12小时(W2)和18小时(W3),反应在还原环境中进行。性能对比显示,W2样品的长宽比为11.8,且W5+/ W6+比值较高(W 4f7/2约为1.96,W 4f5/2约为1.44),这有助于提高电化学储电性能,并显著影响氧析出反应(OER)的动力学。这种效应是由于电极-电解质界面处电化学活性位点的增加所导致的。使用W5+富集的钨氧化物(W2)涂层的镍泡沫作为KOH

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 镍金属-有机框架/β-环糊精/功能化炭黑纳米材料在环境和临床样本中对甲硝唑的电化学检测增强作用

    甲硝唑(MAT)是一种常用的硝基咪唑类抗生素,由于其在医疗领域的广泛使用以及代谢过程中未能完全分解,其在水体中的检出率逐渐增加。甲硝唑的持久性和生物活性可能导致抗菌耐药性的产生,并可能引发神经系统和生殖系统的副作用,因此对其在环境和临床样本中的监测至关重要。在这项研究中,我们开发了一种基于镍金属-有机框架(Ni-MOF)、β-环糊精(β-CD)和功能化炭黑(f-CB)复合材料的电化学传感器,用于灵敏地检测甲硝唑。Ni-MOF提供了氧化还原活性位点,β-CD增强了分子对甲硝唑的亲和力,而f-CB则提高了导电性和电子传输效率。结构分析(XRD、FTIR、Raman、SEM和XPS)证实了该复合材料

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 一种类似甲虫的反向纳米纤维膜,具有混合润湿性,可高效分离水包油乳液

    开发一种能够有效处理含有亚微米级油滴的水包油乳液的膜具有重要意义,但目前这一技术受到效率低下和能耗高的限制。本文首次采用非溶剂诱导相分离技术制备出一种具有混合润湿性的创新纳米纤维膜。该膜由疏水/亲油的亚微米级凸起结构以及亲水/疏油的纳米纤维基底组成,这种结构赋予了膜优异的微小油滴捕获能力和快速的水渗透性能。得益于这种独特的混合润湿性,该膜即使在重力作用(约1千帕)下也能有效分离含有亚微米级油滴的水包油乳液,表现出优异的分离效率(≥99.0%)和高渗透通量(506升/平方米·小时)。这项工作为开发兼具高分离效率和低能耗的新一代油水分离膜提供了有前景的方法。

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-11-24

  • 用于高温工作环境及宽温度范围泡沫压阻传感器的黏土/共轭聚合物功能涂层

    可穿戴微电子产品的日益普及凸显了对能够在高温下工作的压阻式传感器的需求。在这项研究中,我们开发了一种压阻式传感器,该传感器由共轭聚合物聚吡咯(PPy)制成,并结合了一层含有粘土的多层结构(10层壳聚糖/蒙脱石-植酸复合材料 [CH/MMT-PA]ₙ),这种多层结构被涂覆在聚氨酯泡沫(PUF)上。含有粘土的多层涂层提高了传感器的防火性能,并扩展了其压力检测范围。单独使用聚吡咯/聚氨酯泡沫(PPy/PUF)传感器时,虽然能够略微降低峰值热释放率(pkHRR,这是一个关键的易燃性指标),但在明火测试和锥形量热法(CC)测试中完全被烧毁。相比之下,聚吡咯/[CH/MMT-PA]ₙ/聚氨酯泡沫(PPy/

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-11-24

  • 由氨基聚二甲基硅氧烷和共轭聚合物组成的薄膜及水溶性聚合物点所产生的荧光光图案

    发光材料及其他功能性材料的微尺度图案化在光电子学、传感器阵列、防伪技术以及许多其他技术和应用中具有重要意义。光刻是一种成熟且高效的方法,其中多组分树脂是常用的材料。在这里,我们展示了一种在方法和配方上大幅简化的光刻技术:仅需两种成分即可实现图案化——一种是胺基化的聚二甲基硅氧烷(aminated polydimethylsiloxane),另一种是半导体聚合物(semiconductor polymer)。这种半导体聚合物兼具两个功能:一是为光刻图案赋予荧光特性,二是催化单线态氧(singlet oxygen)参与反应,从而促进胺基化聚二甲基硅氧烷链之间的亚胺键(imine bond)形成和交

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 通过瓶刷状结构引导渗透过程:迈向电子皮肤材料的研究之路

    物理共混是一种常用的策略,用于在复合材料中创造出所需的性能组合。然而,导电复合材料的混合物往往具有较高的硬度和脆性。此外,即使在较低的添加比例下,添加剂也容易发生不受控制的聚集,这阻碍了物质的渗透。我们利用粗粒度分子动力学模拟来证明瓶刷状大分子作为聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)分散和纳米受限聚集的模板的可行性。模拟结果表明,密集接枝的侧链促进了分散在瓶刷状结构中的P3HT分子的分离,为功能性基团形成渗透性支架提供了动力学上有利的途径。通过将线性瓶刷状线性PMMA-bbPDMS-PMMA共聚物与控制比例的P3HT进行共混,得到了渗透阈值超过10 wt%的P3HT的功能性材料,并且其

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-11-24

  • 用于分离萘普生对映异构体的手性异质聚合物

    手性有机异质聚合物材料具有广泛的应用领域,包括不对称催化、对映选择性识别以及对外消旋化合物的分离。这些手性聚合物能够自组装成各种形状和尺寸,从而调节其活性和对映选择性。在本研究中,我们报道了通过不同间隔基团分离得到的手性生物碱二纳卡米特聚合物的合成方法。制备的材料呈现出多孔、线状的形态,宽度约为230纳米,孔径约为17埃。该手性材料在180.0分钟内实现了对外消旋萘普生最高效的分离,能够将其纯化为对映异构体(选择性因子约为1.87),同时分离出约99%的每种对映异构体。在Al2O3柱上,使用六烷/乙醇(体积比1:1)以0.66 mL min–1的流速进行连续洗脱时,这种典型的开管型手性聚合物表

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-11-24

  • 优化结构设计以提高SiOx-球形多孔碳纳米管(CNTs)复合阳极在锂离子电池中的骑行稳定性

    硅氧化物(SiOₓ)作为锂离子电池(LIBs)的负极材料,因其高理论比容量和结构稳定性而受到广泛关注。然而,其在实际应用中受到循环稳定性不足和电导率低等问题的限制。为了解决这些问题,研究者采用等离子体增强化学气相沉积(PE-CVD)技术合成了一种SiOₓ-球形多孔碳纳米管(SPC)复合材料,即SiOₓ-SPC复合材料(SSC)。这种结构通过优化的SPC框架实现了SiOₓ的均匀沉积,从而显著提升了SSC的电导率、锂离子扩散能力和机械稳定性,使得其在循环过程中表现出优异的性能。在实验过程中,研究团队首先通过喷雾干燥法合成SPC,这是一种能够提供多孔结构和良好导电性的材料。随后,他们通过物理混合的方

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 利用自旋轨道扭矩驱动的纳米级双体分子进行逻辑运算

    磁性双聚体是一种纳米级的拓扑稳定准粒子,由于其在下一代自旋电子器件中的潜在应用而引起了近期研究兴趣。在这项工作中,我们利用微磁模拟研究了将双聚体作为信息载体,特别是在平面磁化系统中进行逻辑运算的可能性。首先,我们通过向磁轨道中局部注入垂直自旋电流,展示了在零场条件下以及平面偏置场辅助下孤立双聚体的超快成核过程。我们还研究了在干净铁磁(FM)跑道中,双聚体在自旋轨道扭矩(SOT)作用下的传播行为,这一过程依赖于电流密度(j)和吉尔伯特阻尼(α)的值。我们的结果表明,随着电流密度(j)的增加,双聚体的运动速度呈线性增长。此外,我们通过在铁磁跑道的一条边上设置半圆形凹槽来改变其运动特性。根据凹槽的大

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 微生物发酵和热处理对荞麦秸秆中酚类化合物及罂粟胶囊中生物碱的影响

    本研究的目的是验证Neurospora intermedia或Aspergillus niger发酵对荞麦秸秆中黄酮类化合物含量以及罂粟胶囊中生物碱含量的影响,并将其与热处理和高压灭菌方法进行比较。荞麦(Fagopyrum esculentum)的茎部和罂粟(Papaver somniferum)的蒴果分别在200°C下加热20分钟、在121°C下高压灭菌20分钟,或用A. niger或N. intermedia发酵3天、6天和9天。通过HPLC和LC–MS技术对罂粟中的生物碱(吗啡、纳可丁、诺斯卡品、可待因、茶碱、纳塞因和罂粟碱)以及荞麦中的黄酮类化合物(芦丁、异槲皮素、槲皮素-鼠李糖苷和超

    来源:ACS Agricultural Science & Technology

    时间:2025-11-24

  • 在硅基底上具有确定性手性边缘的人工石墨烯纳米带的边缘导电性

    基于半导体的仿生石墨烯(AG)为研究类石墨烯狄拉克费米子的性质以及开发创新性器件应用提供了多功能平台,这得益于对载流子结构和相互作用的有效控制。本文在硅衬底上制备了晶格常数为60纳米、具有预定手性边缘的AG带状结构。通过对不同偏压和磁场下电流随时间变化的行为进行系统研究,发现AG带的边缘导电性显著增强,其导电性能可主导整个AG带的电流分布。此外,还揭示了边缘区域与体相区域之间的电场依赖性和磁场敏感性耦合现象。这些现象归因于载流子在手性边缘处的聚集、载流子在体相与边缘区域之间的重新分配以及边缘自旋极化效应。我们的研究结果揭示了这种独特的一维(1D)边缘输运特性,这种特性可能普遍存在于具有手性边缘

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-24

  • 用于MXenes材料各向异性空位相互作用的多极模型

    在二维(2D)MXenes的合成过程中,会形成原子尺度的缺陷,这些缺陷的相互作用及其在表面的迁移会导致其电子、催化或传感性能的空间分布发生变化。我们在这里研究了Tim+1Cm MXenes中空位的相互作用能,特别是这种相互作用能随空位间距r的各向异性变化。通过基于键序原子间势的分子静力学计算,我们揭示了MXenes中空位的应变介导的相互作用能及其空间依赖性。在短距离范围内,这些相互作用表现出吸引-排斥的振荡现象;当空位间距大于几个晶格常数时,我们可以将空位建模为平面内的力三极子和平面外的力偶极子,从而导致其相互作用遵循两种幂律关系(1/r2和1/r4)。这与生物膜上蛋白质的相互作用类似,而与弹

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 掺锌(Zn2+)的CsPbI3/PVDF复合薄膜:稳定性与光致发光量子产率显著提升,适用于白光LED应用

    铯铅卤化物(CsPbX3;X = I, Br, Cl)钙钛矿量子点(PQDs)由于其出色的光电性能,被视为下一代宽色域显示技术中非常有前景的色彩转换层材料。不幸的是,与逐渐成熟的绿色发光CsPbBr3量子点生产工艺相比,红色发光的CsPbI3量子点会因环境应力而发生不可逆的相变,从而导致性能下降,限制了其在LED中的应用。制备具有高光致发光量子产率(PLQY)和稳定性的CsPbI3量子点仍然是一个重大挑战。在这项研究中,我们基于低温原位结晶工艺,提出了一种结合金属离子掺杂和配体工程的协同优化策略。通过引入苯乙胺碘化物(PEAI)作为表面配体,我们有效地降低了量子点表面的缺陷密度,从而增强了发光

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24

  • 供体-受体-供体结构的 small-molecule dots(小分子点)比具有相似发色团单元的聚合物 dots(聚合物点)更亮

    有机纳米颗粒因其明亮的荧光特性在生物成像领域展现出巨大的应用潜力。这类纳米颗粒包括小分子有机荧光探针和共轭聚合物,它们在可见光、近红外(NIR)和短波红外(SWIR)波段均可发出荧光。然而,影响这两种纳米颗粒荧光特性的因素尚未完全阐明。本研究合成了一系列具有类似结构单元的供体-受体-供体(D-A-D)小分子,并与共轭聚合物纳米颗粒进行比较,系统地研究了它们的光谱特性。研究结果表明,D-A-D小分子纳米颗粒的荧光亮度显著高于共轭聚合物纳米颗粒,且通过单颗粒荧光显微镜技术,发现荧光亮度的增强主要来源于光吸收效率(即摩尔消光系数)和光发射效率(即荧光量子产率)的共同提升。密度泛函理论(DFT)计算和

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-24


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