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在脉冲激光照射下,通过重氮盐的还原接枝作用实现胶体金纳米粒子的等离子体介导功能化
这项研究提出了一种创新的策略,通过脉冲激光照射下利用等离子体共振效应,实现对胶体金纳米颗粒(AuNPs)表面的共价功能化。该方法的核心在于使用基于杯[4]芳烃的四氮𬭩盐进行还原性接枝,无需外部还原剂或光催化剂即可完成功能化过程。这种方法不仅提高了反应效率,还显著降低了反应时间和试剂消耗,为胶体纳米颗粒的表面修饰提供了一种快速、高效且具有广泛适用性的新途径。### 研究背景与意义金纳米颗粒因其独特的等离子体共振特性,在生物医学和有机合成领域具有广泛的应用前景。例如,在体外诊断、药物输送、光疗等方面,AuNPs展现出卓越的性能。其表面功能化对于提高其稳定性、调控其物理化学性质至关重要。然而,传统
来源:RSC Applied Interfaces
时间:2025-11-20
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卤代环烷烃中氧化诱导的σ-芳香性
在这项研究中,我们研究了一系列二价卤代环烷,其通用化学式为 CnHnXn2+(其中 n = 4、5、6 和 7,X = Br 和 I),这些化合物的每个碳原子上都含有卤素取代基,形成了环状结构。为了评估卤素原子环内的潜在 σ-芳香性,我们采用了磁感应电流密度(MICD)计算、离域键的电子密度(EDDB)以及芳香稳定性能量(ASE)作为能量指标。研究结果表明,卤素原子环内存在显著的 σ-电子离域现象,这一现象得到了所有芳香性指标的一致支持。由此我们证明了,非芳香性的中性卤代环烷可以通过常规氧化反应转化为 σ-芳香性的二价物种。此外,我们还发现这种 σ-电子
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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利用连续动态流动实验对多步转化过程进行动力学建模
在本文中,我们提出了一个用于多步转化的动力学模型。该模型包括一个Paal–Knorr吡咯反应,随后是一个亲核芳香取代反应,整个过程在连续流系统中进行。模型利用了从顺序动态流动实验中获得的数据进行参数估计(总共7个参数),其中Paal–Knorr产物的拟合优度(R²)为0.974,亲核芳香取代产物的拟合优度(R²)为0.998。基于动态流动实验的模型验证范围超出了之前研究的实验范围。通过进行“计算机模拟”(in silico simulation),发现当亲核试剂的浓度是之前研究的三倍时,模型预测结果与实验结果之间的差异约为7%。
来源:Reaction Chemistry & Engineering
时间:2025-11-20
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让流动化学实验变得更加便捷:采用标准FDM 3D打印机打印的、配备加热和冷却装置的不锈钢反应器
3D打印不锈钢微反应器:推动流化学技术的普及与应用在化学合成领域,连续流动反应技术正逐渐成为一种重要的研究方法。与传统的批次反应器相比,流化学技术在热传导、质量传递以及反应控制方面表现出更优的性能。其核心优势在于较高的表面积与体积比,使得反应过程更加高效且可控。近年来,随着微流体技术的发展,流化学的研究水平得到了显著提升,而微反应器作为其中关键的组件,其设计和制造技术的进步对于整个系统的性能提升具有重要意义。目前,工业界主要采用不锈钢反应器进行连续流动化学反应,因其出色的热传导性、化学稳定性和机械强度,非常适合用于高温或高压的合成反应。然而,这类工业级反应器的成本较高,通常需要专业的制造设备和
来源:Reaction Chemistry & Engineering
时间:2025-11-20
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N(2D) + CH3CCH 和 N(2D) + CH3CN 反应的气相动力学研究
含有分子氮作为主要成分的行星大气的化学性质受到原子氮反应的强烈影响。尽管氮原子在基态(N4S)下对大多数稳定分子几乎不具反应性,但电子激发态下的氮原子(N2D)则具有较高的反应性,可能在诸如土卫六(Titan)这样的行星大气中参与腈类及其他含氮有机分子的生成过程。然而,在适当的低温范围内,针对N2D反应的动力学研究却相对较少。本文报告了一项实验研究结果,该研究使用超声速流动反应器在50 K至296 K的温度范围内,探讨了N2D + 甲基乙炔(CH3CCH)和N2D + 乙腈(CH3CN)的反应过程。N2D原子是通过C3P + NO反应间接生成的,随后通过
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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一项关于顺式和反式甲酸在电离过程中光谱特性的研究
通过使用后哈特里-福克(post-Hartree–Fock)方法,并在适当的情况下采用时变密度泛函理论(time-dependent DFT)方法,我们研究了cis-HCOOH+和trans-HCOOH+阳离子的电子态以及中性HCOOH分子的基态电子结构。随后,我们确定了它们的平衡结构和振动频率。我们还沿着各种内部坐标绘制了这些双阳离子物种的势能面。这些势能图揭示了由于振动耦合作用导致的这些阳离子复杂的电子结构,进而使得它们的电子波函数发生了混合。因此,只有多组态(multiconfigurational)方法才能有效地研究这些体系。之后,我们利用计算结
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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理解二氧化碳在SrO及其羟基化变体Sr(OH)2·nH2O(n = 0, 1, 8)表面的吸附现象
氧化锶(SrO)是一种有前景的材料,可以通过可逆的碳化和煅烧循环来捕获二氧化碳(CO₂)。在这一过程中,SrO与CO₂反应生成SrCO₃,并可通过煅烧再生。在潮湿环境中,SrO会与水反应生成氢氧化锶及其水合物(Sr(OH)₂·nH₂O)。本研究采用密度泛函理论,探讨了CO₂在这些晶体表面的吸附机制,包括SrO、Sr(OH)₂、Sr(OH)₂·1H₂O和Sr(OH)₂·8H₂O。研究发现,CO₂与这些表面的相互作用通过电子转移导致碳酸盐/碳酸氢盐的形成,且CO₂在SrO表面与其羟基化表面上的取向和键特性存在显著差异。为了研究湿度对CO₂吸附的影响,还研究了
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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量子力学视角下的有序演化过程——以纳米多孔氧化铝为例
多孔有序阳极氧化铝(PAOX)是宏观自组织的典型例子。它常被视为耗散结构的典范,其高度有序的孔结构是由电水动力学过程及相关流控单元形成的。通过对孔结构和流控单元的研究,我们首次发现这些宏观结构的有序排列遵循量子力学规律。控制这种排列对称性的基本原理和定律在概念上与费米粒子的本征能量、本征能量谱及其性质相关联,因此它们形成了一个离散的熵产生谱,该谱编码了粒子所处的配位环境的分布。这些量子力学特性被纳入基于熵产生和耗散结构理论的PAOX有序演化模型中。
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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Er掺杂对In2O3(001)表面对H2S、NO2和CO检测性能的影响:一项密度泛函理论(DFT)研究
利用密度泛函理论(DFT)计算,严格研究了铒(Er)掺杂对In2O3(001)表面对H2S、NO2和CO气体检测性能的影响。基于吸附能、Bader电荷转移和态密度(DOS)的分析表明,Er掺杂能够选择性增强表面与NO2的化学反应性。关键结果显示NO2的结合强度显著提高:在原始表面上吸附能为−0.37 eV,而在Er掺杂表面上吸附能提升至−0.61 eV。这种更强的化学吸附作用得益于NO2从表面夺取电子的能力增强,其电荷转移量从原始表面的−0.38 e增加到Er掺杂表面的−0.46 e。此外,TDOS和PDOS分析证实,在NO2吸附到掺杂表面后,费米能级附
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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提高SnS2和SnSe2单层材料对氢的吸附性能:在外加电场作用下的碱金属和碱土金属修饰
高效的氢储存对于推动清洁能源技术的发展至关重要。在这项研究中,我们基于密度泛函理论(DFT),研究了通过碱金属(Li、Na、K)和碱土金属(Mg、Ca)修饰后的过渡金属硫族化合物(包括SnS₂和SnSe₂)单层的氢储存性能。研究发现,经过Ca修饰的SnS₂和SnSe₂表现出最佳的氢吸附性能,每个H₂分子的结合能约为-0.15 eV,这种吸附属于强物理吸附。这些材料的最大质量储氢容量可达2.67%至4.64%。我们还评估了与储氢容量相关的关键实际参数,包括压力、解吸温度以及外部电场的影响。在100巴的氢压下,Ca-SnS₂和Ca-SnSe₂的解吸温度分别约
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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原子级催化反应网络:以CO、NO及其组合的电化学还原为例
通过从有根据的猜测出发计算关键反应中间体,为表面上的异相催化反应建立反应路径,使研究人员能够绘制自由能图并开发出适用于反应步骤较少的小分子的机理模型。对于具有多种产物、多种反应物或大量反应步骤的反应,提出并验证反应机理极具挑战性,甚至可能是不可能的。在这项工作中,我们提出使用异构体生成器作为在催化表面上生成原子级反应网络的工具。我们展示了如何利用这一工具来彻底探索反应路径,并生成反应物可能形成的所有产物。在此基础上,我们统计了由多种CO、NO及反应物组合所产生的中间体和产物数量,从而体现了包含大量反应步骤的多反应物反应网络的复杂性。随后,我们通过密度泛函
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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利用带电荷的Janus纳米管尖端实现水与乙醇的分离
乙醇是一种重要的工业物质,既可用作溶剂,也可用作燃料。特别是在生产生物乙醇作为替代燃料的过程中,需要寻找能够以更低能耗分离水和乙醇的方法。通过分子动力学模拟,我们研究了带有Janus结构(一个端点带正电,另一个端点带负电)的碳纳米管(CNTs)对水和乙醇分子的选择性。这些电荷在碳纳米管内部产生不均匀的轴向电场,该电场强度足以诱导水分子在碳纳米管内形成特定的结构。具体来说,直径在1.6到2.8纳米之间的带电碳纳米管对水分子的选择性很高,而直径小于1.6纳米的碳纳米管则更倾向于选择乙醇。当碳纳米管的直径超过2.8纳米时,端点电荷的影响减弱,导致其对水分子的选
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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掺钼离子的TiO2的电致变色性能
我们之前报道了一种新型的光致变色现象,这种现象发生在掺有钼离子(Mo6+)的水基TiO2胶体溶液中。在紫外光照射下,通过光生电子的反应,TiO2中的Mo5+被氧化为Mo6+,导致溶液的颜色从无色透明变为灰色,最终变为黑色。然而,这种光致变色过程的一个缺点是漂白速度较慢。在这项研究中,我们研究了Mo-TiO2的电致变色性能,以克服这一缺点,因为通过改变电位,Mo5+向Mo6+的氧化反应可以快速发生。当Mo6+的浓度从1.1%增加到5.0%时,获得透明TiO2胶体溶液所需的时间变长,研究发现5.0%的Mo6+浓度是最适合在氟掺杂的氧化锡玻璃上制备电致变色薄膜
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20
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氮杂[4,5-b]吲哚和苯并[f][1,5]二氮杂辛-2,8(1H,3H)二酮的合成:对宫颈癌和脑癌具有潜在的抗癌活性
当前的手稿内容包括:(i) 开发了一种用于区域选择性和立体选择性合成azepino[4,5-b]indoles的可靠方法,该方法具有广泛的底物适用范围;(ii) 通过一系列在[4,5-b]indole衍生物上的氧化反应级联,首次成功合成了tetrahydrobenzo[f][1,5]diazecine-2,8(1H,3H)diones;(iii) 对这些diazecine化合物进行了抗癌症活性测试,发现它们对HeLa和U87MG细胞系具有显著的抑制作用。该合成方法首先利用路易斯酸催化的SN2型环开环反应,使活化的叠氮环从C-3位与吲哚反应;随后在同一反应
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-11-20
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碱式碳酸钙(analcime)中碱离子交换的能量学与动力学
在当今全球能源需求不断增长的背景下,核能作为一种高效且低碳的能源形式,已被许多国家纳入其能源发展战略。然而,核裂变反应所产生的大量放射性废物,尤其是铯(Cs)同位素,如137Cs,对环境和人类健康构成了严重威胁。137Cs具有约30.17年的半衰期,其主要衰变形式为β衰变,生成137mBa,随后进一步释放出具有约662 keV能量的伽马射线。由于其高溶解性和潜在的生物富集性,137Cs在核废料处理中是一个关键问题。一旦释放到环境中,137Cs可以通过食物链进入人体,导致长期的辐射损伤,包括细胞损伤、基因突变以及癌症风险的增加。例如,1986年切尔诺贝利核事故和2011年福岛核事故中释放出的大量
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-11-20
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可回收的钯催化环碳酰化反应:以生物来源的2-MeTHF为溶剂,将o-碘代芳基碳二亚胺与亲核试剂反应,生成2-杂喹唑啉-4(3H)-酮
一种新型的中孔SBA-15固定化Schiff碱和膦配体双齿钯(II)复合物[SBA-15-N,P-Pd(OAc)₂]是通过将3-氨基丙基三乙氧基硅烷固定在SBA-15上制备的,随后与2-(二苯基膦)苯甲醛发生缩合反应,再与Pd(OAc)₂进行配位。使用4摩尔%的SBA-15-N,P-Pd(OAc)₂作为催化剂,在80°C下,以K₂CO₃作为碱,在7巴的CO压力下,o-碘代芳基碳二亚胺与亲核试剂在生物衍生的2-MeTHF中顺利地进行级联加成/环羰基化反应,生成了一系列2-杂喹唑啉-4(3H)酮类化合物,产率良好且对官能团的耐受性较强。SBA-15-N,P-
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20
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儿茶酚衍生的LMCT复合物在TiO2上的光稳定性挑战:用于可见光驱动的光催化空气净化
儿茶酚衍生物与TiO₂表面形成的配体-金属电荷转移(LMCT)复合物因其可见光敏化效应而受到了广泛关注。然而,这些复合物在连续光照下的稳定性仍然是实际应用中的一个关键问题。在本研究中,我们系统地考察了儿茶酚衍生的LMCT复合物在蓝光、绿光和红光照射下的稳定性。这些复合物在水中具有稳定性,但在干燥空气中暴露于蓝光和绿光下会显著降解,导致其敏化能力完全丧失。相比之下,它们在红光下保持稳定,尽管由于光子能量较低,其光催化活性受到限制。这一发现强调了提高对高能量可见光(例如蓝光)的光稳定性的重要性,以实现有效的可见光驱动的光催化甲苯去除。在复合物形成过程中增加儿
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20
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布伦斯特酸在USY沸石上的存在促进了2-甲基喹啉与醛类的直接烷基化反应
开发环保型催化剂体系是现代有机合成领域极具吸引力的策略。在这项研究中,无需任何添加剂,即利用USY沸石实现了2-甲基喹啉和苯甲醛的直接烯基化反应。USY沸石上丰富的可接触布伦斯特酸位点促进了2-甲基喹啉和苯甲醛的吸附与活化,通过布伦斯特酸位点上的质子氢与底物中氮(N)或氧(O)原子的静电相互作用,分别生成了高反应活性的中间体——2-亚甲基-1,2-二氢喹啉和质子化的苯甲醛。USY沸石的活性优于具有较少可接触布伦斯特酸位点的介孔HBeta和HZSM-5沸石。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20
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基于丝蛋白的集成可穿戴电化学传感器,用于检测汗液中的尿酸
尿酸(UA)是人体内嘌呤核苷酸的代谢产物。过量摄入高嘌呤食物会导致体内尿酸水平升高,从而增加患心血管疾病、痛风及相关疾病的风险。在这项研究中,我们构建了一种用于检测尿酸的集成柔性三电极系统,该系统以丝蛋白薄膜作为基底,碳墨水作为工作电极和对电极,AgCl/Ag作为参比电极。为了进一步提高传感器的灵敏度和稳定性,我们采用了ZIF-8的碳化衍生物来修饰工作电极的表面。在尿酸检测中,这种改性传感器表现出高灵敏度、强稳定性和良好的重复性。此外,该传感器还具有优异的透气性和生物相容性,可以贴附在皮肤上而不会引起不适或过敏反应。本研究开发的这种可穿戴尿酸传感器能够检
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20
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甲基3-(2-甲酰基-5-甲氧基萘-1-基)丙酸酯作为用于人类血清白蛋白折叠和结合研究的荧光探针
甲基-3-(2-甲酰基-5-甲氧基萘-1-基)丙酸酯(MFMNP)被合成并选为最有前景的荧光探针,因为它在所有衍生物中表现出优异的荧光强度和最大的斯托克斯位移。在水溶液中,MFMNP的双重发射行为归因于醛形式与其对应的偕二醇形式之间的平衡。通过包括稳态和时间分辨测量在内的综合光谱分析,揭示了MFMNP的光物理性质。研究了MFMNP与人血清白蛋白(HSA)的天然形式和变性形式之间的相互作用,以及其对牛血清白蛋白(BSA)的结合亲和力。利用稳态和时间分辨荧光光谱展示了十二烷基硫酸钠(SDS)的变性作用以及SDS在尿素变性HSA中的复性作用。华法林和布洛芬分别
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-11-20