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在掺杂过渡金属的γ-石墨烯上制备亚纳米等距自旋阵列,用于实现超快自旋逻辑运算
基于均匀自旋的架构对于确保信号完整性、最小化功耗以及实现可扩展制造至关重要。在此研究中,构建了一种亚纳米级别的等间距过渡金属(TM)原子(Fe、Co和Ni)阵列,这些原子精确地固定在γ-石墨烯纳米线(γ-GYNW)上,形成了具有0.7纳米空间周期性的量子限制自旋中心。通过第一性原理动力学模拟,系统地调节了这四种TM原子的种类和空间排列,并根据自旋密度的分布特征,选择了TM4-γ-GYNW结构[TM1(Fe), TM2(Co), TM3(Ni), TM4(Fe)]进行进一步研究。有趣的是,自旋密度分布在五个特定位置表现出局部化特性:TM1(Fe)、TM2(Co)、TM2&3(Co&Ni)、TM3
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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关于M-TTCOF(M = Zn, Cu, Ni, 2H)对SF6/N2选择性吸附的理论研究:适当孔径与高密度吸附位点的影响
开发出能够突破“性能 trade-off”限制、实现高效吸附和富集气体混合物中微量 SF6 的高性能吸附剂具有重要的科学和实际价值。在这项研究中,通过量子力学和巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟系统地研究了微孔卟啉-四硫富瓦烯基双功能共价有机框架(M-TTCOFs,其中 M = Zn、Cu、Ni、2H)中堆叠方式及节点结构对 SF6/N2 分离性能的影响。卟啉节点的配位中心变化对 M-TTCOF-AB 的 SF6/N2 吸附和分离性能几乎没有影响。研究表明,四硫富瓦烯(TTF)作为强电子供体是吸附 SF6 的最佳位点。2H-TTCOF-AB 显示出最高的 SF6 吸附能力(6.16 mol kg–
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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通过超快电子显微镜观察黑磷膜中的振动动力学
在超快电子显微镜(UEM)中,光诱导的电子显微图像中的时间变化为理解物理和化学过程提供了关键线索。然而,相关对比度动态的微观起源仍需进一步研究。在此,我们采用了频闪UEM技术和逐像素图像分析方法,研究了悬浮黑磷(BP)膜在飞秒激光激发下的振荡弯曲动态。在不同温度下的实验表明,对比度振荡仅发生在膜褶皱处,并且在整个膜上呈现出两种频率,且随着温度降低这些频率会增大。统计分析显示,振荡相位集中在两个相差π的值附近。我们的研究结果表明,这种现象属于整体膜振动,而非耦合的局部模式。褶皱处的周期性晶格畸变改变了局部晶体相对于电子束的方向,从而导致了时间依赖的对比度变化。这项工作为分析复杂系统中的对比度动态
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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在超分子间隔层上生长的少层C60的解耦电子结构与拉曼光谱研究
在常温常压条件下,基于氰尿酸(CA)与三聚氰胺(CA·M)1:1复合物的大规模超分子网络成功制备在重构的Au(100)表面上。当这些网络作为超高真空环境中的间隔层使用时,它们有助于研究覆盖在其上的富勒烯层中的电子解耦效应。使用扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)系统地表征了自组装在CA·M/Au(100)表面的C60层的几何结构和电子结构。STM/STS测量显示C60区域内存在4.1 eV的较大HOMO–LUMO能隙。X射线光电子光谱进一步证实了间隔层所诱导的电子解耦效应。值得注意的是,这种宏观解耦效应使得能够检测到沉积在预先涂有CA的单晶金基底上的少层C60薄膜的拉曼散射信号——否则这些信
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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H2与Nanoceria的反应:TPR实验的微观动力学模拟
在这一研究中,科学家们通过结合密度泛函理论(DFT)计算的反应能量和反应势垒以及后续的微动力学建模,提出了一个全新的机制来解释实验中观察到的温度程序还原(TPR)光谱。该机制揭示了氢气在纳米氧化铈(CeO₂)表面的反应路径,其中氢的解离主要发生在扩展的{111}晶面,而实际转化为水的过程则发生在纳米颗粒的脊部(ridges)。研究发现,氢迁移势垒和Ce³⁺离子的可用性共同决定了模拟TPR光谱的形状,整体上与文献中的实验光谱高度一致。研究还得出结论,超氧离子(O₂⁻)在小尺寸纳米氧化铈中显著提高了反应活性。纳米氧化铈的氧化学性质一直是科学界关注的热点,因为其独特的物理和化学特性在催化、能源存储等
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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一个有机闭合壳层分子要变得具有磁性需要满足什么条件?
分子磁性长期以来与金属有机框架和有机自由基密切相关。前者提供了局域化的d壳层或f壳层电子,这些电子形成了局域的自旋矩;而后者则包含外层未配对的电子,这些电子同样具有磁活性。然而,随着近年来实验中出现的令人惊讶的现象,关于闭壳结构有机分子与环境相互作用后磁性特性的研究逐渐兴起。特别是手性诱导自旋选择性效应(chirality-induced spin selectivity effect)的发现,使得原本被认为磁性不活跃的闭壳有机分子展现出显著的自旋极化特性。这种效应不仅改变了我们对磁性活动来源的理解,也引发了对分子磁性起源的深入思考。手性诱导自旋选择性效应的核心在于,当电子流经手性材料时,它们
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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实验评估与氧化铝载体上钯纳米颗粒烧结行为的动力学模型
负载在氧化铝上的钯纳米颗粒被广泛用作尾气处理中的催化剂。在烧结过程中,钯颗粒尺寸分布的变化受到初始钯纳米颗粒尺寸分布、钯颗粒与氧化物载体的表面异质性以及还原或氧化气体环境的影响。在本研究中,我们通过胶体合成(正态分布)或初期润湿浸渍(对数正态分布)方法,在不同的非晶态Al2O3载体(γ-Al2O3、掺镧γ-Al2O3)上制备了平均粒径相似但分布不同的钯纳米颗粒。在氧化(O2,1073 K)和还原(H2,1073 K)老化条件下,钯在γ-Al2O3和掺镧Al2O3上的烧结速率相似(通过透射电子显微镜(TEM)、氧吸附(O2)和X射线衍射(XRD)进行量化)。从相同的平均钯颗粒尺寸出发,还原条件使
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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氧空位在促进钙钛矿CeFeO3−δ/NF催化剂上氧气析出反应中的作用:实验与理论研究
在全球能源需求不断增长的背景下,寻求可持续能源解决方案的过程中,通过水电解生产氢气变得越来越重要。然而,发生在阳极上的氧演化反应(OER)经常成为整个过程中的动力学限制因素。本研究提出了一种含有氧空位的新型CeFeO3−δ/NF催化剂,该催化剂在10 mA·cm–2的电流密度下仅需要310 mV的过电位即可实现优异的OER性能。基于密度泛函理论(DFT)计算,分析了该催化剂的电子结构及其对OER性能的影响。研究结果表明,CeFeO3−δ催化效率的显著提升归因于其中的氧空位。这些氧空位优化了电子结构,增强了中间产物的有效吸附,为开发下一代OER催化剂提供了有前景的途径。
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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通过分离还原和渗碳过程制备相纯的W2C和WC,并研究它们作为氢化催化剂的性能差异
在现代工业催化领域,寻找能够替代贵金属催化剂的低成本、高性能材料一直是研究的重点。其中,碳化钨(Tungsten Carbide, WC)因其电子特性与铂(Pt)相似,被视为一种极具潜力的替代材料。然而,目前对于碳化钨不同相态(如WC和W₂C)在催化过程中的具体作用仍然缺乏深入理解。传统上,碳化钨的合成方法通常涉及复杂的气固反应过程,其中钨的还原和碳化同时进行,这种同时发生的反应机制使得对产物相态的控制变得困难。因此,本研究提出了一种较少被关注的两步合成方法,即通过将还原与碳化过程分离,以获得和研究纯相的碳化钨材料,从而更精确地理解其催化性能与结构之间的关系。碳化钨作为催化剂,其性能不仅与材料
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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纳米黏土介导的电荷重新分布以实现有效的伤口愈合
在伤口治疗中,如何实现快速止血与持续抗菌效果之间的平衡仍然是一个重大挑战。我们提出了一种基于纳米粘土界面的电荷重新分布策略,该方法通过将聚集诱导发光剂(AIEgen,即TTPy)与蒙脱石(MMT)进行混合来实现。分子动力学分析和飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)实验表明,Ca2+通过阳离子-π电子相互作用在界面处富集;密度泛函理论分析则显示TTPy能够使O 2p能级发生蓝移,从而削弱Ca-O键的稳定性并提高Ca2+的生物利用度。这种界面调控机制加速了血液凝固过程,使凝血时间缩短至90秒,并同时形成了一种光稳定的抗菌表面,该表面能够通过细菌附着及光触发的活性氧物质有效杀灭金黄色葡萄球菌(S
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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从单重裂变晶体到复合材料中配体功能化量子点的有效三重能量转移
单重裂变(Single Fission, SF)是一种通过吸收单个高能光子产生多个三重态激子的过程,这一过程有助于减少热化损失并提高光伏设备中的光电流转换效率。然而,三重态激子的扩散长度有限、能量较低且处于暗态,这些特性给其实际应用带来了挑战。为了解决这些问题,我们通过将基于苝二亚胺衍生物的单重裂变晶体(C5)与表面配体功能化的量子点(Pe-QDs)结合,制备出了复合材料(C5-Pe-QDs)。这种结构使得三重态能量能够高效地从C5晶体转移到量子点上,并在量子点中转化为明亮的光态,从而进一步促进其利用。该复合材料的三重态产率约为166%。三重态能量转移始于大约562皮秒,在2000皮秒内约有6
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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在强光-物质耦合作用下的分子相互作用局域化探测
强光与物质的耦合会产生混合极化子态,为控制系统的动态行为和反应性提供了新的机会。尽管光谱显示出了明显的极化子特征,但目前尚不清楚在强耦合条件下分子层面的相互作用是否会发生改变。在这里,我们利用电子能量转移(EET)技术来研究强耦合系统的局部环境,这种方法能够提供比传统远场光谱学更深入的见解。通过引入探针分子并使用飞秒瞬态吸收技术,我们测量了Fabry-Pérot腔内探针分子与强耦合分子之间的电子能量转移速率。值得注意的是,尽管在强耦合条件下光谱发生了显著变化,但电子能量转移速率却保持不变。这一结果表明,控制分子能量转移的近场相互作用基本未受影响,这有助于解释为什么这类系统中的光物理现象往往类似
来源:The Journal of Physical Chemistry Letters
时间:2025-11-19
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数字诱惑:探究影响青少年尝试和使用电子香烟的社交媒体功能
摘要 背景: 尽管这一年龄段的青少年传统香烟使用量在下降,但他们对电子香烟(e-cigarettes)的使用却激增。电子香烟已成为美国中学生和高中生中最受欢迎的烟草产品,有超过200万人表示目前正在使用。社交媒体在这一趋势中起到了关键作用,通过广泛的市场推广和正面形象塑造,使电子香烟的使用变得正常化。 目的: 本研究探讨了社交媒体平台上与电子香烟相关的内容的特定特征,这些特征如何吸引青少年,并影响他们开始使用及持续使用电子香烟的行为。 方法:
来源:Journal of Addictions Nursing
时间:2025-11-19
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针对酒精使用障碍的远程护理干预
摘要 背景: 在印度,酒精是最普遍的精神活性物质。它对个人、家庭和社会都产生了广泛的影响。尽管在酒精依赖症的治疗方面取得了许多进展,但复发仍然是一个令人担忧的问题。本研究旨在确定远程护理干预(TNI)在改善农村酗酒男性患者的酒精相关状况方面的有效性。 方法: 这项双臂随机对照试验(RCT)于2022年1月至2023年4月在印度的一家三级精神护理机构的成瘾治疗部门进行。共有164名被诊断为酒精依赖综合征的参与者被随机分配接受远程护理干预(TNI,n = 81)或常规治疗(TA
来源:Journal of Addictions Nursing
时间:2025-11-19
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以解决方案为导向的压力管理计划对护理专业学生情绪性进食和数字游戏成瘾的影响:一项随机对照研究
摘要 目的: 本研究旨在评估以解决方案为导向的压力管理计划对护理专业学生情绪化进食和数字游戏成瘾的影响。 设计与方法: 采用前后测对照组、随机对照研究设计。研究对象为60名护理专业学生,其中干预组30人,对照组30人。数据通过个人信息表、情绪化进食量表和游戏成瘾量表收集。 结果: 0.05);但在干预后,干预组的这两项量表得分显著低于对照组(p < 0.05)。对照组在情绪化进食量表上的平均得分出现显著下降,而在游戏成瘾量表上的平均
来源:Journal of Addictions Nursing
时间:2025-11-19
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在一家农村门诊行为健康诊所中实施筛查、简短干预以及转诊治疗的服务
摘要 物质使用障碍在美国与严重的残疾和死亡率相关。虽然针对物质使用障碍的治疗是有效的,但在医疗或精神科门诊中,筛查并不是一种常见的做法。在一个农村的门诊行为健康诊所中,尽管美国预防服务工作组(US Preventive Services Task Force)和国家药物滥用研究所(National Institute of Drug Abuse)有相关建议,但患者并未接受酒精和药物滥用筛查。这个质量改进项目旨在为18岁及以上的新成年患者提供筛查、简短干预以及治疗转诊培训,这些患者是因初次用药管理而前来就诊的,并使用了酒精使用障碍识别
来源:Journal of Addictions Nursing
时间:2025-11-19
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在磷硼三联吡啶体系中,观察到了甜菜碱与1,2-氧磷杂环烷之间的平衡状态
含有磷硼三吡啶骨架的β-羟基烷基膦盐在MHMDS(M = Li、Na和K)作用下的脱质子反应通过变温(VT)31P{1H} NMR光谱技术进行了监测。使用LiHMDS时,相应的甜菜碱在25°C时可以被观察到;而使用NaHMDS时,甜菜碱可以在-40°C以下被检测到。相比之下,在存在冠醚和KHMDS的条件下,使用NaHMDS时可以观察到相应的1,2-氧膦烷。结果表明,甜菜碱与1,2-氧膦烷之间的平衡状态取决于甜菜碱中的氧离子与碱金属离子之间的相互作用。通过密度泛函理论(DFT)计算(无论是否包含碱金属离子),估算了甜菜碱和1,2-氧膦烷的相对稳定性,并使用包含原子的轨道(GIAO)方法计算了它们
来源:The Journal of Organic Chemistry
时间:2025-11-19
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间苯二酚-苯醌电荷转移复合物的老化反应与压缩行为
间苯二酚(m-二羟基苯,C6H6O2,以下简称Rs)和p-苯醌(C6H4O2,pBq)能形成电荷转移复合物pBq:Rs。在这种复合物中,Rs和pBq分子呈层状排列,通过OH···O键连接成链状结构。在高压作用下,pBq:Rs复合物的颜色会明显变深,其带隙能量Eg以每帕斯卡24.4电子伏特的速率(−24.4 eV TPa–1)减小。该复合物的线性压缩率分别为:沿π层状结构方向为31.68 TPa–1,沿OH···O键连接链方向为15.49 TPa–1。在常温常压下,pBq:Rs复合物会因Rs向pBq转移氢原子并生成氢醌(C6H6O2,Hq)而缓慢分解;同时间苯二酚的自由基也会发生聚合反应。与类似
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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疏水性铽掺杂硫化锌纳米颗粒中的表面封端配体调控掺杂剂发射:偶数与奇数碳链的影响及配位性质
表面封端配体在量子限制纳米颗粒(NPs)中起着重要作用,它们不仅能够提供稳定性和分散性,还能控制其发光特性。本研究系统地探讨了不同链长表面修饰剂封端的、尺寸匹配的掺铽硫化锌 [Zn(Tb)S] 纳米颗粒的光致发光现象。具体比较了以下几种配体:(a) Cn(n = 20–10)的羧酸酯-三辛基膦氧化物(TOPO);(b) Cn(n = 18,饱和)的羧酸酯-TOPO 和 Cn(n = 18,C9–C10 不饱和)的羧酸酯-TOPO;(c) Cn(n = 18)的羧酸酯-TOPO 与 Cn(n = 18)的羧酸酯的组合。研究发现,掺杂剂的发光效率与链长之间存在非单调关系,其中 C14 链长的配体表
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19
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笼体占用率如何影响甲烷水合物在应力条件下的力学响应?
作为一种潜在的能源,了解甲烷水合物的基本力学行为对其开发和运输至关重要。本文通过分子动力学模拟研究了在不同笼体占据率和温度条件下甲烷水合物的力学性能和响应行为。结果表明,甲烷分子通过范德华相互作用使笼体结构更加稳定,从而提高了材料的弹性模量和最大应力。不同类型的空笼体在拉伸过程中的影响截然不同:在笼体占据率相同的条件下,大空笼体水合物在线性弹性阶段表现出更高的弹性模量;但在非线性阶段和断裂阶段,小空笼体水合物的最大应力增幅更为显著。水合物的力学性能主要由氢键网络决定。拉伸过程中氢键的断裂可能是系统偏离胡克定律的原因之一。在非线性变形阶段,氢键通常在已经断裂的氢键附近断裂,最终导致水合物从这些位
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-11-19