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全球低地用水对山区径流的依赖性:年际变化及未来在季节尺度上的变化
全球水循环中,山地与低地的水资源供给关系是一个至关重要的议题。随着全球人口的增长和经济发展,对水资源的需求也在不断上升,而山地作为许多低地地区的重要水源地,其作用愈发显著。本研究通过全球模拟,探讨了山地与低地的径流特征及其在未来的潜在变化,特别是在全球范围内超过10,000平方公里的大型河流流域。研究不仅关注了径流的季节性和年际变异性,还分析了山地径流对低地用水的贡献及其在不同时间尺度上的变化。研究结果表明,山地径流的年际变异性通常低于低地,这一特性在70%的流域中得到验证。然而,随着未来气候变化和社会经济发展的双重影响,低地对山地径流的依赖性可能会发生改变,这将对水资源管理和跨区域合作带来深
来源:Earth's Future
时间:2025-10-26
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通过阻抗匹配增强多组分CoxNiyOz修饰的3D蜂窝状有序介孔碳纳米球的微波吸收性能
微波吸收材料对于减轻电磁污染至关重要。本研究开发了一种新型的氮掺杂三维蜂窝状有序介孔碳纳米球(MCN),该纳米球是通过在二氧化硅模板上聚合苯胺制备的,随后通过超声辅助浸渍和高温还原工艺制备出多元金属CoxNiyOz–MCN复合材料。这种复合材料在低频范围内表现出优异的吸收性能,其在7.2 GHz时的最小反射损耗(RL_min)为-44.46 dB,有效吸收带宽(EAB)为5.28 GHz(对应厚度为4.4 mm)。在高频范围内,其吸收性能同样出色:在2.4 mm厚度时,12.8 GHz处的吸收损耗为-34.5 dB;在2.6 mm厚度时,11.9 GHz
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-26
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一种采用[π⋯π]二聚体的新型非易失性分子开关器件设计
基于超分子组装技术,可以在分子尺度上实现非易失性电阻开关(NVRS)功能,但这一过程通常依赖于对分子结的宽度进行拉伸或压缩。这对未来的分子电路来说是一个重要的限制。在这项工作中,我们提出了一种新的NVRS功能实现方案,该方法使用单一的[π⋯π]超分子组装结构,在开关状态(开/关)之间,涉及的分子结的宽度保持不变。这种[π⋯π]组装结构由两个(苯乙炔)联吡啶单体组成,也被称为(苯乙炔)联吡啶二聚体。通过密度泛函理论研究,揭示了该二聚体在开态和关态下的两种构型。这种双稳态特性对于实现非易失性至关重要,并通过攀爬图像法弹性带研究得到了验证。在电荷传输过程中,这
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-26
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以配体为中心的氧化还原驱动的Zn(II)催化反应:活化烯烃与一级芳香胺通过胺基自由基阳离子进行反马科夫尼科夫氢胺化
本文报道了一种以配体为中心的氧化还原驱动策略,用于对抗马科夫尼科夫(anti-Markovnikov)方式的氢胺化反应,目标底物为缺乏电子的烯烃,包括丙烯酸酯、丙烯腈和丙烯酰胺。该策略采用了一种结构明确的Zn(II)催化剂,该催化剂携带一种具有氧化还原活性的芳基偶氮-菲罗啉(arylazo-phenanthroline)配体。这种偶氮功能化的配体作为关键的氧化还原介质,实现了从伯芳香胺到配体骨架中低能π*受体轨道的单电子转移(Single-Electron Transfer, SET),从而生成胺基自由基阳离子中间体。在热条件下(100°C),这些中间体
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-10-26
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肟与腙的交叉脱氢C–O偶联反应:杀菌性偶氮肟醚的合成
人们发现了使用KMnO₄作为氧化剂的肟与腙的交叉脱氢偶联(CDC)反应。据推测,该反应是通过肟和腙衍生的自由基之间的选择性交叉重组来进行的,尽管这两种自由基都已知会进行自偶联以及其他涉及C–C、C–O、C–N和N–N键形成的过程。所提出的方法具有普遍性,适用于广泛的肟和腙类化合物。此前,肟衍生的自由基主要参与分子内的C–O键形成反应,而分子间的反应较为罕见且应用范围有限。相比之下,腙的自由基官能化通常仅限于醛腙的自由基加成和氢取代反应。本研究中形成的偶氮化合物为进一步的发展开辟了新的方向。合成的化合物对多种植物病原真菌(如Venturia inaequa
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-10-26
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一步法制备类绣球花结构的硫化镍薄膜,用作高效染料敏化太阳能电池的电催化剂
类似绣球花的硫化镍通过一步溶剂热法直接沉积在氧化铟锡(ITO)基底上。系统研究了氯化镍与硫脲的摩尔比对硫化镍形貌的影响。结果表明,较低的镍硫脲比例有助于形成类似绣球花的结构。具体而言,当氯化镍与硫脲的比为1:3时,所得到的类似绣球花的硫化镍负极(CE)表现出更优异的催化活性。无需任何额外的硫化处理或热处理,采用这种负极的染料敏化太阳能电池(DSSC)的功率转换效率(PCE)可达7.64%,与采用铂基负极的DSSC相当。这些发现表明,这是一种简便高效的方法,可用于合成硫化镍作为DSSC中有前景的替代负极材料。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-26
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CuMoO4:一种异质双金属纳米催化剂,用于烯烃与碘芳烃之间的C–H键活化反应
在这项研究中,我们报道了一种基于氧桥结构的CuMoO4双金属纳米催化剂,该催化剂可用于在Heck反应中实现烯烃与碘芳烃的C–H键活化。这种非均相催化剂通过简单的沉淀法制备,其铜和钼酸盐中心之间存在氧桥结构。这种双金属设计使得无需配体即可进行Heck反应,并能获得高选择性的产物,同时对多种官能团具有较好的适应性。值得注意的是,这种氧桥催化剂具有优异的重复使用性能,在DMSO溶剂中可连续使用四个循环而保持较高的催化活性,且金属离子几乎没有流失。此外,利用该催化剂成功合成了多种具有抗癌、抗真菌和抗菌特性的生物活性分子。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-26
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基于明胶-海藻酸钠-聚乙烯氧化物原位形成的复合水凝胶在生物医学应用中的评估:加入Sophora japonica(日本槐)对水凝胶性能的影响
水凝胶因其多孔性和与人体细胞外基质的相似性,成为生物医学应用的理想候选材料,例如伤口愈合、组织工程和骨骼再生。通过添加聚环氧乙烷(PEO),制备了明胶/海藻酸钠(SA)水凝胶,从而提高了其机械强度。为了选择具有最佳凝胶化时间的水凝胶,我们使用了不同比例的聚合物溶液进行制备。将富含黄酮类和异黄酮类的植物叶提取物Sophora japonica(SJLE)添加到水凝胶中,以增强组织修复效果。所制备的水凝胶在形态、孔隙率和膨胀速率等方面进行了全面表征。以(4:1)比例制备的明胶/(SA + PEO)水凝胶表现出合适的凝胶化时间和膨胀速率,而加入植物提取物后这些
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-26
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旋转鼓中氰氨钙合成的颗粒流动与反应机理
摘要 作为一种广泛应用于各个领域的颗粒反应器,旋转鼓内颗粒流动与反应机制之间的关系仍需进一步研究。本研究采用经过验证的双流体复合模型对反应过程进行了模拟。结果表明,反应速率和产物分布受颗粒流动行为的影响。旋转鼓内气固反应的驱动力来源于反应热。旋转速度和填充率的变化,以及不同类型的提升装置配置,都会对旋转鼓内的气固反应产生影响。本文提出了一种反应器优化方案,该方案结合了操作参数和提升装置配置。这项工作为探索旋转鼓内的颗粒流动与反应机制提供了参考,并有助于提升其反应效率。 利益冲突声明 作者
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-10-26
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降低反应强度:无需催化剂、在低温条件下对热塑性聚氨酯进行化学降解
热塑性聚氨酯(TPU)因其广泛的应用和可调节的性能,已成为工业界中最重要的聚合物之一。TPU材料因其柔韧性和多功能性,在包装、家具、床垫、运动器材和汽车部件等领域被广泛应用。全球TPU市场在2023年达到780亿美元,预计到2030年将增长至1050亿美元,年均增长率约为4.5%。这些材料之所以受到青睐,是因为它们可以通过选择不同的单体(如二醇、二异氰酸酯和扩链剂)实现性能的灵活调整,包括拉伸强度、弹性、耐腐蚀性、延展性和再加工能力。因此,TPU被用于粘合剂、纺织品、薄膜、电子设备、电缆护套以及建筑和汽车领域。然而,尽管TPU的生产和应用规模不断扩大,其化学降解和回收过程通常依赖于水解或醇解,
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-10-26
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金属羰基化合物和环己二烯中的周期性突发式光化学键断裂现象
近年来,科学家们通过时间分辨X射线衍射和电子衍射技术对光化学反应中的原子运动进行了深入研究。这些技术的进步使得我们能够更精确地观察分子在光激发后的动态行为,尤其是在激发态之间的非绝热跃迁过程中。例如,Schori等人在《自然·通讯》(*Nature Communications*)2025年第16卷第4767篇文章中,利用267纳米波长激发Fe(CO)₅,观察到了类似喷泉的CO分子释放现象,这一过程与Fe–CO伸缩振动在Franck–Condon区域的激发密切相关。另一个研究则通过时间分辨电子衍射(由Ma等人在预印本中报道)提供了补充数据。此外,早在2022年,Banerjee等人通过分子动力
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-26
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N-杂环卡宾自由基阳离子在自由基转化中是相关的中间体吗?
N-Heterocyclic carbene(NHC)自由基阳离子作为中间体在自由基催化反应中的关键作用一直是科学界关注的焦点。然而,这类物种的缺失直接观察和难以捉摸的物理化学性质使其长期处于争议状态。本研究通过系统性的实验与理论计算,深入探讨了NHC自由基阳离子的存在形式、稳定性及其在反应中的作用机制,揭示了传统认知中存在重大偏差的结论。### 研究背景与核心问题自20世纪90年代NHC的稳定化发现以来,这类化合物因其独特的配位能力和反应活性,在有机合成领域展现出重要价值。近年来,自由基NHC催化体系的发展推动了对其自由基阳离子中间体(1⁺·)的探索。然而,该物种的缺失直接观测和间接证据的薄
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-10-26
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炎症、营养及葡萄糖代谢因素与美国成年人肌少症患病率的关系:2015–2018年NHANES研究的证据
摘要 背景 在美国成年人群中,慢性炎症(CRP、WBC)、代谢紊乱(维生素D、HbA1c)与肌少症之间的关系鲜有研究。本研究整合了这些指标,旨在为高风险人群的早期识别和精准干预提供依据。 方法 本研究采用2015–2018年NHANES数据中的参与者进行横断面分析。通过逻
来源:Geriatrics & Gerontology International
时间:2025-10-26
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通过三唑连接体的区域异构化来调控供体-受体材料的发光特性
在有机发光材料的研究中,调控分子的激发态行为对于实现高效的光致发光和热激活延迟荧光(TADF)至关重要。本文通过系统研究三唑连接方式对供体-受体(D–A)发射体的光物理性质的影响,揭示了三唑连接点的不同(N-连接或C-连接)如何改变分子的电子结构和激发态动力学。这种连接方式的差异不仅影响了分子的吸收和发射特性,还对延迟发光的机制产生了关键作用,例如热激活延迟荧光(TADF)和室温磷光(RTP)之间的区别。研究中选择了多种供体单元,包括咔唑(Cz)、二咔唑(2Cz)、二苯胺(DPA)和苯并噁嗪(PXZ),分别与三唑连接形成N-连接和C-连接的结构。通过合成策略的优化,研究人员成功制备了这些化合物
来源:Materials Chemistry Frontiers
时间:2025-10-26
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基于噻吩的共轭网络,通过引入苯乙炔基团进行定制,用于高性能锂离子电池
由于具有微孔结构和强健的共轭网络,共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)作为锂离子电池(Lithium-Ion Batteries,LIBs)的电极材料而受到越来越多的关注。在这项研究中,合成了两种含有噻吩和苯乙炔的新型CMPs,用于LIBs的阳极材料。掺杂后的噻吩和苯乙炔显著增强了富电子有机框架与Li+之间的相互作用,使得TTB-TEB和TTB-DEB都具有出色的电化学性能。值得注意的是,TTB-TEB的表现优于TTB-DEB,这主要归因于其更高的比表面积、更强的π-共轭稳定性以及更加高度交联的多孔结
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-10-26
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在光电性能优异的无铅铜基钙钛矿Cs3Cu2I5中,对双功能氨基酸的烷基链进行工程化改造
无铅Cs3Cu2I5钙钛矿具有低维结构和自俘获激子发射特性,在可持续光电子学领域展现出巨大潜力。尽管机械球磨法具有环保和可扩展的优势,但合成的Cs3Cu2I5的光电性能常常受到晶格畸变、表面缺陷以及球磨过程中颗粒团聚的影响而受限。为了解决这些问题,研究人员提出了一种基于氨基酸的烷基链工程钝化策略,并通过理论计算和实验验证相结合的方法进行了研究。密度泛函理论表明,多功能氨基酸和烷基链能够协同作用,有效钝化Cs3Cu2I5表面中缺乏配位的Cu+离子以及容易产生深能级缺陷的碘空位。有趣的是,延长的烷基链显著增强了这种钝化效果。后续实验和计算进一步证实,较长的烷
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-10-26
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通过调整AlxHfyO中Al的含量,实现了高性能的基于MISIM结构的Ga2O3基光电探测器
Ga23具有4.9 eV的超宽带隙,使其成为用于太阳盲光电探测器(SBPDs)的理想半导体材料。然而,Ga23薄膜中通常存在大量缺陷,这导致基于Ga23的SBPDs的暗电流较高。尽管传统的退火方法可以有效降低暗电流,但它往往会损害所制造器件的光电响应。在这项研究中,我们采用了超薄的AlxHfyO(0 ≤ x, y ≤ 1)绝缘层来调节金属-绝缘体-半导体-绝缘体-金属结构的Ga23基SBPDs的界面电子结构,从而提高其整体性能。对于使用Al1Hf0O(Al2O3)调节的Ga23基SBPD,光电流增加了约37倍,而暗电流几乎保持不变。然而,响应时间和截止特
来源:Journal of Materials Chemistry C
时间:2025-10-26
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制备了经过氧空位修饰的二维-二维g-C3N4/ZnFe2O4异质结构,用于增强光催化甲基橙的降解性能和氢气的生成
近年来,随着全球能源需求的持续增长,寻找可持续且环保的替代能源已成为科研领域的重要课题。太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,被广泛应用于多种环境和能源相关的催化过程。其中,半导体光催化技术因其环境友好性和经济性,成为实现光解有机污染物和光产氢的有力手段。为了提高光催化效率,研究者们不断探索新的材料结构和性能优化策略。本文提出了一种基于2D–2D异质结构的光催化剂,即g-C₃N₄(GCN)与富氧空位的ZnFe₂O₄(ZFO)异质结(GCN/Oᵥ–ZFO),并揭示了其在光催化降解甲基橙(MO)和产氢方面的卓越性能。GCN和ZFO分别因其独特的二维结构、良好的可见光响应和非毒性特性而受到广泛关注。
来源:Materials Advances
时间:2025-10-26
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负载PDGF的、浸渍丁香酚的生物相容性纳米纤维支架,用于促进糖尿病伤口愈合和血管化
糖尿病足溃疡(DFUs)是糖尿病患者面临的主要临床挑战之一,其高感染风险、长期严重感染以及肢体截肢现象使得该疾病的治疗变得尤为复杂。本研究中,科研人员开发了一种新型的多功能载有血小板衍生生长因子(PDGF)的肉桂醛微乳液(EuME)基银纳米复合材料(PDGF/EuME–AgNPs/CSNs),并将其嵌入聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CSNs)基质中。这种复合材料不仅能够加速伤口闭合,还展现出广谱的抗菌和抗炎特性,为糖尿病足溃疡的治疗提供了全新的思路。该材料的制备过程涉及多步优化,包括使用共轴静电纺丝技术构建核心-鞘结构的纳米纤维。PVA和壳聚糖作为基质材料,具备良好的生物相容性,能够促进角质形成
来源:Materials Advances
时间:2025-10-26
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一种兼具抗癌活性的双功能比色探针的集成实验与计算研究:来自密度泛函理论(DFT)、分子对接及分子动力学模拟的见解
一种基于蒽醌的新型席夫碱探针(P1)通过简单的缩合反应合成,其对精氨酸的检测表现出显著的灵敏度和选择性。这种探针能够实现颜色变化的检测,检测限低至1.24 nM,这使其在生物医学领域具有潜在的广泛应用价值。通过紫外-可见光谱、氢谱核磁共振(NMR)滴定实验以及密度泛函理论(DFT)研究,明确了P1与精氨酸的结合模型和作用机制。研究发现,P1的光学响应来源于分子内的电荷转移机制,这一结论通过前线分子轨道(FMO)分析得到了验证。此外,P1在商业膳食补充剂中成功检测到精氨酸,进一步验证了其在实际应用中的可行性。除了作为检测探针的功能外,P1还展现出显著的抗癌活性,其在MCF7和HeLa细胞中的半数
来源:Materials Advances
时间:2025-10-26