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含有二嗪环的环金属化铁(II)硫醇络合物:C,N-螯合部分的π-受体特性
在多齿配体的开发中,结合电子给予基团和π-接受基团是一种非常有吸引力的策略。一系列含有N,C,S三齿配体(LN,C,S)的硫醇铁(II)配合物被合成,其化学式为trans-[Fe(LN,C,S)(CO)(PMe3)2]。这些配合物是由含有二嗪环(吡啶嗪、嘧啶或吡嗪)的二苯并噻吩衍生物通过C–S键断裂反应制备得到的。通过比较这些N,C,S三齿铁(II)羰基配合物与仅含有二嗪环或吡啶环的配合物的光谱和结构性质,证明了LN,C,S中N-给予位点的π-接受能力。在各种二嗪衍生物中,含有吡啶嗪的LN,C,S配体表现出最强的π-接受能力:trans-[Fe(LN,C,S)(CO)(PMe3)2]配合物的C
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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高自旋Fe(I)配合物在单体和聚合物构型中的磁光谱与穆斯堡尔光谱联合研究
铁是一种广泛存在于自然界中、成本低廉且对人类至关重要的重要元素,因其在催化、小分子活化和材料科学等领域的广泛应用而备受关注。在铁的化合物研究中,铁的配位环境和电子结构对其磁性行为具有决定性影响。通过特定的配体设计,可以有效地调控铁的配位状态,从而实现对其磁性特性的精确控制。例如,半夹心结构的铁(II)前体化合物 [Cp′FeN(R)(SiMe₃)](R = SiMe₃ 或 2,6-二异丙基苯基(dipp))在与 KC₈ 进行还原反应后,形成了具有不同结构特征的铁(I)配合物,包括一维聚合物 {[Cp′Fe(N(SiMe₃))₃]K}ₙ(化合物 4)和 {[Cp′Fe(N(dipp)(SiMe₃
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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电场诱导的金属-有机框架光子晶体的组装及其电致变色性能
纳米颗粒的自组装是一种迷人的现象,它能够形成具有鲜艳结构颜色的光子晶体结构,这些颜色让人联想到自然界中的例子,如蛋白石和蝴蝶翅膀。在这项研究中,我们研究了金属-有机框架(MOF)纳米颗粒在电场驱动下的组装行为,并分析了它们的结构颜色随施加电压的变化情况。由于MOF纳米颗粒本身具有表面电荷,电场有助于它们的定向移动和组装,从而产生可见的颜色变化。具有不同晶体几何形状、颗粒大小、官能团以及分散溶剂的MOF表现出不同的电致变色特性。这些发现为MOF在组装结构和光学应用中的潜力提供了宝贵的见解。
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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基于SARA的重质油浆相加氢处理动力学模型
某些不受支持的催化剂在重质原油的浆态加氢裂化过程中展现出巨大潜力,能够提高液体产率并减少焦炭的形成。然而,针对这些催化剂的动力学研究仍然十分有限。此外,尽管SARA组分分析对于理解反应机理和指导工艺优化至关重要,但相关研究也相对不足。为填补这些研究空白,本研究利用基于SARA的反应网络,探讨了原油在浆态三金属催化剂上的加氢裂化动力学行为。研究人员构建了一个包含SARA组分分布、焦炭前体化合物及气体生成途径的动力学模型,涵盖了15条反应路径。通过对模型进行优化,获得了可靠的动力学参数,这些参数显示出良好的相关性,并使得目标函数值较低。这些参数有助于深入分析反应网络,明确反应的速率限制步骤、涉及焦
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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蛋白质的约束作用将动态异质性与过冷单层水中的结构有序性分离开来
水在纳米尺度的限制或界面处表现出与体相水截然不同的物理化学特性,这种特性在自然界和工程应用中具有广泛的重要性。从土壤孔隙、矿物界面到冷冻保存和能量存储,以及特别是在生物系统中,这种受限水的存在无处不在。特别是在细胞中,大分子的拥挤将水限制在纳米尺度的区域内,从而深刻地影响了从生化反应速率、蛋白质折叠到分子间相互作用等过程。不同于被动的溶剂,受限水在这些过程中往往扮演着积极的角色。在超冷温度下,水在准二维(2D)限制中展现出与体相水不同的相行为。这种受限水可以在体相水会结晶的温度下保持液态或非晶态,并且可以固结成在体相冰中未见的非常规冰多态。在生物系统中,一个典型的例子是高活性昆虫抗冻蛋白,其疏
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通过多价四唑胺复合物实现的自报告聚集诱导的基因转染系统
这项研究围绕一种新型的荧光基因传递系统展开,该系统通过将具有酸性四唑基团的四苯基乙烯(TPE)背骨聚集诱导发光(AIE)荧光材料与支化聚乙烯亚胺(BPEI)基因载体结合,实现了对基因传递过程的实时可视化追踪。AIE材料在溶解状态下通常发光较弱,但在聚集状态下能够显著增强发光效果,这种特性使得它们在生物医学领域中具有重要的应用潜力。通过电荷相互作用,TPE-4TA和TPEBM-2TA这两种AIE荧光材料能够与BPEI形成稳定的复合物,同时保持其对DNA的结合能力,从而构建出一个既能实现基因传递又能自我报告传递过程的平台。在实验中,研究者采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的质粒DNA作为模型,验证了该
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二氧化碳辅助下的环己烷氧化脱氢反应:热力学与动力学视角
环己烷(Cy-H)在二氧化碳(CO2)辅助下的氧化脱氢反应(CO2–ODH)为同时利用二氧化碳和生成环己烯(Cy-ene)提供了一条有前景的途径;然而,与轻质烷烃相比,该反应的热力学可行性及动力学复杂性尚未得到充分研究。本研究采用磷改性的催化剂(10Cu0.25Mn0.75Oδ/5POδ-Al2O3)对Cy-H的CO2–ODH过程进行了探讨,并结合热力学分析、动力学建模以及原位DRIFTS技术来验证反应机理。热力学分析表明,Cy-H的CO2–ODH反应在25至1000°C范围内为吸热反应,且高温下生成环己烯、环己酮和合成气(syngas)的倾向逐渐增强。原位DRIFTS分析显示,通过CO2的活
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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铂(II)吡啶亚胺(PYA)配合物与布鲁克哈特酸(Brookhart’s Acid)作用下的金属-氢化物质子化机理
过渡金属氢化物的质子化通常被认为是一个瞬时的酸碱过程,由于潜在中间体的短暂存在,人们常常忽略其具体机制。在此,我们报道了一种由吡啶亚胺(PYA)配体支持的铂(II)氢化物复合物([Pt]–H)对质子化的异常抵抗性,即使使用布鲁克哈特酸[(Et₂O)₂H][BAr⁴F]也是如此。在Et₂O溶剂中,7天内未观察到任何反应,这突显了([Pt]–H)显著的动力学和热力学稳定性。加入50当量的MeCN后,该复合物的活性被激活,在25°C下约60分钟内完成质子化。伴随的¹H NMR化学位移变化(Δδ从0.79 ppm变为0.50 ppm)表明,由于MeCN的加入,[Pt]–H中的PYA供体位点的键合类型从
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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通过配位键和π–π堆叠相互作用协同构建镧系元素配位超分子框架,实现D2O的可见蓝红比荧光检测
在科学研究中,由于对高纯度的要求,D2O的应用长期以来一直受到限制,因此开发D2O检测方法具有重要意义。基于配体与镧系离子之间的能量传递机制,以及D–O键和H–O键的振动频率与Ln-CP发光之间的关系,我们设计并成功制备了一种三维配位超分子框架EuL,该框架通过配位键和π–π堆叠相互作用组装而成。一系列D2O发光检测分析表明,EuL能够实现对H2O中D2O含量的定性和定量检测。与大多数Ln-CP发光传感器的绿黄色或黄橙色发光变化不同,EuL的蓝红色发光使其可见光更加明显。此外,为了进一步提高EuL作为发光传感器的便捷性和可重复使用性,我们还制备了EuL@PMMA,实验证明它在实际应用中是一种快
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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结构明确的多元金属配合物,由一种几何形状灵活的四酰胺二胺配体支撑
多金属配合物是研究金属间协同性对反应性影响的理想平台。本文描述了一种高度灵活的四胺二胺(tada)配体与从钒(V)到锌(Zn)几乎所有第一周期过渡金属的配位化学行为,通过核磁共振(NMR)光谱和X射线衍射技术对这些多金属配合物进行了表征。对于大多数金属而言,形成的tada配合物采用“顺式”(syn-)闭合的双金属结合构型,金属间的接触非常紧密。在锌(Zn)的情况下,观察到在形成“反式”(anti-)闭合的双金属产物之前,会先生成一个四金属中间体。相比之下,铜(Cu)则形成了一个“顺式”(syn-)开放型的多金属配合物。总体而言,这项研究展示了tada配体骨架的显著灵活性,因为它能够轻松采用多种
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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通过过渡金属的平面d10结构增强铀(IV/III/II)与金属(Ni、Pt和Pd)之间键合相互作用的计算洞察
通过量子化学计算,对一系列RMUL(thf)nCl2–n配合物(其中M表示第10族过渡金属,R表示PPh3,L表示[CH2O(CH2)2NP(iPr)2]22–配体;n分别取0、1或2,对应于化合物1、2和3)进行了分析,以了解其稳定性和键合特性的内在差异和趋势。电子结构分析表明,化合物1、2和3中的氧化态分别为M0/UIV、M0/UIII和M0/UII,因此呈现出独特的M d10构型,其中dz2是占据最高能量的分子轨道。U和M之间通过6dx2–y2–ndx2–y2相互作用形成的共价单键,在相同化学式中,从Pd到Ni或Pt时U–M键的强度略有增加,且几乎不受铀原子位置的影响。对基于Ni的模型化
来源:Inorganic Chemistry
时间:2025-11-19
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羟基酸混合物加氢脱氧过程的热力学分析
从黑液中提取的羟基酸(HAs)进行加氢脱氧(HDO)反应为燃料和化学品的生产提供了一条可持续的途径,这与循环经济的目标相一致。本研究利用Aspen Plus V14软件中的平衡常数和吉布斯自由能最小化方法,对代表性羟基酸的加氢脱氧反应路径进行了热力学平衡分析。研究了温度(150–550 °C)、压力(1–150 bar)以及原料组成(5–100%)对反应平衡及产物选择性的影响。大多数C–OH键的断裂是放热反应,在热力学上是有利的;而−COOH基团的C–O键断裂以及还原性氢化反应则受到限制。在300 °C以下、30–50 bar的压力条件下,当HAs与H2的投料比为化学计量比时,加氢脱氧反应的选
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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p-带中心作为关键表征参数:单原子催化剂的协同工程以实现优化的氧电催化性能
氧气析出/还原反应的动力学缓慢,这限制了清洁能源技术的发展。单原子催化剂(SACs)具有潜力,但需要基于对金属-载体相互作用机制的理解来进行合理设计。本研究利用密度泛函理论建立了优化SACs的配位工程原理。通过研究Fe、Co、Ni和Cu原子在石墨烯上的不同N/O配位结构(TM-4N、TM-3N1O、TM-2N2O、TM-1N3O、TM-4O),我们发现O原子的配位浓度显著影响局部电荷积累。高氧含量会增强中间产物的吸附能力,但降低催化剂的稳定性。Co-3N1O、Ni-2N2O和Ni-1N3O被确定为最佳催化剂。关键的是,我们证明了配位原子的带中心(ε_p)可以作为一个有效的活性描述参数,并与吸附
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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聚酯纤维膜的表层双重功能化设计用于清除血液中的胆红素
胆红素是一种强效的内源性毒素,可能对大脑和神经系统造成不可逆的损伤。为了解决这一问题,我们开发了一种新型的多巴胺/聚乙二醇亚胺(PDA/PEI)功能化聚酯纤维(PDA/PEI–PF)膜,该膜具有血浆分离和胆红素吸附的特性。PDA/PEI–PF膜的表面大孔被PDA颗粒填充,随后通过PEI接枝处理以产生正电荷。优化后的PDA/PEI–PF膜对稀释血液的渗透性约为2.5 L m–2 h–1,同时具有较高的细胞保留率(约90%)、较低的溶血率(约2.7%)以及优异的血液相容性(溶血率约为0.3%)。此外,PDA/PEI–PF膜的胆红素吸附能力在静态吸附和动态吸附过程中分别可达68.56 μg cm–2
来源:Industrial & Engineering Chemistry Research
时间:2025-11-19
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激光-水射流在淹没环境中对岩石碎裂的微观结构与化学分析
径向水平钻井技术利用高压水射流进行岩石破碎,但在坚硬的地层、浅层以及井轨迹控制不佳的情况下效率较低。激光-水射流联合岩石破碎技术则采用高能激光对岩石进行预处理,随后通过水射流完成孔洞的扩大和岩石的切割去除。本研究通过分析不同阶段的岩石样本,探讨了这种技术的具体过程,揭示了岩石内部结构特征、微观性质及化学成分的变化规律。研究结果如下:激光处理阶段会导致物理化学变化;水射流阶段通过冲击、切割和疲劳效应去除受损岩石;激光照射后的孔洞呈锥形楔状,并引发裂纹扩展;水射流侵蚀后孔洞深度变化较小,但剥落面积显著增大,表明激光损伤区域被有效去除;岩石表面形成三个明显区域:激光照射区、熔化区和热效应区,其中侵蚀
来源:Energy & Fuels
时间:2025-11-19
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氢在煤上的吸附及其潜在的能量机制
由于煤层氢存储具有大规模、长期、低成本且安全的氢存储潜力,因此受到了广泛关注。本研究选取了三种不同等级的煤样:长焰煤(CYM)、焦煤(JM)和无烟煤(WYM)。通过结合物理实验和分子模拟的方法,研究了在313.15至353.15 K的温度范围和0至2.5 MPa的压力范围内,H2吸附的热力学和动力学特性及其能量机制。结果表明,H2在煤上的吸附主要受范德华力(−4.358至−3.298 kJ/mol)的支配,其吸附能量仅占CH4的1.18%。随着温度的升高,吸附过程符合朗缪尔-弗伦德利希(Langmuir–Freundlich)模型,而饱和吸附容量呈下降趋势。H2吸附过程中的等温吸附热(1.78
来源:Energy & Fuels
时间:2025-11-19
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sI CO2笼形水合物的热导率以及客体尺寸对sI和sII水合物的影响
在自然界中,气态分子被包裹在冰的晶格结构中形成一种称为笼状水合物(clathrate hydrates)的化合物。这些化合物在能源和存储领域具有重要的研究价值,因为它们能够以稳定的形式储存气体分子,如甲烷、二氧化碳等。本文研究了二氧化碳(CO₂)形成的结构I(sI)笼状水合物在不同温度和压力条件下的热导率(thermal conductivity,记作κ),并探讨了其热传导机制。研究结果表明,CO₂水合物的热导率在90至265 K的温度范围内表现出类似结构II(sII)水合物的特性,即随着温度的降低而减小,但其绝对值比sII水合物低10%-30%。此外,CO₂水合物的热导率在270 K和1 M
来源:Energy & Fuels
时间:2025-11-19
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研究混合价一维铁硫化合物Na1.5Fe1S2–xSex(x = 0, 1, 2)中的阳离子和阴离子氧化还原反应,以用于钠离子电池的制备
钠离子电池(NIBs)作为一种成本效益高且可持续的锂离子电池(LIBs)替代品,受到了广泛关注,这主要得益于钠资源的丰富性和低成本。本文研究了先前报道的混合价态(Fe3+/2+)一维(1D)铁硫族化合物:Na1.5FeS2、其硒化物类似物Na1.5FeSe2,以及新开发的固溶体Na1.5FeSSe,重点探讨了它们的合成方法、结构表征以及在钠离子电池中的电化学性能。虽然该化合物的完全Fe2+硫化物版本(NaFeS2)因具有双阳离子-阴离子氧化还原机制而在固态电池中得到了研究,但我们还分析了阴离子替换对Na1.5FeS2–xSex(x = 0, 1, 2)电化学行为的影响,展示了这些材料在可逆阳离
来源:Chemistry of Materials
时间:2025-11-19
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硫醇-炔烃交联纳米复合透明质酸水凝胶作为原位成形的骨移植材料,用于治疗不规则骨缺损
生物聚合物基纳米复合可注射水凝胶作为骨填充和再生的解决方案,展现出了极大的潜力。这类材料不仅能够有效填补骨裂或骨缺损,还特别适用于面部和颅骨等复杂区域的修复。传统生物聚合物水凝胶在实际应用中常常面临一些挑战,如过度膨胀和快速降解,这可能影响其在体内环境中的稳定性和功能性。因此,本研究通过光诱导的硫醇-炔点击化学反应,将具有炔基的透明质酸(HA)与乙氧基化的三甲基丙烷三(3-巯基丙酸)(ETTMP)进行交联,从而开发出一系列具有优异性能的水凝胶材料。这些水凝胶的凝胶溶液具备良好的粘弹性特性,使得可以在其中掺入高达30%重量比的纳米羟基磷灰石(nHAp)。nHAp是一种与天然骨组织在化学和空间结构
来源:Chemistry of Materials
时间:2025-11-19
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用于可调谐、窄带钙钛矿光电探测器的微腔工程:提升探测灵敏度和波长选择性
钙钛矿光电探测器在窄带检测方面具有很高的吸引力,但大多数已报道的器件依赖于光学滤波器或复杂的结构,这限制了其集成性和可扩展性。在这里,我们提出了一种基于微腔设计的钙钛矿光电探测器,该探测器能够实现无需滤波器的多波长窄带检测。通过调节银电极的厚度和钙钛矿吸收层的厚度,我们成功调整了腔体共振频率,从而实现了对多个近红外波段的波长选择性检测。银电极的优化使得微腔的性能得到显著提升,共振质量得到了明显改善。此外,通过调整钙钛矿层的厚度,可以精确控制腔体共振,使得在850纳米、940纳米和1040纳米处实现窄带检测,其峰值光电转换效率(EQE)分别达到20.47%、41.62%和44.26%。这项研究展
来源:ACS Photonics
时间:2025-11-19