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从人参(Panax notoginseng)根际土壤中的链霉菌(Streptomyces sp. SYP-A7185)中发现新的蒽环素衍生物及其遗传结构
微生物天然产物一直是药物发现和开发的重要来源,因其结构新颖性、多样性和复杂性而受到广泛关注。特别是放线菌属中的链霉菌,因其在生产多种具有生物活性的次级代谢产物方面表现出色,成为研究的重点对象。链霉菌可以合成多种具有抗菌、抗病毒、抗癌、免疫抑制、杀虫、抗氧化和除草活性的化合物。据统计,超过50%的具有医学价值的抗菌和抗癌药物都源自链霉菌。然而,自1980年代以来,由于反复从放线菌中分离和筛选生物活性天然产物,发现新活性化合物的可能性显著降低。因此,研究人员开始将注意力转向探索微生物次级代谢产物的更多潜在来源,并提高其发现效率。随着生物信息学和基因组挖掘技术的进步,现在可以通过计算手段探索微生物的
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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基于稀释法的固有pH值估算:在植物质外体样本中的概念验证
植物的胞间质pH值在理解叶片气体交换和营养运输过程中具有重要作用。然而,直接测量胞间质液的pH值常常受到样品体积小和实验技术限制的影响。本文提出了一种基于稀释的简便方法,用于估算胞间质液的原生pH值。该方法利用pH值与稀释因子对数之间的线性关系,通过外推该关系可以推断出未稀释状态下的pH值,而无需进行滴定或添加化学试剂。这种方法保留了样品的原生化学平衡,使得在微升级别提取物中能够实现稳健的pH值估算。此外,该方法还提供了一个经验性的缓冲能力指标,并可能为植物生理学研究中的胞间质pH评估提供一种实用的替代方案。在植物生理过程中,胞间质作为连接大气与叶片之间气体交换的媒介,其酸碱特性对某些化合物的
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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探究侧链工程以调节非富勒烯受体中的激子动态
近年来,有机太阳能电池(OSCs)技术取得了显著进展,特别是在非富勒烯受体(NFAs)的分子设计和性能优化方面。研究团队通过量子化学计算,开发了一种预测性的侧链工程策略,旨在精确调控受体材料的前线轨道能量,同时保持其光学带隙的稳定。这一方法不仅提升了材料的光电性能,还为高效、低成本的有机光伏器件设计提供了新的思路。在实际应用中,有机太阳能电池因其轻质、柔性以及半透明特性,成为下一代光伏技术的重要候选者。其兼容低温、卷对卷的制造工艺,使得大规模生产成为可能。然而,要实现高性能的有机太阳能电池,必须对供体和受体材料的电子结构进行精细调控,以确保高效的激子解离和电荷提取。虽然目前已有大量关于供体-受
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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一种从鱼鳞中提取的天然成分通过调节肠道微生物群和血清代谢组,能够预防非肥胖糖尿病小鼠患1型糖尿病
鱼鳞胶(Fish Scale Gel, FSG)作为一种从海洋资源中提取的天然产物,其潜在的生物学活性和健康效益已引起广泛关注。FSG富含胶原蛋白肽、卵磷脂、不饱和脂肪酸和甲壳素等多种生物活性成分,这些成分在免疫调节、抗炎、促进伤口愈合以及调节代谢方面展现出积极的作用。然而,FSG在调节肠道菌群、宿主代谢和胰腺炎症方面的具体作用机制,特别是在1型糖尿病(T1D)的早期阶段,尚未得到充分的科学验证。因此,本研究通过实验探索FSG在非肥胖糖尿病(NOD)小鼠模型中的作用,旨在揭示其在T1D预防和治疗中的潜力。在实验设计中,研究人员使用NOD小鼠作为T1D的动物模型,这些小鼠在自然状态下容易发展为T
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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不同围压条件下沁水盆地南部无烟煤的动态损伤演化、CT成像及其特性研究
在现代能源开发中,煤层气(Coalbed Methane, CBM)作为一种非常规天然气资源,因其在保障煤矿安全、减少温室气体排放以及具有商业价值等方面,受到了广泛关注。尤其在以高变质程度煤为主的南方沁水盆地,煤层气的高效开发不仅对能源利用具有重要意义,同时也对矿井的稳定性提出了更高要求。为了更好地理解煤岩在不同应力条件下的变形和破坏机制,本研究选取了南方沁水盆地石河煤矿3号煤层中的原始煤样,进行了不同围压下的压缩试验,并通过高精度X射线扫描仪同步进行实时CT扫描。这种方法不仅能够揭示煤样在压缩过程中裂缝的形成与扩展规律,还能从微观角度分析其力学性能和破坏模式,为煤层气开发和矿井安全控制提供理
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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掺入玉米芯生物炭和再生粉的碱激活砂浆的性能与可持续性
在当前建筑行业面临资源短缺与环境污染双重挑战的背景下,探索绿色、可持续的建筑材料成为科研与工程实践的重要方向。本文围绕一种新型绿色建筑材料——碱激发砂浆(Alkali-Activated Mortar, AAM)的性能优化展开研究,通过引入回收粉(Recycled Powder, RP)和生物炭(Biochar, CB)两种工业与农业废弃物,系统分析其对AAM机械性能、干燥收缩率、微观结构以及环境效益的影响。研究结果表明,合理配比RP与CB不仅能够显著提升AAM的力学性能,同时有效降低材料的碳排放,为推动建筑行业的低碳转型提供了新的思路与技术路径。### 1. 研究背景与意义水泥混凝土作为现代
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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综述:CFTR_TL:利用多窗口卷积神经网络进行迁移学习,以增强对CFTR ATP结合位点的预测能力
在人类医学和生物技术领域,囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)蛋白的研究一直备受关注。CFTR是一种关键的离子通道蛋白,主要负责在上皮细胞膜上调节氯离子的运输。这一功能的正常运作对于维持体内盐分和水分平衡至关重要,特别是在肺部、胰腺和消化系统中。然而,CFTR的功能受到其核苷酸结合域(NBDs)中ATP结合与水解过程的直接影响。任何在这些区域内的突变都可能破坏ATP的正常结合,进而引发囊性纤维化(CF)这一严重遗传疾病。因此,准确预测CFTR中的ATP结合位点对于理解其分子机制以及开发针对性治疗策略具有重要意义。尽管已有多种通用的ATP结合位点预测方法,但这些方法在应用于CFTR时往往表现出
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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利用机器学习从相场模拟中识别锂枝晶形成过程中的温度效应
锂金属阳极具有极高的能量密度,但受到枝晶生长的限制,这影响了其安全性和稳定性。温度是一个关键且复杂的因素,它既影响离子扩散,也影响界面反应动力学,但其总体影响尚未明确。本文开发了一个包含阿伦尼乌斯型扩散和动力学的相场模型,以研究温度对锂沉积稳定性的影响。为克服高计算成本的限制,使用多层感知器对相场模拟数据进行了训练,以预测并插值出在广泛参数范围内的稳定沉积能力。该模型确定了不同扩散和动力学参数组合下的最佳温度范围,揭示了枝晶形成的非单调温度依赖性。这一基于机器学习的框架为温度调控的沉积行为提供了定量见解,并为高能量锂金属电池的电解质设计和操作策略提供了指导。
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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多模态学习蛋白质-蛋白质相互作用以准确预测结合亲和力
蛋白-蛋白相互作用是许多生物过程中的核心媒介。准确预测蛋白-蛋白结合亲和力对于指导这些相互作用的调控至关重要,因此在治疗开发和药物发现中具有重要作用。然而,现有方法往往仅依赖于序列信息或过于简化的结构表示,忽略了如侧链相互作用等关键细节。本研究中,我们引入了一种多模态框架,该框架整合了1D蛋白序列信息和3D结构信息(包括残基、主链原子和侧链原子),以构建蛋白质复合物的全面表示。通过利用这种丰富且层次化的表示,我们的模型能够有效捕捉蛋白质复合物的几何和物理化学信息。广泛实验评估表明,我们的方法在预测亲和力方面表现出与现有方法相比具有竞争力的性能。蛋白质是生物细胞中的基本组成部分,在协调和调控多种
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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理解优良固态电解质中类玻璃热导率的起源:以Li3YCl6(LYC)为例
固态电解质具有有序的晶格结构,其中穿插着无序的移动离子子晶格,这种结构使其介于晶体和玻璃之间。虽然它们的高离子导电性已经被广泛研究,但其类似玻璃的热导率起源仍不清楚。在这里,我们利用谐波晶格动力学、光谱能量密度分析和扩展的机器学习分子动力学(MLMD)对卤化物固态电解质Li3YCl6(LYC)进行了研究。我们发现,在1 THz附近存在一个类似玻色峰的振动异常现象,这种异常源于遵循玻璃态ω4标度的准局域化、强非谐振动模式。热传输主要由类扩散的载流子控制,这一点通过Green–Kubo和Wigner传输计算得到了证实。在布里渊区边界附近的声学声子温度降至300 K时变得不明确,然而离子的停留时间远
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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调节阳离子位点的化学状态以实现氟磷酸盐正极的快速且可逆的钠离子存储
本文提出了一种通过调节化学状态来增强氟磷酸盐正极中Na+扩散动力学的离子键机制,以用于高功率密度钠离子电池。研究设计了Na3–2xV2–xMox(PO4)2O2F正极模型,该模型能够形成强离子键,从而调节Na+的扩散环境。在高价Mo6+替代V4+位点后,由于(V/Mo)O5八面体的收缩以及Na+空位的形成,Na+在ab平面上的扩散通道得以扩展。此外,Na+的迁移能量障碍降低,同时出现了激活的离子扩散路径,进一步促进了Na+的扩散。最终,最优配比的Na2.6V1.8Mo0.2(PO4)2O2F正极在5C电流密度下实现了72.8 mAh g–1的放电容量,在500次循环后容量保持率为95.2%,库
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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索雷特效应(Soret effect)和塞贝克效应(Seebeck effect)对金属阳极电池中树突结构的抑制作用
人为施加的外部热梯度是一种被提出的策略,用于减缓锂金属阳极上的枝晶生长,从而提高电池的安全性和寿命。由于隔膜的厚度较薄,微小的温度差异会在电池内部产生较大的热梯度,这可能导致电解液中的热扩散。我们在界面演化的连续模型中考虑了离子的索雷特(Soret)效应和塞贝克(Seebeck)效应,以研究热扩散如何影响枝晶的生长。我们发现,热梯度通过促进锂在枝晶根部而非枝晶尖端的优先沉积来提高阳极的稳定性。这种优先沉积显著延缓了枝晶的生长,并且我们确定了一个临界热梯度,超过该梯度后枝晶生长会被完全抑制。这些预测与实验结果在定性上是一致的,同时也解释了为什么热梯度对枝晶抑制的效果会受到施加电流密度的影响。此外
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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拓扑导向的氧化还原催化铁氧化物转化
铁氧化物通常存在于同时含有Fe(II)和Fe(III)的体系中,在这些体系中,它们的反应活性会增强,而且Fe(II)从固体表面吸附到界面后发生的电子转移会导致亚稳态铁氧化物的转化。在这里,我们通过使用在含有或不含Si或Al的情况下合成的绿锈硫酸盐(GR)作为起始材料,来探讨这种转化机制。X射线衍射(XRD)和配对分布函数(PDF)分析表明:(i) 铬(VI)的快速氧化作用会使铁氧化物转化为具有短程有序结构的铁氧氢氧化物,其结构与孤立GR氢氧化物片层的氧化产物相同(即由边缘共享和角共享的多面体组成的三层结构);(ii) 当体系中存在残留的Fe(II)时,尤其是在没有Si的情况下,会形成针铁矿。这
来源:ACS Earth and Space Chemistry
时间:2025-11-20
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普遍存在的软库仑能隙决定了掺杂共轭聚合物的热电性能
在掺杂的共轭聚合物中,功率因数(PF)受到电导率和塞贝克系数之间权衡的制约,但其根本的物理极限仍不明确。我们发现,费米能级附近存在一个“软库仑能隙”,这是这一限制的内在原因,它源于局域载流子之间的长程库仑排斥作用。通过系统的实验和针对多种化学性质材料的动力学蒙特卡罗模拟,我们一致地发现:当功率因数达到最大值时,材料从Mott态转变为Efros–Shklovskii变程跃迁态,这一转变标志着能隙的形成以及塞贝克系数的降低。通过增加介电常数或促进电荷的离域化,可以有效地抑制这个“软能隙”,从而改变最佳掺杂范围并提升材料性能。这些发现为克服功率因数的限制提供了一个统一的物理框架和实用的设计准则,对高
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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在流式电池系统中同时实现热能和电能的储存
本研究探讨了一种红ox流电池(RFB)系统的双重储能能力,使该系统能够同时存储热能和电能。通过电化学和热实验,我们评估了热能存储对电池性能的影响,以及电池性能对热能存储的反作用。研究中引入了一个逆流热交换器,将其集成在传统的RFB系统中,以实现热能和电能的协同存储。实验结果表明,热能存储对电化学充放电过程的影响非常有限。此外,热能释放过程与电化学储能过程是相互独立的,这证实了热能和电能可以共存于同一系统中而不互相干扰。同时,该组合系统还提高了整体的能量转换效率,展示了其作为高效热电联供解决方案的潜力。当前,全球能源需求持续增长,同时对减少碳排放的迫切要求也凸显了可再生能源利用的重要性。然而,可
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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综述:关于沼气中H2S和氮基污染物的简要综述:其对重整催化剂和固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极的影响
在当前全球对可持续能源需求不断增长的背景下,生物沼气作为一种可再生能源,正受到越来越多的关注。生物沼气通过厌氧消化过程生成,具有减少废弃物、替代化石燃料的潜力。然而,生物沼气中含有多种杂质,如硫化氢(H₂S)、氮气(N₂)和氨(NH₃),这些杂质会对催化重整过程和固体氧化物燃料电池(SOFCs)的发电效率产生负面影响。因此,研究这些杂质对能源生产过程的影响,对于提升可再生氢(H₂)的生产效率和燃料电池的使用寿命至关重要。### 生物沼气与可再生能源生物沼气的生成主要依赖于有机废弃物的厌氧消化过程,这一过程不仅能有效处理废弃物,还能产生清洁的能源形式。沼气经过净化后,可以转化为甲烷(CH₄)并进
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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综述:铜掺杂氧化铬德拉福赛特(Copper-Doped Chromium Oxide Delafossite):溅射工艺、材料特性及器件应用——综述
透明导电氧化物(TCOs)是现代光电子技术中的关键材料,它们能够同时实现优异的光学透明性和高电导率。尽管n型透明导电氧化物在该领域占据主导地位,但p型TCOs的开发对于实现完全透明的电子设备至关重要。基于delafossite结构的铜掺杂铬氧化物(CuCrO₂)是一种有前景的p型TCO,它展现出显著的光学透明性、电导率以及磁性可调性。其丰富的资源和无毒特性进一步增强了其在可持续能源和光电子应用中的吸引力。本文综述了通过溅射法制造的CuCrO₂薄膜的制备与优化,强调了沉积工艺、后处理方法及其对薄膜结构、形貌、电学和光学性能的影响。CuCrO₂的高膜电导率和改善的价带排列解决了p型透明导电氧化物开
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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从原子基元到逼真的单原子催化剂:基于机器学习的原子间势能研究
金属-氮-碳(M-N-C)催化剂因其卓越的电化学性能而备受关注,尤其是在电化学能量转换领域。这些催化剂通过氮掺杂碳基质中分散的金属中心实现高效的原子利用,同时通过可调的配位环境精确控制电子结构。尽管密度泛函理论(DFT)在理解和优化M-N-C催化剂的原子层面机制方面发挥了重要作用,但近年来的实验研究表明,催化剂的性能不仅依赖于原子尺度的配位环境,还受到更宏观尺度的结构复杂性和电解质动态等现象的影响。这种现象超越了DFT在时空尺度上的计算能力,因此需要引入新的计算方法来填补这一理论与实验之间的关键差距。机器学习互原子势(MLIPs)正是应对这一挑战的前沿工具,它能够以数量级更高的速度进行模拟,同
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20
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更正:“利用大气空气等离子体快速激活3D打印碳电极:迈向电化学药物分析”
在已发表的文章中,我们发现了表3中的错误。具体来说,有三处引用被错误地归因了来源,还有一处数据存在错误。所有这些错误都是由于疏忽造成的;其他所有数据以及讨论内容都是正确的。表3. 不同激活方法对3D打印PLA/CB传感器的性能比较:其分离电位(ΔEp)和电荷转移电阻(Rct)的测量结果,这些传感器由Protopasta导电纤维制成,在[Fe(CN)6]3–/4–氧化还原介质中进行测试纤维材料氧化还原探针激活方式激活时间分离电位(ΔEp,单位:V)电荷转移电阻(Rct)参考文献PLA/CB Protopasta1 mM [Fe(CN)6]3–/4–DCSBD等离子体40秒0.37110 Ω·cm
来源:ACS Omega
时间:2025-11-20
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朝着无富勒烯的PIN钙钛矿太阳能电池迈进
在当前的太阳能技术领域,钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells, PSCs)因其卓越的光电性能和成本效益,正成为一种极具前景的替代传统硅基太阳能电池的材料。然而,尽管钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已大幅提升,达到25%以上,其在实际应用中的稳定性问题,尤其是机械性能的不足,仍然是阻碍其商业化的主要障碍之一。其中,电子传输层(Electron Transport Layer, ETL)作为钙钛矿电池中关键的组件之一,其性能直接影响电池的整体效率和寿命。目前,大多数钙钛矿太阳能电池仍然依赖于富勒烯(如C60)作为ETL材料,尽管其存在诸多局限性,如电压损失、稳定性差、机械强
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-11-20