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  • 微臂星形聚合物溶液中自组装动力学的研究:臂长和拓扑结构的作用

    我们采用耗散粒子动力学(DPD)模拟来研究由化学性质不兼容的臂段组成的微臂星形聚合物(MSP)溶液的相分离(PS)动力学。我们探讨了两种不同的情景:(i)在固定臂段数量的情况下臂段长度的对称变化;(ii)在固定臂段长度的情况下臂段数量的对称变化。从均匀状态开始的热淬处理会引发热力学不稳定性,这种不稳定性通过焓效应和熵效应之间的竞争驱动相分离过程。我们的分析表明,诸如臂段长度和臂段数量这样的结构参数在决定系统形态方面起着关键作用,从而导致从无序相到有序层状结构的转变,并影响生长动力学、相分离的热力学描述以及动态缩放行为。在情况1中,较短的臂段显著抑制了相分离过程;而较长的臂段则会出现明显的区域形

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 基于氨基化木质素磺酸盐和热敏聚合物的智能微球土壤改良剂

    在这项研究中,研究人员通过整合胺化木质素磺酸钠(ALS)、聚(N-乙烯基己内酰胺)(PNVCL)、纳米氧化锌(N-ZnO)和经过碱处理的白云石(A-Dol),开发出一种具有温度和pH双重响应性的复合水凝胶微球材料SA/P(NVCL-ALS)-N-ZnO/A-Dol-urea(以下简称SA-PANZ)。该材料表现出优异的控制释放性能,在40°C和pH=4的条件下,尿素的累积释放率为67.22%。Ritger-Peppas模型能够很好地拟合释放数据,为优化微球性能提供了有力的理论支持。与对照组相比,材料的负载效率和包封效率均显著提高,分别达到了38.50%和12.83%。保水测试表明,微球在5小时

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 替代呼吸用静止液滴的蒸发与沉积行为:基底润湿性及溶质效应的影响

    呼吸过程中形成的静止液滴的蒸发和沉积在传染性病原体的传播中起着关键作用。本研究探讨了含有盐类、聚合物和表面活性剂的模拟呼吸液体的干燥行为,重点研究了基底润湿性和溶质对蒸发动力学及沉积模式的影响。采用一阶统计量(FOS)和灰度共生矩阵(GLCM)来量化干燥沉积物的纹理特征。结果表明,液滴在普通玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和纳米涂层表面上以恒定接触半径(CCR)模式蒸发,但晶体成核和最终沉积形态存在显著差异。亲水性基底促进了晶体内环状成核,形成了由环状沉积带(边缘)、凝胶网络和树枝状簇(中心)组成的复合形态。相比之下,疏水性基底则促进了三相接触线(TPCL)附近的晶体成核。较高的疏水性使环状沉

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 层状双氢氧化物的生物界面行为:基于实验和计算模型的分散性及毒性评估

    层状双氢氧化物(LDH)纳米片在制药、催化、环境修复、能源生成和化学传感等领域得到了广泛应用。随着其应用范围的不断扩大,全面了解它们在生物和环境界面上的相互作用对于确保安全性和可持续性至关重要。本研究报道了Mg–Al LDH的合成与表征,并通过综合实验和计算方法对其分散性、环境稳定性和生物相互作用进行了系统评估。在BSA、DMSO、含FBS的RPMI以及I型水中,这些纳米片在生物和环境相关介质中可稳定分散长达72小时。在HepG2细胞中的细胞摄取研究表明,Mg和Al的摄取既与剂量相关,也随时间变化。暴露于LDH 48小时后,HepG2细胞(浓度为250 mg/L至1000 mg/L)和HL60

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 癸酰羟胺在萤石与白钨矿浮选分离中的选择性吸附机制:实验与密度泛函理论(DFT)计算

    白钨矿(CaWO4)和萤石(CaF2)具有相似的表面物理化学性质,这使得使用传统的脂肪酸捕收剂(例如油酸(HOL))时浮选选择性较差,从而难以高效地分离它们。为了解决这一问题,本研究合成了含有两个羟胺基团的双配体羟胺酸表面活性剂——癸酰羟胺酸(SHA),作为新型捕收剂用于高效分离白钨矿和萤石。微浮选实验表明,在pH = 8的条件下,使用40 mg/L的SHA时,白钨矿的回收率为93%,而萤石的回收率仅为37%。在人工混合矿浮选试验中,使用SHA得到的白钨矿精矿中WO3品位为62.47%,回收率为93.61%,显著优于使用HOL系统得到的结果。接触角测试显示,SHA在低浓度下就能显著提高白钨矿的

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 基于硫掺杂石墨碳氮化物/铋纳米球/钨酸铋微花三元复合材料的电化学传感器,用于高灵敏度检测Pb2+

    开发高效且耐用的电化学传感器电极材料对于实时分析至关重要。石墨碳氮化物(g-C3N4)纳米结构因其丰富的功能性氨基基团、可调的纳米结构、高密度的活性位点以及优异的物理化学性质,已成为用于电化学检测有害污染物的新一代传感平台。在本研究中,通过热聚缩法合成了掺硫石墨碳氮化物(SCN),随后采用溶剂热法制备了铋纳米球(BiNSs)和钨酸铋(BWO)。BiNSs具有优异的导电性,并对Pb2+离子表现出强烈的亲和力,而BWO则具有独特的异质结调控能力和氧空位结构。这两种成分与SCN协同作用,构建了一个具有互补功能的复合体系。该SCN/BiNSs/BWO纳米复合材料被用作Pb2+的检测探针。在优化条件下(

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 揭示一氧化碳在高分散零价铜催化剂上还原一氧化氮(NO)的机制:实验与密度泛函理论(DFT)研究

    高效基于过渡金属的低温NO还原催化剂仍然是一个重要的研究挑战。在本研究中,制备了一种高效且分散性良好的零价铜(Cu0)负载在活性炭上的催化剂,该催化剂在200°C时表现出优异的NO还原性能,NO转化率为80%,N2选择性为100%。煅烧温度对催化剂的组成和分散性起着关键作用,进而影响其NO还原催化性能。在较低的煅烧温度下,活性组分还原不完全会导致催化活性降低;相反,过高的煅烧温度会导致催化剂团聚,增加催化剂表面的CO吸附量,从而抑制NO的还原。当反应温度超过300°C且O2/CO比值≤0.5时,Cu-BAC-500催化剂对CO还原NO的活性几乎不受O2的影响。反应温度会改变NO的还原机制。本研

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 具有增强燃烧性能的DAP-4@Ti核壳复合材料的制备

    为了提高纳米Ti粉末在复合体系中的分散性并改善DAP-4的燃烧性能,本研究采用超声波复合方法制备了DAP-4@Ti核壳结构复合材料。通过扫描电子显微镜、能量分散X射线光谱和X射线衍射对复合材料的形貌和结构进行了表征。利用同步热分析仪分析了纳米Ti含量对DAP-4热分解特性的影响,并通过电点火方法进一步研究了其点火和燃烧过程。结果表明,DAP-4@Ti复合材料具有良好的涂层结构,其中DAP-4作为核心,纳米Ti粉末作为外壳。纳米Ti粉末的涂层显著提升了DAP-4的燃烧性能,使其最大燃烧热值达到8889 J/g,火焰峰值温度达到1234 °C,火焰传播速度达到115 mm/s,同时改善了核壳颗粒的

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 利用钙化合物复合熔盐(NaOH–Na2CO3–CaX)高效脱灰和脱硫废旧轮胎衍生炭黑

    从废旧轮胎热解中回收的炭黑(RCB)是一种有前景的可持续替代品,可以替代商业炭黑(CB),但其高价值应用受到热解过程中产生的杂质的限制。为了解决现有方法中的效率低下和污染问题,我们在本研究中开发了一种三元钙化合物复合熔盐(MS)系统(NaOH–Na2CO3–CaX)。系统地研究了温度(450–550 °C)、钙化合物类型(CaO、Ca(OH)2、Ca(PO3)2、Ca3(PO4)22CO3–CaO MS系统中,NaOH与CaO的协同作用能够将ZnS/SiO2转化为可溶性的Na2[Zn(OH)4]/Na4SiO4,而含硫的短链烷烃则被转化为Na2SO4/Na2SO3并溶解在熔盐中。在最佳条件(5

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • La2W2O9/Eu3+ 一维纳米材料的静电纺丝制备与表征

    通过煅烧电纺制备的PVP/[La(NO3)3 + Eu(NO3)3 + N10H40W12O41]复合纤维和复合带,成功制备了一维的La2W2O9/Eu3+纳米纤维和纳米带。系统研究了形貌对La2W2O9/Eu3+纳米材料的发光性能和光催化活性的影响。结果表明,Eu3+在La2W2O9纳米纤维中的最佳掺杂浓度为7%;La2W2O9/7% Eu3+纳米纤维的平均直径为171.74 ± 21.27 nm,而La2W2O9/7% Eu3+纳米带的平均宽度为4.88 ± 0.28 μm。在相同的掺杂浓度下,纳米纤维的发光强度明显高于纳米带。光催化性能研究表明,La2W2O9/Eu3+纳米材料在紫外(U

    来源:Langmuir

    时间:2025-11-20

  • 综述:迈向下一代半人工光合作用:生物混合系统的多学科工程

    在过去的十年中,半人工光合作用取得了显著的进展,这得益于将多种生物系统与合成材料相结合,从而诞生了第一代生物混合平台(Biohybrids 1.0)。尽管之前的综述已经详细研究了整个细胞生物混合系统以及太阳能向化学能转换的基本机制,但在其三个核心组件——光敏剂、微生物伙伴和太阳能输入的合理优化方面仍存在关键的知识空白。这些相互依存的要素共同决定了生物混合平台的效率、稳定性和可扩展性。为填补这一空白,本文提供了关于下一代生物混合平台(Biohybrids 2.0)开发的多学科策略的全面而系统的概述。文章重点介绍了光敏剂设计、微生物选择与工程、能源来源与转换策略、界面控制与优化方面的最新进展,以及

    来源:Chemical Reviews

    时间:2025-11-20

  • 基于NanoBRET的生物传感器,用于高通量筛选RAB11A-FIP2相互作用抑制剂

    蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)是细胞过程的关键调节因子,也是极具潜力的治疗靶点。然而,现有的针对PPIs的药物发现方法(如表面等离子体共振技术)存在固有的局限性,例如无法完全模拟细胞内环境。为了解决这些问题,我们开发了一种基于NanoBRET技术的RAB11A激活生物传感器,该传感器利用生物发光共振能量转移(BRET)技术在活细胞中检测PPIs,同时保持蛋白质的天然功能。利用这一平台,我们筛选了7040种小分子,发现了一些能够显著干扰RAB11A与其效应蛋白结合的抑制剂(表现为BRET比值的降低)。RAB11A是调控内体循环的关键因子,尤其是在葡萄糖转运蛋白(GLUT)的运输过程中起重要作

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 利用模拟和散射数据研究单链纳米粒子中的结构与拓扑关系

    本研究围绕单链纳米颗粒(SCNPs)的结构特性展开,通过小角中子散射(SANS)数据和粗粒化蒙特卡洛模拟模型相结合的方式,深入探讨了SCNPs在特定溶剂环境下的折叠行为。单链纳米颗粒是一种通过将单条聚合物链进行交联形成的结构,其形态和功能与蛋白质的折叠状态相似,因此引起了聚合物化学家和物理学家的广泛关注。本研究的核心目标是通过模拟实验数据,揭示SCNPs在不同交联密度和溶剂条件下的结构变化,为设计具有特定功能的软纳米颗粒提供理论支持。单链纳米颗粒的形成涉及复杂的交联过程,其中溶剂条件在决定其结构形态中起着至关重要的作用。在某些情况下,当溶剂条件较为理想时,SCNPs倾向于形成较为紧密的结构,如

    来源:ACS Polymers Au

    时间:2025-11-20

  • SIMPLIFY协议:一种适用于暴露组学、代谢组学、脂质组学和蛋白质组学研究的单相提取系统

    这项研究提出了一种全新的单次提取流程,名为SIMPLIFY,旨在提高代谢组学、暴露组学和脂质组学的分析效率。SIMPLIFY是一种统一的单相提取方法,能够在一次操作中同时提取外源性化合物和内源性分子,从而减少了实验步骤的复杂性和资源消耗。在临床研究中,尤其是需要处理大量样本的研究项目,这种简化流程具有显著的优势。与传统的多步提取方法相比,SIMPLIFY不仅能够提高实验效率,还降低了实验成本,同时保持了较高的分析准确性和可重复性。SIMPLIFY的核心理念在于结合多种提取方法的优点,同时克服其局限性。传统上,代谢组学和脂质组学研究通常需要不同的提取方法来分别处理极性化合物和非极性化合物。例如,

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 源自糖果甘草的可持续石墨碳量子点:用于选择性金属离子检测及膜靶向抗菌活性

    这项研究聚焦于一种名为Graphitic Carbon Quantum Dots(GCQDs)的纳米材料,其在金属离子传感和生物医学应用中的潜力。GCQDs是一种具有独特光学性质和表面功能化的碳量子点,因其在生物成像、传感和抗菌领域的广泛应用而受到广泛关注。然而,其实际应用仍面临一些挑战,如近红外(NIR)发射能力不足、表面功能化程度有限以及在金属离子传感中表现出的表面基团依赖性选择性。为了解决这些问题,研究人员采用了一种绿色、可持续的方法,利用富含多种生物活性成分的天然前驱体——甘草(liquorice)来合成GCQDs,并通过氮掺杂增强了其功能特性。甘草作为一种传统的草药,在印度和世界各地

    来源:ACS Nutrition Science

    时间:2025-11-20

  • 一种对pH值变化高度敏感的单链胶原蛋白模拟肽探针,能够精准靶向肿瘤细胞外基质

    针对肿瘤细胞外基质(ECM)的检测已成为早期癌症诊断和精准治疗的重要策略,其在多种肿瘤类型中具有广泛的应用前景。病理性的胶原蛋白是肿瘤ECM重塑的标志性特征,作为生物标志物具有巨大潜力。然而,现有的肽类探针缺乏区分肿瘤ECM与非癌性组织中ECM变化的特异性。在此,我们设计了一种基于pH值激活的单链胶原蛋白模拟肽探针TEMPO,能够高度特异性地靶向肿瘤ECM。TEMPO结合了一个三螺旋稳定单元和一个pH响应的不稳定单元,以精确调控其构象:在生理pH值下,TEMPO呈现无活性的三螺旋结构;而在肿瘤微环境中,当pH值降至6.7时,TEMPO会转变为活性单链构象,这一转变过程在生理温度下仅需0.3个p

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 基于样本环法和计数珠法的流式细胞术中尺寸依赖性偏差的比较分析

    粒子数量浓度的准确测量在多个领域都具有重要意义,包括临床诊断、环境监测和工业应用。传统的测量方法通常依赖于流式细胞术,其中使用计数珠(counting beads)是一种常见的技术手段。然而,这种方法在面对目标粒子与计数珠尺寸差异较大的情况时,可能会引入与尺寸相关的偏差。为了解决这一问题,本研究系统地比较了传统计数珠法与基于样品环的测量方法,后者通过固定体积的样品进行总计数,从而减少尺寸依赖性偏差。实验结果显示,当目标粒子与计数珠尺寸相近时,两种方法的测量结果相似;但在存在显著尺寸差异的情况下,结果会出现明显偏差。进一步的模拟分析表明,较大尺寸的粒子受到更强的力,更容易被引导至检测区域,而较小

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 通过缓慢、低剂量的口服免疫疗法克服严重的牛奶过敏反应:通往耐受性的十年之路

    牛乳过敏(CMA)是一种常见的儿童食物过敏疾病,其症状可能严重影响患者的营养状况和生活质量。对于那些表现出高牛乳特异性IgE水平并伴有严重过敏反应(如过敏性休克)的患者,通常很难自然获得耐受性。因此,这类高风险患者通常不被推荐接受口服免疫疗法(OIT),因为该疗法可能引发严重的过敏反应。然而,长期避免摄入过敏原可能会延迟免疫耐受的形成,并增加患者及其家庭的心理社会负担。本研究描述了一位患有严重CMA和多种食物过敏的女性患者,通过一项精心设计的、超低剂量OIT方案,历时10年成功实现了对牛乳的无限制摄入。该患者在治疗开始时,其牛乳特异性IgE水平超过100 kUA/L,并且仅摄入1.1 mL的牛

    来源:Asia Pacific Allergy

    时间:2025-11-20

  • 非洲城市暴力与地理隔离的亚线性关联:城市规模与连通性对平民伤亡风险的影响

    在当代全球冲突研究中,城市常被视为暴力的温床。一种普遍观点认为,人口规模越大的城市,暴力事件发生率越高,甚至呈现超线性增长趋势——即城市规模每扩大一倍,暴力事件增长比例更高。这种“规模法则”在犯罪学、城市经济学等领域被广泛讨论,但其在非洲大陆的政治暴力背景下是否成立,却缺乏系统验证。非洲既有开罗、拉各斯等人口超千万的巨型城市,也有大量偏远孤立、基础设施薄弱的小城镇,这为检验城市规模与暴力关系提供了独特的研究场域。传统观点认为,大城市由于人口聚集、资源竞争激烈、治理难度大,更容易滋生暴力。然而,非洲的现实情况似乎更为复杂:极端组织如博科圣地、青年党等常在偏远地区活动,这些区域国家治理能力薄弱,非

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-20

  • 全新世纬向温度梯度对欧洲夏季变化的持续影响及其未来启示

    随着全球变暖加剧,欧洲近年来持续遭遇漫长而酷热的夏季,极端热浪事件频发。这一现象背后隐藏着怎样的气候机制?是北极放大效应(Arctic Amplification)导致的纬向温度梯度(Latitudinal Temperature Gradient, LTG)减弱,还是欧洲气溶胶排放减少的局部影响?由于仪器观测记录时间较短,这些因果关系的统计可靠性一直备受争议。为了突破这一瓶颈,科学家将目光投向了过去一万年的气候档案——湖泊纹层沉积物。在《Nature Communications》最新发表的研究中,Celia Martin-Puertas领衔的国际团队通过分析芬兰Nautajärvi湖和英国

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-20


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