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  • 聚(l-乳酸)与1,2,3,4-丁四羧酸及聚乙二醇的反应共混物:在生物医学增材制造中提升机械性能和可打印性

    聚(l-乳酸)(PLA)是一种广泛用于熔融沉积建模(FDM)的可生物降解聚合物,尤其是在生物医学应用中。然而,其固有的脆性限制了其更广泛的应用。在这项研究中,通过将0.5 wt%的1,2,3,4-丁四羧酸(BTCA)作为交联剂,并改变聚乙二醇(PEG)作为增塑剂的含量(0.5、1.0、3.0和5.0 wt%),对PLA的机械性能进行了改进。评估了BTCA(B)和PEG(P)对PLA混合物的机械性能、热性能、结晶行为和固有粘度的影响。在测试的所有组合物中,含有0.5 wt% BTCA和0.5 wt% PEG的混合物(PLA/B/P)在提高断裂伸长率和保持拉伸强度方面表现出最佳平衡,优于纯PLA和

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-11-19

  • 利用COF@MOF分层纳米结构在多孔膜(MMMs)中构建多条传输路径,以实现高效的二氧化碳分离

    通过将共价有机框架(COF,TpPa-1)封装在氨基功能化的沸石咪唑骨架(ZIF,NH2-ZIF-8;孔径约3.4 Å)中,制备出一种具有分层结构的新多孔晶体复合材料。这种分层结构被用作工程填料,用于制造基于聚环氧乙烷(PEO)的混合基质膜(MMMs),以实现高效的二氧化碳(CO2)分离。与含有单一填料的传统MMMs不同,本研究设计的多孔晶体COF@MOF纳米片(TpPa-1@NH2-ZIF-8)通过多机制协同策略显著提升了性能:TpPa-1不仅具有较高的CO2吸附能力,还充当二维传输通道,促进CO2的快速扩散。同时,NH2-ZIF-8涂层实现了精确的分子筛分,有效阻挡了N2等较大分子,从而提

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 具有辐射冷却功能及双频信号增强特性的光学透明超窗

    窗户是建筑能耗损失的主要来源之一。传统的低辐射(low-E)玻璃虽然在减少红外辐射、提高隔热性能方面效果显著,但无法有效散发热量,导致夏季的冷却效果变差。此外,现代建筑环境不仅要求高效的热调节功能,还要求在多个频段内实现更好的无线通信性能。在本文中,我们提出了一种多功能超表面窗户(meta-window),它能够同时实现双频微波信号增强、被动辐射冷却和高可见光透明度。通过使用多共振栅格超原子和多层薄膜,该超表面窗口有效地结合了低频微波混合相位调制与宽带高频光谱调节技术。实验结果表明,对于双频微波信号,这种透明超表面能够将入射波引导至指定的信号盲区,并显著增强信号强度。在热调节方面,与普通玻璃和

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 基于聚乳酸薄膜的电纺改性氧化锡纳米管用于低温高湿环境下的硫化氢传感器

    基于金属氧化物的化学电阻式气体传感器常用于环境保护、食品质量监测和个人健康护理等领域中的硫化氢(H2S)气体检测,但存在灵敏度不足、选择性差以及工作稳定性不佳的问题,尤其是在ppb(十亿分之一)浓度范围内。为了解决这些问题,本研究采用了微热板芯片技术,制备了以静电纺丝制备的Au纳米粒子(NP)修饰的氧化锡纳米管(SnO2 NTs)作为传感层的H2S传感器。与未经改性的SnO2相比,Au/SnO2复合材料在1 ppm H2S浓度下的响应强度提高了36倍(53.9 vs 1.5),恢复速度也更快(51 vs 168秒);在0.1–2 ppm浓度范围内,其灵敏度提高了两个数量级(0.057 vs 0

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 通过Ru催化的直接芳基化聚合反应合成含吡啶的一维和二维共轭聚合物,用于大带隙光电催化剂的应用

    本报告探讨了钌催化在制备纳米级、扩展型共价有机聚合物(COP)网络方面的未开发潜力。我们通过钌催化的直接芳基化聚合反应设计并合成了三种不同的氮掺杂COP纳米结构,分别命名为M1-COP、M2-COP和M3-COP。这些纳米级COP材料通过光学显微镜、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和粉末X射线衍射(PXRD)进行了全面表征。所得纳米材料由纳米级薄片状晶体组成,缺陷密度较低,这证明了通过钌催化聚合反应实现了较高的结构有序性。这类二维COP材料有望成为光电催化应用中的理想载体。

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 自修复氧化还原活性水凝胶稳定的镍卟啉复合物,融入金属氧化物-氢氧化物异质结结构,以实现高效的双功能水电解

    本文报道了一种具有氧化还原活性的自修复水凝胶辅助复合异质结电催化剂NMO/NTPPS-h@β-NH,该催化剂在整体水分解过程中表现出高稳定性和高效性。该体系通过化学改性的聚丙烯酰胺水凝胶(该水凝胶上功能化了镍四苯基卟啉四磺酸复合物NTPPS)将NiMoO4(NMO)和β-Ni(OH)2(β-NH)结合在一起。这种水凝胶粘合剂具备天然的Ni2+/Ni3+氧化还原活性、良好的机械强度以及优化的电荷传输性能。NMO中的Mo6+促进了Ni2+向Ni3+的氧化反应,从而加速了氢气释放反应(HER);而在阳极条件下,β-NH会转化为NiOOH,进而催化氧气释放反应(OER),并与NMO和NTPPS实现氧化

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 基于六角形Ag/Co/rGO纳米复合材料的传感器,用于甲硝唑的电化学检测

    本研究报道了一种可持续且简便的策略,用于合成均匀锚定在还原氧化石墨烯(Ag/Co/rGO)上的六角形Ag/Co双金属纳米颗粒。其中,氧化石墨烯的前体完全来源于电子废弃物(e-waste)。通过改变GO的比例来合成Ag/Co/rGO纳米复合材料,同时保持Ag和Co的比例为1:1。在所有合成的纳米复合材料中,Ag/Co/rGO(1:1:3)复合材料展现了明确的六角形晶体结构,并且均匀分散在rGO表面,没有明显的团聚现象。该Ag/Co/rGO(1:1:3)传感器在检测甲硝唑(MTZ)方面表现出优异的性能:检测限低至74 nM,线性范围宽(2–600 μM),灵敏度高(2870 μA·mM–1·cm–

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 在混合维度的MoS2和InGaN/GaN量子阱异质结构中观察层间激子

    化合物半导体与过渡金属硫族化合物(TMDCs)之间的混合维异质结(HJs)为调控界面激子动力学提供了一个多功能平台。虽然化合物半导体能够精确控制成分,从而在宽光谱范围内调节带隙,但它们的激子结合能较弱,限制了室温下的激子稳定性。混合维异质结通过将化合物半导体与TMDCs结合来克服这一限制,TMDCs的强量子限制效应和降低的介电屏蔽作用使得层间激子能够稳定存在,并增强光与物质的耦合。在这里,我们展示了一种由三层MoS2与Al2O3/InGaN/GaN单量子阱(QW)构成的混合维异质结,用于研究层间激子的行为。量子阱中的量子限制效应将载流子局域在异质界面附近,从而可以直接观察层间激子状态。低温光致

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 基于多功能无机纳米片的高分子水凝胶:通过抗菌作用和抗铁死亡免疫调节实现牙周骨再生

    牙周病的特点是微生物感染、过多的活性氧(ROS)以及炎症反应失调,这给临床治疗带来了持续的挑战。新的研究表明,细菌感染和铁死亡(一种依赖铁的细胞死亡方式)共同导致了由炎症引发的牙周组织损伤。在这里,我们提出了一种多功能、热敏感的水凝胶,该水凝胶结合了黑磷纳米片(BP NSs)和白藜芦醇(RSV),用于协同治疗牙周炎。黑磷纳米片具有近红外(NIR)激活的光热和光动力抗菌性能,并具有强大的ROS清除能力。同时,白藜芦醇通过减少脂质过氧化和细胞内Fe2+的积累来抑制铁死亡。BP-RSV@gel-L系统能够调节促炎和再生性细胞因子的表达,重塑炎症微环境,并促进人类牙周韧带干细胞的成骨分化。在大鼠牙周炎

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 预氧化作用实现键能转换,从而调控酚醛树脂衍生硬碳的微观结构,以实现高效钠存储

    酚醛树脂(PF)是一种非常有前景的硬碳(HC)前驱材料,因为它具有较高的残余碳产率和结构可调性。然而,PF衍生的硬碳具有高度有序的结构,这限制了封闭孔隙的形成,从而降低了钠离子的存储容量和动力学性能。在这项工作中,我们通过水热处理结合预氧化工艺,开发了一种具有优化交联结构、增加无序度以及丰富封闭孔隙网络的PF衍生硬碳材料。预氧化过程将PF中的低键能C–C和C–O键转化为高键能的C═O和C(O)–O键,从而提高了PF的交联程度。在碳化过程中,这种键能转变进一步增强了硬碳结构的无序性,提高了其在充放电循环过程中的结构稳定性。当作为负极材料使用时,经过220°C预氧化处理的优化样品表现出更高的可逆容

    来源:ACS Applied Energy Materials

    时间:2025-11-19

  • 化学修饰策略用于调节方形SnO2纳米管的表面带弯曲特性和电子密度

    SnO2是一种宽带隙半导体,其表面特征是存在一种二维电子气。这种电子气形成于由电子能带的向下弯曲所形成的势阱中,而这种弯曲是由于表面存在类似施主的态引起的。这使得SnO2对环境非常敏感,因为亲电分子(如O2和H2O)会被其富电子的表面所吸引。这在某些气体传感和催化应用中具有优势,但在其他用途(如紫外光探测器、透明电子器件和太阳能电池)中则成为问题。因此,调节SnO2表面的能带弯曲和电子密度对于优化其在不同应用中的性能非常重要。在这项研究中,我们探讨了多种表面改性方法(如硝基苯层的电接枝、不同膦酸分子的共价结合以及硫化处理)对完美方形SnO2纳米管表面能带弯曲的影响。这些纳米结构是一个有趣的测试

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 灵活的CoFe2O4/MXene衍生CoFe/Fe3O4/TiO2电磁波吸收剂,嵌入PDMS中,具备出色的性能稳定性

    可穿戴和可折叠电子产品的进步推动了超薄电磁波吸收器的研发,这类吸收器需要同时具备强吸收能力和性能稳定性。本文中,研究人员从CoFe2O4/MXene材料制备出了CoFe/Fe3O4/TiO2复合材料。其中,化学性质稳定的TiO2保持了层状结构,从而增强了电磁波的吸收效果;而添加的CoFe/Fe3O4成分则进一步提升了材料的磁性和介电性能,改善了阻抗匹配和衰减效果。这种吸收器分散在PDMS基体中,不仅具有优异的柔韧性,还表现出卓越的性能(在1.2毫米的薄厚度下,最小反射损耗为-62.28分贝,有效带宽为4.65吉赫兹),并且经过多次压缩后仍能保持稳定性。仿真结果显示,即使在循环变形后,材料的吸收

    来源:ACS Applied Electronic Materials

    时间:2025-11-19

  • 通过定制的活性位点调控金属纳米粒子修饰的沸石催化剂对糠醛加氢反应的选择性

    本研究聚焦于一种新型催化剂的设计与合成,旨在提高从生物质中提取的呋喃甲醛(FFL)选择性加氢反应的效率和产物选择性。呋喃甲醛是一种具有高附加值的生物基化学品,其加氢产物如环戊酮(CPO)和环戊醇(CPL)在化工、医药、能源等多个领域具有广泛应用。然而,传统的加氢方法通常依赖于昂贵的化石资源,并且会产生大量污染。因此,开发一种能够高效、环保地将呋喃甲醛转化为高价值产物的催化剂具有重要意义。在本研究中,科学家们合成了一种双功能金属纳米颗粒修饰的沸石催化剂,具体为Co/La-Y-H和Co/La-Y。通过HCl蚀刻处理La-Y沸石,研究人员发现该处理显著提升了催化剂的活性和选择性。Co/La-Y-H在

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 非侵入性、超薄、柔性的微针电极,用于精确且长期的生物电位监测

    在数字医疗时代,对可穿戴电极的需求不断增长,这凸显出开发更高效、更精确的生物电位监测技术的迫切需求。本文介绍了一种可扩展且易于实现的微针电极(MNEs)制造方法,该方法利用独特的微纳电铸技术实现了精确且几乎无感知的生物电位监测。我们采用磁控溅射技术在倒置微针模具上沉积氧化铟锡,并随后进行金属层电沉积,从而制备出超薄、柔韧且导电性极高的MNEs。这些MNEs的性能优于平面金属电极以及市售的银/氯化银凝胶电极。MNEs的微结构表面增加了接触面积,并能有效避开皮肤表面不平整处产生的汗液和油脂,从而降低了电极与皮肤之间的阻抗。这种创新设计提高了信噪比,使得肌电图和心电图等电生理信号的检测更加准确且无创

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 通过双重分子钝化策略提升倒置结构FAxCs1–xPbI3太阳能电池的性能

    钙钛矿电子传输层(ETL)界面处的高缺陷密度仍然是限制钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能进一步提升的关键因素。传统的钝化策略主要使用体积较大的铵离子作为钝化剂,这些钝化剂在钝化表面缺陷的同时,往往会引入二维(2D)钙钛矿相,从而可能阻碍光生载流子的有效传输和提取。在这项研究中,我们提出了一种有效的双重分子钝化策略。通过优化n-BABr/PEAI的比例来协同钝化表面,形成了一种稳定且致密的钝化单层,将缺陷密度从1.027 × 1016 cm–3降低到4.073 × 1015 cm–3。同时,钝化剂之间的空间竞争抑制了2D钙钛矿的形成。此外,该策略还优化了钙钛矿与ETL之间的能级对齐,提高了异质结处

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 一种结合普鲁士蓝的高耐用性和高性能聚合物电解质(PEM)的合成策略

    质子交换膜燃料电池(PEMFCs)在性能与耐用性之间的权衡一直是一个长期存在的挑战,解决这一问题对于提升PEMFCs在多种应用场景中的适用性至关重要。本研究提出了一种将普鲁士蓝(Prussian Blue, PB)掺入质子交换膜(PEMs)中的合成方法,以同时提升其性能和耐用性。通过将铁氰化钾与全氟磺酸树脂均匀混合,并在聚合物基体中原位生成PB纳米颗粒,所得复合膜展现了优异的电化学性能和耐用性。XRD和光谱分析证实了PB在聚合物基体中的成功整合及均匀分布。与原始PEMs相比,这些复合膜具有更强的保水能力、更低的膨胀率以及在各种温度和湿度条件下的更优离子导电性。其吸水能力随添加剂含量的增加而近似

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-11-19

  • 在嵌入石墨碳氮化物中的硫化铋纳米棒上插入铟,以提高电化学二氧化碳还原过程中对甲酸的选择性

    电化学还原二氧化碳(ECO2R)生成甲酸具有重要的工业价值,因为它对电子转移的要求较低,并且有望实现可扩展的可再生燃料生产。然而,传统的后过渡金属催化剂通常需要较高的过电势,在高电流密度下活性有限。在这里,我们报道了一种掺铟的Bi2S3纳米棒与石墨碳氮化物(InXBi2S3G)结合的设计。这种复合材料结合了Bi材料对氧的优异亲和性以及In元素对电子性质的调控作用,同时提高了g-C3N4对二氧化碳的吸附能力。优化后的In3Bi2S3G催化剂在流动电池中,于85.1 mA cm–2的部分电流密度下实现了约94%的法拉第效率,对应的阴极能量效率为18.2%(相对于RHE),并且能够在-1.03 V的

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 通过酰亚胺桥联偶极子实现氧化锌的空位钝化,以提高体异质结倒置有机光电探测器的效率

    在这项研究中,通过引入一种与氧化锌(ZnO)协同作用的酰亚胺桥接钝化层,制备了一种反向有机光电探测器。该钝化层增强了电荷注入屏障并抑制了暗电流。由于有机光电探测器(OPDs)具有可溶液加工性、光谱可调性和与柔性基板的兼容性,它们在下一代生物医学和可穿戴传感平台中越来越受到关注。然而,其性能受到ZnO电子传输层内在缺陷的限制——氧空位和陷阱态会引发陷阱辅助的隧穿现象,从而增加暗电流并降低信噪比。为了解决这一问题,我们提出了一种基于酰亚胺桥接的空位钝化层,该层能够形成强偶极相互作用和化学键,有效抑制氧空位。这种界面工程显著减少了陷阱辅助的泄漏,并将暗电流密度降低了约3.5倍,同时保持了相当的光电流

    来源:ACS Applied Electronic Materials

    时间:2025-11-19

  • 表面涂覆二氧化硅和掺铌二氧化钛的磁性Fe3O4纳米立方体,用于可回收的光催化降解环丙沙星

    抗生素被视为“新兴污染物”,在水生生态系统中的浓度不断增加,导致污染水平升高,并加速了抗菌素耐药性的发展。环丙沙星(CIP)是全球使用最广泛的抗生素之一,由于其持久性和对传统废水处理方法的抗性,成为这一问题的典型代表。现有的水处理方法往往依赖有害化学物质,效率低下,从而加剧了健康和环境风险,这凸显了需要一种可持续、高效且环保的抗生素去除解决方案。本研究通过合成具有磁性的氧化铁纳米立方体(Fe3O4 NCs),并在其表面涂覆二氧化硅(SiO2)和掺铌二氧化钛(Nb-TiO2),形成复合材料Fe3O4@SiO2@Nb-TiO2,作为在可见光照射下降解CIP的光催化剂,来解决这一关键问题。磁性的Fe

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-11-19

  • 可控合成用于超级电容器的混合碳纳米纤维/NiCo2O4复合材料

    碳纳米纤维(CNF)与过渡金属氧化物(TMO)复合材料在电极、催化剂和传感器领域受到了广泛关注,这些复合材料结合了碳材料优异的导电性能和TMOs的高活性。然而,纳米级的TMOs容易发生团聚,并且难以在CNF上高效且均匀地生长,因为CNF表面缺乏有效的吸附位点,从而限制了其性能。本文通过溶剂处理制备了不同的CNF/NiCo2O4复合材料。形态学分析表明,使用高锰酸钾处理的CNF-NiCo2O4复合材料中,NiCo2O4在CNF上实现了均匀分布。对制备电极的电化学测试结果显示,CNF-NiCo2O4在1 A g–1的电流密度下具有588 C g–1的高放电容量,并且在3000次循环后仍保持93%的

    来源:ACS Applied Energy Materials

    时间:2025-11-19


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