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通过环融合调节胺/羰基热激活延迟荧光发射体的激发态特性
本文主要探讨了两种基于DiKTa核心的热激活延迟荧光(TADF)发射体,分别是Acr-DiKTa和Iso-DiDiKTa,旨在研究环融合对长程电荷转移(LRCT)和短程电荷转移(SRCT)特性的影响。TADF材料因其能够实现高效的光致发光而受到广泛关注,尤其在有机发光二极管(OLEDs)中具有重要应用价值。这类材料通过减小单重态(S)与三重态(T)之间的能量差(ΔEST)来促进非辐射跃迁(RISC),从而将三重态激子转化为可用于发光的单重态激子。ΔEST的减小通常通过在分子中引入供体-受体(D–A)结构来实现,这种结构通常具有扭曲几何形状,从而形成LRCT激发态。然而,LRCT态会导致较大的Δ
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-10-25
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推进诺博尔烷二烯的双向光控转换:仅由光诱导的亚胺连接与邻位连接型诺博尔烷二烯-苝二亚胺杂化物的相互转化
在当今社会,能源需求持续增长,而传统化石燃料的使用仍然是全球温室气体排放的主要来源之一。根据现有数据,仅靠热量产生的碳排放已占全球能源相关排放的39%,这凸显了开发可持续替代加热系统的重要性。为了应对这一挑战,科学家们正在探索一种全新的分子太阳能热(MOST)储能技术,它能够将太阳能转化为化学能,并在需要时以热能形式释放。在众多MOST系统中,**NBD/QC(Norbornadiene/Quadricyclane)** 光开关因其高效的能量储存能力而备受关注,其储存密度高达89 kJ/mol,这使得其在能量存储领域具有巨大潜力。NBD/QC之间的光异构化过程依赖于紫外光的照射,将NBD转化为
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-10-25
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peripheral取代基对二苯并-5,10,15-三唑卟啉的光学和电化学性质的影响
摘要 与基于酞菁的材料所取得的巨大进展相比,5,10,15-三唑卟啉的潜力尚未得到充分发挥,这主要是由于缺乏关于其结构-性质关系的基本信息。在这里,我们报道了在meso位和/或β位引入芳基或烷基取代基的二苯并-5,10,15-三唑卟啉(DBTriAP)的新衍生物。DBTriAP的游离碱是通过两种1,9-二溴二吡啉与1,3-二亚氨基异吲哚的缩合反应制备的,随后对β-吡咯碳进行功能化处理得到的。DBTriAP的锌(II)配合物是通过将相应的游离碱与醋酸锌(II)反应形成的。通过稳态和瞬态紫外/可见吸收/发射光谱、磁圆二色光谱、循环伏安
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-10-25
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一种具有类似低密度聚乙烯(LDPE)特性的多元长链支化聚烯烃,含有两种类型的官能团
低密度聚乙烯(LDPE)作为一种重要的塑料材料,广泛应用于包装、薄膜等领域。然而,其合成过程通常需要在高温高压的苛刻条件下进行,且由于结构复杂,回收难度较大。近年来,科学家们致力于开发一种更加环保、可持续的LDPE替代材料,以解决传统塑料在生产和废弃后所带来的环境问题。本文报道了一种在温和条件下,通过灵活的催化方法合成具有多重分支和长链分支的聚烯烃材料的新技术。这种材料不仅具备LDPE的关键性能,如熔点、流变学行为和应力-应变特性,还引入了两种功能性基团:烯烃和酯基。这两种基团的引入使得材料在回收和降解方面具有显著优势,从而有助于减少微塑料的形成,并为塑料的闭环回收提供可能。在当前的工业生产中
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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基于N-杂环卡宾金属配合物的高效 uphill 阴离子转运蛋白
摘要 跨膜离子传输在生物系统中起着至关重要的作用,这一自然现象激发了合成仿生技术的研发,推动了治疗学、分离技术、传感技术和生物电子学的发展。本文报道了一种由简单的氮杂环卡宾(NHC)有机金属化合物介导的高效且具有选择性的阴离子传输机制。以钌(Ru)作为中心金属和离子结合位点,我们系统地研究了七类有机钌支架,发现基于NHC的Ru复合物表现出极高的活性和选择性。将研究扩展到其他金属后,钯(Pd)、银(Ag)和铜(Cu)的NHC复合物也展现了显著的传输效率,其中iPrPh-NHC有机铜化合物的EC50低至3.6 pM,超过了最活跃的离子
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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用于低浓度二氧化碳电还原的集成Ni1–Px催化对
摘要 利用可再生能源电力驱动的电化学CO2还原反应(CO2RR)为可持续碳利用提供了一种有前景的方法。然而,在工业上相关的低CO2浓度(5–15体积%)下,电化学CO2RR的效率和选择性受到有限的CO2供应以及竞争性的氢气演化反应(HER)的显著限制。在这里,我们报道了Ni1–Px催化对(Ni1–Px/ICPs),它们在低浓度CO2条件下表现出优异的CO2到CO的转化效率。原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)和X射线吸收光谱(XAS)测量表明,P的掺入改变了电化学微环境并加速了反应动力学。H/D同位素替代实验
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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银被金置换的电化学反应动力学:用于开路电位-时间响应指示器的现象学模型
在材料科学和纳米技术领域,银-金置换反应(Galvanic Replacement Reaction, GRR)是一种重要的电化学过程,其核心在于两种金属之间通过电化学电位差驱动的氧化还原反应。这种反应通常涉及电子、原子和离子的协同运动,其机制复杂且具有多尺度特性。尽管GRR在催化、传感、电子器件和能源应用中表现出广泛的潜力,但其驱动机制——即电化学电位随时间的变化——长期以来缺乏精确的实时定量分析。本研究聚焦于银-金置换反应,特别是其中一种经典的反应比例:三银原子被一个金原子取代。这一反应系统因其原子半径接近而备受关注,因为它能够形成具有多孔结构和合金特性的纳米材料,为功能材料的合成提供了独
来源:ChemElectroChem
时间:2025-10-25
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用于锂金属电池中快速锂离子传导的双供体及阴离子-π聚合物电解质
摘要 基于纤维素的准固态聚合物电解质(QPE)具有成本效益高、可再生性和环保等优点,使其成为锂金属电池的理想候选材料。然而,纤维素结构中的强分子间氢键阻碍了锂离子(Li+)的传输,降低了离子迁移率,从而限制了其实际应用。在这项研究中,我们开发了一种具有双重供体和阴离子-π结构的纤维素三聚酸酯(PCLA):1)羰基(C═O)作为Li+的供体;2)羧基(COOH)作为氢键供体,用于固定双(三氟甲磺酰)亚胺(TFSI−)阴离子;3)缺电子的苯环(Ph)通过阴离子-π机制与TFSI−阴离子相互作用。所得的PCLA QPE在25°C时表现出
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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表面解耦的高度和方位三联苯融合四足分子马达
本文介绍了一项关于新型光驱动分子马达的研究,这些分子马达基于三萜烯(triptycene)结构设计,并通过不同的旋转轴方向实现了高效的运动功能。该研究重点在于设计并合成两种具有不同旋转轴取向的分子马达,分别与表面保持平行和垂直的排列方式。这些分子马达在溶液中和作为单层膜(SAMs)时都能完成完整的360°旋转循环,展现出优异的光响应性能和热响应性能。其在385 ± 5 nm波长下实现高效的光开关过程,达到约90%的光稳态(PSS),并在20°C下表现出约7分钟的热螺旋翻转半衰期。更重要的是,当这些分子马达被固定在金(Au)表面时,它们仍然保持完整的旋转功能,这表明三萜烯平台在减少表面相互作用方
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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利用高效且不含半胱氨酸的分裂内含子进行三段蛋白质标记:该内含子通过计算预测聚集特性而被鉴定出来
这篇文章介绍了一种利用分裂intein(split intein)进行蛋白质工程的新方法,特别是在蛋白质拼接效率和化学标记方面的突破。通过计算序列分析技术,研究者们成功预测了分裂intein片段的聚集倾向,并进一步筛选出一种具有高拼接效率的新型无半胱氨酸(cysteine-less)分裂intein——LCGC14。这一成果不仅拓宽了蛋白质工程的应用范围,还为在氧化环境下进行蛋白质修饰提供了新的可能性。分裂intein是一种特殊的蛋白质,其结构被分割成两个部分,分别位于不同的前体蛋白上。当这两个片段在合适的条件下结合时,它们能够催化蛋白质拼接反应,将前体蛋白的两端连接起来,形成完整的成熟蛋白。
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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通过光控手性纳米结构的手性,实现氢生成催化途径的光学切换
摘要 在太阳能驱动的氢气生产过程中,对催化路径进行精确的光学控制仍然是一个重大挑战。在这里,我们报道了一种利用标准Au@CdS纳米催化剂(该催化剂经过手性半胱氨酸配体修饰)实现光催化与光热催化之间可逆切换的机制,这种切换依赖于光的手性。这种切换行为受到化学手性和圆偏振光的相互作用的影响,这种相互作用是通过手性诱导的自旋选择性效应来实现的。当圆偏振光的手性与催化剂的手性相匹配时,自旋极化的载流子能够高效传递,从而促进光催化反应。相反,当两者不匹配时,电荷传递受到抑制,复合反应增强,并导致局部加热,使反应向光热催化方向转变。通过调整圆
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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综述:基于热力动力学的碳分配建模重新诠释
摘要 碳的分配在优化 retained austenite(残余奥氏体)的稳定性方面起着关键作用,从而在淬火和碳分配(Q&P)处理过程中实现强度和延展性的协同提升。尽管已有许多碳分配模型,但仍需付出大量努力来全面评估这些模型的基本假设、适用性和局限性,以便在更基础的物理-冶金层面上合理设计材料。作为本综述的基础,引入了热力学假设和热动力学相关理论,从新的视角对碳分配模型进行分类。在这些热力学假设的指导下,系统评估了受碳限制的准平衡模型(CCEθ模型,该模型考虑了碳化物的析出),以及考虑界面迁移的准平衡模型和局部平衡模型。最后,提出了一种新的碳分配热
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-10-25
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Eu元素促进的PtSn2催化剂中的氧化还原-酸度相互作用在丙烷选择性及稳定脱氢反应中的作用
在工业领域,丙烯作为一种重要的基础化学品,广泛应用于聚丙烯、石油化工等多个方面。随着全球对丙烯需求的不断增长,预计到2030年市场将达到1.65亿吨规模。然而,传统的丙烷脱氢(PDH)技术依赖于油裂解过程,产生丙烷和丙烯的混合物,随后需要复杂的分离工艺,这不仅消耗大量能源,还带来了显著的碳排放问题。因此,寻找一种高效、稳定且环保的PDH方法成为研究的重点。非氧化性丙烷脱氢技术提供了一种直接从丙烷制备丙烯的途径,具有更高的经济性和环境友好性,成为替代传统方法的优选方案。尽管非氧化性PDH在提高丙烯选择性和降低能耗方面展现出优势,但其仍然面临一些技术挑战,如催化剂失活、结焦现象以及金属活性位点的烧
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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通过溶剂配位化学突破酯类阻燃钠离子电解质的扩散极限
摘要 传统的电解质系统难以满足钠离子电池(SIBs)在高性能方面的实际需求,因为它们的功能有限。目前电解质的设计主要依赖于昂贵的试错方法和复杂的溶剂-结构工程,在这种工程中,各种添加剂和溶剂被随意使用,而没有合理的筛选规则。基于此,我们建立了一个以溶剂氧化稳定性和Na+-溶剂配位化学为中心的描述符引导框架,用于识别具有内在防火性能的酯基电解质,从而克服传统的扩散限制。通过筛选多种氟化磷酸盐和环状碳酸酯候选物,成功设计和合成了具有综合性能的电解质,包括电解质脱溶剂过程、抗氧化性和阻燃性,实现了快速充电的同时具备内在的防火性能。令人印
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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阐明Pd催化的C–H活化反应中配体依赖的选择性机制
在化学反应中,选择性是一个至关重要的因素,尤其在C–H活化反应中,由于反应底物中多个氢原子具有相似的反应活性,实现区域选择性尤为困难。C–H活化不仅是反应效率的关键,还涉及反应路径的精准控制。在没有导向基团的情况下,底物的电子性质和立体环境通常决定了反应的区域选择性,而如何通过催化剂的设计或配体的选择来调控这一选择性,是当前研究的重点。本研究聚焦于通过配体调控实现区域选择性,并探讨了溶剂和银盐在反应过程中的作用,同时提出了一种基于Curtin–Hammett效应的解释框架,以更深入地理解反应机制。在C–H活化过程中,反应的选择性往往由多个因素共同决定,包括配体的电子效应、立体效应以及溶剂的参与
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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一种可通过光切换调控的HaloTag,用于实现对活细胞中荧光现象的时空控制
光敏荧光探针,其荧光发射可以借助光进行调控,在先进的生物成像中具有重要作用,使得研究人员能够对分子特征进行精确的时空追踪,并支持超分辨率显微成像技术。虽然不可逆的光激活荧光探针已经被广泛研究和应用,但能够多次被重新激活的可逆报告系统仍然非常有限。目前,大多数应用于生物样本的光可逆探针依赖于荧光蛋白,但这些蛋白在深红色光谱区域通常表现出较低的亮度和光稳定性,对pH值和氧气浓度也较为敏感。因此,合成光可逆荧光探针具有更高的吸引力,但其设计和优化过程往往较为复杂。基于这些挑战,本文提出了一种“化学遗传学”方法,通过将光敏蛋白域整合到HaloTag自标记蛋白中,设计出一种可调控的、可光切换的HaloT
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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通过分子模拟研究碰撞驱动和液体辅助反应性,揭示球磨过程中的机械化学机制
在机械化学反应中,球磨是一种常见手段,通过一系列离散的高能碰撞实现反应的启动与推进。尽管这种技术被广泛应用于固体试剂和材料的反应中,但其分子层面的机制仍缺乏深入理解。本文通过分子动力学(MD)模拟方法,结合实验验证,对KCl与18-冠-6醚在干态和含水条件下的反应过程进行了系统研究。研究结果揭示了碰撞能量如何影响KCl晶体的碎裂,以及液态添加剂(如水)在促进或抑制反应中的双重作用,从而为优化球磨条件提供了新的视角。球磨过程中,碰撞能量的传递是关键因素之一。在实验中,通常使用不锈钢球作为磨球,其动能远高于模拟中的数值。通过模拟,我们发现当碰撞能量达到一定阈值时,KCl晶体将发生碎裂,从而释放出离
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-10-25
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关于超疏水PTFE涂层AA5083合金的抗腐蚀性和抗空化侵蚀性能的研究
摘要 基于铝的合金,尤其是AA5083合金,由于其出色的耐腐蚀性,在海军和海洋应用中得到了广泛使用。然而,在富含氯化物的环境中,这些合金容易发生局部腐蚀,从而影响材料的耐久性。本研究通过采用激光表面纹理处理和聚四氟乙烯(PTFE)喷涂技术,在AA5083合金上制备超疏水表面(SHS),以应对这一挑战。利用光纤激光打标技术形成的椭圆形图案显著增强了PTFE涂层与基材之间的附着力。PTFE中的碳和氟元素降低了表面能,使得该超疏水表面的接触角(WCA)达到155.7°。通过盐雾测试评估了其耐腐蚀性,结果显示与未涂层样品相比有显著提升。此外,PTFE涂层在
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-10-25
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具有平面肋结构的3D打印蜂窝结构的力学特性研究:以提高能量吸收性能
摘要 增材制造技术能够实现具有复杂几何形状的结构的制造。由于增材制造提供了广泛的设计空间,因此有许多机会发现新的设计方案,例如在机械性能上具有优势的蜂窝状超材料。本文将内部平面肋条融入传统的方形蜂窝结构中,以提高其能量吸收(EA)能力。采用了一种结合实验和计算的方法来设计、制造这些结构,并通过有限元分析进行测试和建模,以验证其性能并进行权衡评估。结果表明,带有肋条加固的蜂窝结构的能量吸收能力显著提升:单根肋条使能量吸收能力提高了2.6倍,而增加第二根肋条后,能量吸收能力进一步提高到4.5倍,同时相对密度仅增加了不到7%。有限元分析用于模拟每种蜂窝结
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-10-25
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超快、基于织物的聚乙烯醇-聚苯胺湿度传感器,适用于可穿戴设备和无创健康监测
摘要 对实时、非接触式和可穿戴传感技术的需求不断增加,推动了湿度传感器设计的重大进步。本文介绍了一种新型的超快织物基湿度传感器,该传感器采用低成本浸涂法制备,以聚乙烯醇-聚苯胺复合材料为基础,涂覆在聚丙烯织物上。该传感器表现出优异的性能:响应/恢复时间仅为4/6毫秒;在宽相对湿度范围(11%–95% RH)内具有高达99.9%的高线性灵敏度;并且长期稳定性良好,3个月内偏差小于2%。该传感器对水蒸气的选择性优于其他干扰气体,这凸显了其在混合环境中的可靠性。它能够区分鼻吸气和口呼吸模式,并捕捉到诸如水分流失等微妙的生理信号,显示出其在下一代智能纺织品
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-10-25