• 使用原子力场和广义Born隐式溶剂对RNA茎环折叠进行的分子动力学模拟

  RNA是生命系统中至关重要的分子之一，其结构和动态特性在维持、调控和处理遗传信息方面发挥着关键作用。RNA分子能够形成多种二级结构，如茎、发夹环、内部环、突环以及假结等，这些结构由经典的沃森-克里克碱基配对（A-U和G-C）以及非经典的摆动碱基配对（如G-U）组成。这些结构的形成不仅影响RNA的稳定性和功能，还决定了其与蛋白质、其他核酸或小分子配体的相互作用。因此，对RNA结构动态的准确建模对于理解其生物功能以及开发RNA为基础的药物具有重要意义。当前，RNA结构预测和模拟面临诸多挑战，尤其是在模拟其动态行为时。RNA的折叠和解折叠过程涉及复杂的能量景观，这使得即使使用高精度的分子力学力场和先

  来源：ACS Omega

  时间：2025-10-27

• 化学键：一个面向大一学生的研讨系列课程，旨在提升化学专业学生对化学各分支学科的认识

  在当今高等教育环境中，化学作为一门基础科学，其重要性日益凸显。特别是在科学、技术、工程和数学（STEM）领域，化学相关的职业和研究机会为社会提供了重要的贡献，包括推动经济发展、提升国家竞争力以及加速科技和科学进步。然而，尽管化学专业的就业前景广阔，学生在学习过程中的流失率却相对较高，这使得如何提高学生对化学学科的认同感和对未来的适应性成为教育工作者关注的重点。在这一背景下，一项名为“Chemical Bonding”（化学键）的课程研讨会被引入到General Chemistry II（普通化学II）课程中，旨在帮助新生化学和生物化学专业学生了解化学的不同分支学科，从而增强他们对专业选择的清晰

  来源：ACS Omega

  时间：2025-10-27

• Pinacolborane作为铜和铋原子层沉积过程中的还原剂

  本研究开发了一种用于铜和铋金属薄膜沉积的新型原子层沉积（ALD）工艺，使用了pinacolborane（HBpin）作为还原剂，从相应的金属烷氧基前驱体——二(1-二甲氨基-2-丙氧基)铜(II)（Cu(dmap)₂）和三(2,3-二甲基-2-丁氧基)铋(III)（Bi(OCMe₂ⁱPr)₃）中还原出金属。这项工作在现代集成电路制造中具有重要意义，因为金属薄膜的均匀沉积对于高性能电子器件的构建至关重要。在现代微电子制造中，金属薄膜的沉积是构建电路互连结构的关键步骤。铜作为最常用的互连材料，因其良好的导电性和稳定性被广泛应用于集成电路中。尽管存在向其他金属材料过渡的趋势，铜在未来仍将是重要的材料

  来源：ACS Omega

  时间：2025-10-27

• 含有2′氟基和2′叠氮基修饰的混合XNA聚合物的酶促合成

  人工核苷酸酸（XNA）作为生物技术领域的创新工具，因其耐核酸酶降解和可修饰非天然功能基团等特性备受关注。近期研究聚焦于含2'-azide（2'-Az）和2'-fluoro（2'-F）修饰的XNA聚合物的合成与转化技术，旨在拓展其在精准医疗和分子诊断中的应用潜力。该研究系统评估了XNA聚合酶的合成能力，并建立了高效的反向转录体系，为开发多功能XNA分子提供了关键技术支持。XNA的合成依赖于工程化DNA聚合酶的改造。研究团队筛选了七种XNA聚合酶，发现SFM4-3、SFM4-6和SFP1三种酶在2'-Az与2'-F共存的混合体系中表现出最佳合成效率。通过调整核苷酸浓度（2'-Az NTP浓度100

  来源：ACS Omega

  时间：2025-10-27

• 沸石催化中的分子间相互作用：来自固态核磁共振光谱学的见解

  概述沸石在化学和石油化工转化过程中是不可或缺的非均相催化剂。其晶体微孔结构会形成限制效应，决定了分子在孔隙内的吸附、稳定和转化方式。这些过程中起核心作用的是分子间相互作用，它们控制着反应物的结合、过渡态的稳定性、中间体的寿命以及产物的脱附。在沸石催化中，主要有三类相互作用：(i) 涉及沸石骨架与有机分子的“宿主-客体”相互作用；(ii) 客体之间的相互作用；(iii) 环境因素（如水和载体气体）对吸附平衡和反应动力学的影响。尽管这些相互作用在沸石催化中至关重要，但它们的结构、性质及量化方法仍尚未完全明确。固态核磁共振（ssNMR）光谱技术已成为研究分子间相互作用的强大工具，能够提供原子级别的局

  来源：Accounts of Chemical Research

  时间：2025-10-27

• 在Vioprolides和Bonnevillamides中，甲基氮杂丁烷羧酸具有相反的立体构型，并通过生物合成途径获得

  Vioprolides和bonnevillamides都是具有抗菌和抗炎活性的肽类天然产物。这两种化合物都含有一个4-甲基氮杂环丁烷-2-羧酸（MAZ）结构单元，但其甲基的立体构型相反。研究表明，MAZ的生物合成过程涉及前体氮杂环丁烷-2-羧酸（AZE）的甲基化反应。我们发现，Vioprolides和bonnevillamides中MAZ结构单元的生物合成依赖于两种依赖钴胺素的自由基腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）甲基转移酶（B12-RSMTs）：VioG和BnvC。这两种酶能够选择性地将SAM的C-4″位点甲基化为4″-甲基-SAM（4″-Me-SAM），而非AZE本身。此外，我们还发现之前被提

  来源：ACS Catalysis

  时间：2025-10-27

• 基于生物的可回收动态交联热固性材料，通过胍脲键合和多重氢键作用实现快速再加工

  传统的热固性聚氨酯由于具有不可逆的交联网络以及对化石原料的高度依赖性，在可持续性和可回收性方面存在固有局限。在此，我们提出了一种基于生物技术的分子设计策略，利用胍乙酸和赖氨酸二异氰酸酯构建了一种动态交联结构，该结构中的胍脲键通过多重氢键相互作用得到强化。这种设计使所得材料兼具出色的机械性能和无需催化剂即可快速再加工的特性。合成的聚（胍脲）热固性材料的拉伸强度可达37 ± 8 MPa，玻璃化转变温度为86 °C，与商用聚氨酯相当。值得注意的是，该材料在120 °C和10 MPa的条件下仅需30分钟即可实现无催化剂的再加工。这项工作为高性能热固性材料的全生命周期设计提供了一种多功能的分子工程方法，

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-27

• 近红外光引发剂：合成、光物理性质及其光固化性能研究

  近红外（NIR）光具有更低的能耗、更少的辐射以及更深的穿透能力，因此在聚合应用中具有更大的潜力。在这项研究中，我们设计并合成了四种NIR光敏剂。Cy-BP-1和Cy-DMB-1的最大吸收波长约为783纳米，而Cy-BP-2和Cy-DMB-2 3 × 105 L mol–1 cm–1），从而能够有效地吸收NIR光并促进激发态的转换。光聚合实验表明，花青素光敏剂作为单组分或多组分光引发体系，在丙烯酸酯单体聚合中表现出优异的效果。在激发过程中，花青素会发生自断裂产生自由基，并与共引发剂（碘）发生电子转移反应。当花青素光敏剂的掺杂浓度为0.1 wt%时，厚度为2.0厘米的树脂在36分钟的辐照后即可固化

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-27

• 具有优异耐用性和导电性的固态离子导电弹性体，适用于压力传感器和摩擦电纳米发电机

  固态离子导电弹性体（ICEs）是柔性电子设备的核心材料，在柔性压力传感、可穿戴电子设备和软体机器人领域具有显著的应用潜力。然而，在固态离子导电弹性体中同时实现机械性能和离子导电性的协同提升仍然是一个重大挑战。本研究采用了一种多重交联策略，将锂双(三氟甲磺酰)酰亚胺（LiTFSI）引入聚氨酯基体中，制备出了一种兼具高机械强度和高离子导电性的聚氨酯基固态离子导电弹性体（命名为MCPU-100Li）。得益于聚合物内部的多重交联网络，MCPU-100Li表现出优异的性能：拉伸强度高达6.56 MPa，离子导电率为5.84 × 10–4 S cm–1，撕裂强度高（断裂能量为17.4 kJ m–2），并且

  来源：ACS Applied Polymer Materials

  时间：2025-10-27

• 飞秒激光直写微笼结构用于微球和细胞捕获研究

  本研究的目标是利用飞秒激光直写（Fs-LDW）技术，开发一种新型的微笼结构，用于微球筛选和细胞捕获。微球筛选和细胞捕获在生命科学研究、疾病诊断和治疗中具有重要意义。传统的微球筛选和细胞捕获技术存在一些缺点，如成本高昂和操作流程复杂。本研究利用飞秒激光的超短脉冲和高峰值功率特性，制备了高度、直径和间距均可调节的微笼结构。系统地研究了微笼结构参数对筛选微球数量以及成纤维细胞生物学行为的影响。这种基于物理相互作用的筛选方法有效避免了传统生物技术可能带来的伤害和干扰。研究结果表明，该技术在医学诊断和生物技术领域具有广泛的应用前景。

  来源：ACS Applied Optical Materials

  时间：2025-10-27

• 光子集成电路用ITO微加热器的热挑战与性能优化

  基于相变材料（PCM）的光开关通过精确且非易失性的分光比控制，实现了低功耗、大规模集成的光子网络。关键技术在于微秒级、耐高温的微加热器的材料体系和结构设计。氧化铟锡（ITO）微加热器具有制造工艺简单且与被动光子平台兼容的优点。然而，它们在切换操作过程中的热稳定性问题导致基于PCM的相移器循环可靠性较差。在这里，我们通过对ITO微加热器进行几何优化，抑制了电流聚集现象，在5微秒的脉冲操作下实现了1400 K时的瞬态热稳定性——这一温度远超过了PCM淬火所需的温度。我们通过构建马赫-曾德尔干涉仪（MZI）光开关来表征其切换速度，结果显示其响应时间为2微秒，同时插入损耗仅为0.5分贝。这些结果表明I

  来源：ACS Applied Optical Materials

  时间：2025-10-27

• 在预混膜乳化过程中使用纳米多孔镍基膜导致的重金属污染：对产品纯度的影响

  在制药和生物医学领域，纳米乳剂作为一种高效的药物递送系统，正受到越来越多的关注。纳米乳剂能够将水溶性差的药物有效包裹，提高其生物利用度，同时减少对患者的不良反应。为了实现这一目标，一种被称为“预混膜乳化”的方法被广泛采用。该方法通过将粗乳液多次通过具有纳米孔结构的膜，使油滴破裂并形成均匀的纳米乳剂。这种技术的关键在于膜的物理和化学特性，而镍基单晶超合金CMSX-4因其独特的纳米孔结构，在该领域的研究中展现出广阔的应用前景。CMSX-4合金在高温处理过程中，其γ′析出相会发生“筏化”现象，形成三维互连的孔隙网络。这一结构被用于后续的电化学选择性相提取工艺，从而得到具有纳米级孔径的膜材料。该膜具有

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-27

• 在柔性VO2器件中实现机械可调的金属-绝缘体转变，用于超低功耗电子学

  二氧化钒（VO2）是一种具有关联电子结构的氧化物，在约340 K时会发生明显的、可逆的金属-绝缘体转变（MIT），这使其在高效节能电子设备中具有巨大潜力。然而，通过传统方法将VO2集成到低功耗的柔性基底上仍然是一个挑战。在这里，我们展示了利用反应磁控溅射技术在Kapton基底上直接沉积柔性VO2薄膜的方法。虽然预先沉积一层Al2O3可以提高薄膜的附着力并控制其应变，但直接沉积法也为制备独立的VO2薄膜提供了简便的途径。所得到的柔性器件在亚毫安电流下表现出毫米级的电阻切换特性，其功耗比典型的蓝宝石基薄膜降低了两个数量级。在操作过程中的中波红外成像显示，这种电阻切换是由焦耳热效应和局部能量耗散驱动

  来源：ACS Applied Electronic Materials

  时间：2025-10-27

• 在多种温度和湿度条件下提高金属有机框架（MOF）材料的质子导电性

  探索提高质子导电性以抵御环境温度和湿度变化的方法对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）至关重要。将质子源和质子跃迁位点结合到金属-有机框架（MOFs）中是一种有前景的提高导电性的途径。在本研究中，采用了一种配体替换策略，通过调整配体骨架的刚性和质子源与跃迁位点的相对位置来定制MOFs的性质。使用了四种含有磺酸基团（质子源）和氨基基团（跃迁位点）的配体，即牛磺酸（Tr）、氨基甲磺酸（AMSA）、p-氨基苯磺酸（pASA）和3-氨基苯磺酸（mASA），对MOF-808进行改性，得到了MOF-808-X（X = Tr、AMSA、pASA或mASA）。在30%–100%的相对湿度（RH）和303–353

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-27

• 多功能掺氮钯石墨烯实现高效的氧气还原和过氧化氢还原反应

  本研究报道了一种掺钯的还原氧化石墨烯（Pd-NGO）复合材料的设计，该材料作为一种多功能材料，既可用于氧还原反应（ORR），也可用于非酶促H2O2传感。Pd-NGO是通过简单的化学还原方法使用PdCl2合成的，过程中未使用封端剂或稳定剂。结构表征证实了Pd纳米颗粒（尺寸为3–8 nm）在氧化石墨烯（NGO）片层上的均匀分散，以及它们与氮掺杂剂的强相互作用。XPS和拉曼分析结合密度泛函理论（DFT）计算表明，石墨烯边缘的吡啶氮（pyridinic N）位点起到了稳定的锚定作用，使Pd的d带中心向上移动了+0.27 eV，从而增强了氧的吸附能力，并在碱性介质中促进了有利于4电子氧还原反应的路径。同

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-27

• 用于分子对映体检测的纳米级全介质固有手性超材料结构阵列

  低成本、大面积的固有手性超微器件（ICMDs）具有强烈的手性光学响应，对于实际应用（如对映体检测、手性光源和偏振敏感检测）具有重要意义。迄今为止，大多数ICMDs都是由等离子体纳米结构制成的，因为制备高质量介电薄膜所需的高精度纳米图案化技术在现实中仍然具有挑战性且难以实现。然而，等离子体材料的固有欧姆损耗会导致圆二色光谱严重展宽，可见光区域的线宽通常超过100纳米。因此，这些器件在高精度对映体识别方面的应用受到根本限制，成为实际应用的主要障碍。为了解决这个问题，我们提出了一种可扩展的制备策略，该策略结合了自组装、感应耦合等离子体刻蚀和掠射角沉积技术。这种方法能够实现低成本、大面积、全介电的IC

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-27

• 在尿素-甲醛树脂中添加微胶囊化磷酸铵的复合涂层可提升木材的阻燃性能和机械性能

  尽管聚磷酸铵（APP）是一种有效的阻燃剂，但其与基体材料的相容性较差，通常会导致机械性能下降。我们通过将APP与磷酸二铵（ADP）结合，创建了一种协同阻燃体系，并将该体系封装在聚合物材料中，从而解决了这一限制。我们分别使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH550）和β-环糊精（β-CD）作为交联剂和成炭剂，通过微胶囊技术制备了核壳结构的阻燃剂（记为APDKC）。最终的阻燃涂层（UF-APDKC）是通过将APDKC与脲醛（UF）树脂混合而成的。这种方法提高了APP与UF树脂的相容性，并显著改善了涂层的机械性能和阻燃性能。经过UF-APDKC处理后，天然木材的冲击强度从6 J/m²提高到了14 J/m

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-27

• 聚偏二氟乙烯-嵌入银纳米线薄膜，表面覆盖CTAB功能化的rGO层，用于制备高性能的柔性透明加热器

  还原氧化石墨烯（rGO）作为一种导电材料，在柔性透明导电电极（TCEs）领域展现出了巨大潜力。然而，rGO在溶剂中的分散性较差，这限制了其成膜能力以及与其他纳米材料的结合。在这项研究中，我们采用表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）作为非共价修饰剂，通过静电和疏水稳定作用来增强rGO的分散性，同时不损害其电子结构。经过CTAB修饰的rGO能够均匀地覆盖在银纳米线（AgNWs）表面，相比传统的rGO/AgNW体系，这种新型结构具有更好的保护作用，因为传统体系无法充分发挥rGO的固有性能。进一步将rGO-CTAB修饰的银纳米线嵌入聚偏二氟乙烯（PVDF）中，制备了AgNW/rGO-CTAB/P

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-27

• 通过偶联剂诱导制备具有平衡隔热性能和压缩性能的纳米多孔聚苯并恶嗪气凝胶，适用于隔热应用

  近年来，使用环境友好的溶剂制备纳米多孔聚苯并嗪气凝胶引起了越来越多的关注，但提高其机械强度的策略以及微观结构演变对骨架强度影响的机制尚不清楚。通过硅烷偶联剂对聚合物进行功能化处理，为定制有机气凝胶的微观结构并改善其机械性能提供了实用的方法，同时保持其隔热性能。受这一机制的启发，我们提出了一种基于乙醇可溶性苯并嗪（Bz）单体的环保溶剂热方法，合理设计了一种由甲基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油基丙基二甲氧基甲基硅烷改性的多功能硼掺杂聚苯并嗪气凝胶（BPBz/MK杂化气凝胶），该气凝胶具有特殊的微观结构演变和高机械强度。BPBz/MK杂化气凝胶展现了优异的综合性能，包括卓越的隔热性（0.0325 W m

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-27

• 通过电化学氟掺杂对钙钛矿氧化物电催化剂进行纳米级表面工程处理

  钙钛矿氧化物已成为碱性水电解中用于氧进化反应（OER）的有前景的无贵金属催化剂。阴离子掺杂和表面改性作为开发高活性OER催化剂材料的策略受到了关注。在这里，我们报道了一种原创的电化学F掺杂技术，该技术可以同时控制阴离子组成和纳米级表面结构，从而提高OER活性。通过改变电流密度（即F掺杂速率），制备了20摩尔% F掺杂的La0.5Sr0.5CoO3-δ（LSC55）样品，这些样品具有不同的表面状态。低速F掺杂（60 μA g–1）形成了一层薄的非晶表面层（约3纳米），而高速掺杂（3000 μA g–1）则形成了一层富含F的纳米晶体层（约20纳米）。与原始的LSC55样品相比，这两种F掺杂样品的O

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-27

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