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  • 在葡萄嫁接苗诱导的干旱胁迫下,内源性氨基酸水平的短暂变化

    在干旱地区进行葡萄种植一直是一项极具挑战性的任务,由于极端高温和缺水,这些条件对葡萄的生长发育和果实品质产生显著影响。为了应对这种压力,研究人员探索了使用耐旱砧木嫁接的葡萄品种,以期改善其在干旱环境下的适应能力。本研究通过分析不同嫁接组合在三种灌溉水平下的氨基酸组成变化,揭示了砧木与接穗之间复杂的相互作用机制,为干旱地区的葡萄种植提供了重要的理论依据和实践指导。### 1. 葡萄种植的挑战与研究意义葡萄作为一种重要的经济作物,因其丰富的营养价值、广泛的市场接受度和高经济价值而受到全球重视。然而,在干旱地区如阿联酋(UAE),葡萄种植面临诸如水资源短缺、高温和土壤盐碱化等多重挑战,这不仅影响了葡

    来源:ACS Agricultural Science & Technology

    时间:2025-10-24

  • 在高湿度环境下,将可再生碳水化合物基聚合物转化为氧气和保湿屏障

    随着塑料制品在包装行业中的广泛应用,其对环境造成的负担也日益显著。非可再生塑料,如聚乙烯和聚丙烯等,虽然具有优良的物理和化学性能,但它们的生产和废弃过程往往伴随着大量固废的产生,这些固废在自然环境中需要数百年甚至上千年才能完全降解。此外,许多多组分气体阻隔材料在当前的回收体系中也难以有效处理,这使得其在可持续发展方面存在明显局限。因此,开发可再生、可降解的生物聚合物成为解决这一问题的重要方向。生物聚合物作为一种替代材料,其在包装领域的应用前景广阔。其中,纤维素纳米晶(CNC)和壳聚糖(Ch)是两种具有代表性的可再生生物材料。CNC来源于植物纤维的酸水解过程,具有高长宽比、高结晶度和丰富的氢键网

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-24

  • (Dy,Ba)掺杂ZrO2纳米晶的光物理特性及其激光活性,用于黄色固态激光器和光放大器应用

    随着需求的增长,人们越来越需要寻找高效的荧光粉和激光材料,以降低成本并提高稳定性。掺镝的Ba–ZrO2纳米晶体因其可调的发射特性和相位依赖的发光性能,成为黄色固态激光器和光放大器应用的理想候选材料。通过化学浴技术,将不同浓度的Dy3+(x = 0, 0.01, 0.02, ..., 0.08)与固定浓度的Ba2+(x = 0.03)掺入ZrO2纳米晶体中。Rietveld精修结果显示:当Dy3+浓度较低(x = 0.01–0.04)时,晶体为纯四方相;而当Dy3+浓度较高(x = 0.05–0.08)时,晶体为四方相与立方相的混合物。这表明ZrO2纳米晶体的结构相态严重依赖于合成方法和稀土离子

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • 基于吩嗪的纳米多孔共价有机框架作为锂硫电池中硫电催化载体的应用

    在锂-硫电池(LSBs)中,硫宿主的设计对于提升电池性能、稳定性和可持续性起着关键作用。近年来,随着对高能量密度和经济型储能系统的持续需求,研究者们正在探索锂离子电池之外的替代方案。锂-硫电池因其高理论比容量(1675 mAh g⁻¹)和能量密度(2600 Wh/kg),以及丰富的、环境友好的正极材料,被视为未来储能技术的有力候选者。然而,锂-硫电池在商业化过程中仍面临诸多挑战,如锂多硫化物的溶解、Li₂S的不规则沉积、S₈和Li₂S的绝缘特性,以及电解液的大量使用。这些问题不仅影响电池的循环性能,还可能导致锂负极的腐蚀和活性物质的低利用率。为解决上述问题,研究者们提出了多种策略,包括对锂金属

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • 双稳态三维蜂窝状MXene/普鲁士蓝类似复合材料在高性能水基钠离子电池中的应用

    水基钠离子电池(ASIBs)面临的主要问题在于循环寿命短和容量低,这主要是由于电极材料结构不稳定所致。本文设计了一种稳定的三维(3D)蜂窝状MXene(HMX)框架作为钠钴六氰铁酸盐(NaCoHCF)的载体材料,使其能够作为高性能正极在ASIBs中发挥作用,通过其相互连接的导电结构实现高效的钠离子存储。HMX载体既起到了导电缓冲的作用,又抑制了NaCoHCF的晶体结构变形,防止了纳米颗粒的团聚,并形成了电子传输网络。关键的是,蜂窝状结构不仅避免了MXene层间的堆叠,还通过其曲折的多向通道暴露出了丰富的可离子访问活性位点。得益于这种复合结构的协同优势,基于NaCoHCF/HMX的半电池在0.1

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-24

  • 电子束蒸发NiOx的协同界面改性用于高性能钙钛矿太阳能电池

    氧化镍(NiOx)因其出色的载流子迁移率和低成本,被认为是倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)中理想的空穴传输层(HTL)。电子束蒸发的NiOx(E-beam-NiOx)由于其工艺兼容性而具有巨大的商业潜力。然而,E-beam-NiOx表面存在缺陷,这些缺陷与钙钛矿(PVK)不兼容,限制了其发展。在这项研究中,我们使用[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸(Me-4PACz)作为自组装单层(SAM),以及l-α-甘油基磷酰胆碱(GPC)对E-beam-NiOx薄膜的界面进行双重修饰。SAM用于修复NiOx的界面缺陷,而GPC则改善了界面的润湿性和均匀性。通过SAM和GPC的共同修饰

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-24

  • 通过Sb3+/Mn2+共掺杂和溴离子替代对无铅Cs2NaInCl6双钙钛矿进行光谱调制,以实现多功能应用

    基于铅的卤化物钙钛矿(LHPs)的毒性、环境不稳定性、紫外线(UV)光引起的降解以及较差的热稳定性限制了它们的技术应用。双卤化物钙钛矿(DPs)因其出色的稳定性和低毒性而成为LHPs的可行替代品。我们研究了Sb3+/Mn2+和Br–离子替代对Cs2NaInCl6 DPs光学性质的影响。Sb3+掺杂在长波长UV光激发下通过缓解Cs2NaInCl6中的宇称禁戒跃迁产生强烈的蓝光发射。进一步掺入Mn2+会在615 nm处产生红光发射峰,这是由4T1 → 6A1跃迁引起的。Br–离子的替代使蓝光发射峰从445 nm移动到472 nm,这是由于Sb3+离子周围的晶体场增强所致。因此,这种材料能够通过单一

    来源:ACS Applied Optical Materials

    时间:2025-10-24

  • 基于四氟硼酸盐的自发异质界面调节剂的挥发性阳离子工程:用于钙钛矿太阳能电池

    自发性异质界面调节剂(SHMs)的最新出现显著推动了钙钛矿太阳能电池(PSCs)的发展。实际的PSCs由多层组成;因此,调节这些容易产生缺陷的异质界面对于实现高效PSCs至关重要。SHMs作为添加剂被引入到PSC组分的前驱体溶液中,并在沉积过程中自发地调节这些异质界面,从而提高了PSCs的制备效率。尽管SHMs在工程方面具有优势,但其固有的浓度敏感性限制了其应用范围。因此,需要一种通用策略来减轻这种敏感性并充分利用其优势进行器件设计。在这里,我们提出了一种新策略:利用SHMs中的挥发性成分来解决浓度敏感性问题。该策略通过调控基于四氟硼酸盐(BF4)的SHMs中的挥发性阳离子来证明其有效性。使用

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-24

  • ZrSe2纳米片的原子尺度缺陷与边缘工程:相关显微学、光谱学及密度泛函理论研究及其对量子器件应用的启示

    在本研究中,我们系统地探讨了ZrSe₂这种二维半导体材料在原子尺度上的电子行为,重点分析了其内部点缺陷、晶界以及边缘结构对电子特性的影响。通过结合低温扫描隧道显微镜/光谱(STM/STS)实验和密度泛函理论(DFT)计算,我们识别并表征了多种点缺陷的光谱特征,包括空位、反位和间隙原子等,并揭示了这些缺陷如何改变材料的能带边缘或引入能隙内的电子态。这些缺陷引起的电子结构变化对ZrSe₂的局部电子性质产生了显著影响。此外,我们还分析了晶界对电子结构的影响,发现剪切型晶界能够调整费米能级而不引入深能隙态,从而保持了原始ZrSe₂的半导体特性。相比之下,边缘结构对电子结构的影响更为显著,其中锯齿形边缘

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • 用于乙醇脱氢生成乙醛的纳米结构双金属(Cu,Ni)/SiO2催化剂

    将生物乙醇转化为有用的平台化学品(如乙醛)需要开发更高效、更稳定的催化剂。在非氧化脱氢反应中,传统上使用基于铜纳米粒子的催化剂在惰性气氛下于较高温度下进行催化,催化剂失活通常是由于碳质物种的沉积和活性相的烧结导致的。为了提高抗烧结性能并增强低温下的催化活性,我们利用气溶胶辅助的溶胶-凝胶工艺制备了介孔双金属(Cu,Ni)/SiO2催化剂。这种特殊的制备方法确保了金属在硅酸盐基质中充分分散,随后通过煅烧促使金属析出并形成纳米粒子。在保持总金属负载量恒定(7.4 wt%)的情况下,我们研究了用Cu替代Ni对金属纳米粒子形态的影响。当Ni的负载量在1.4 wt%到3.7 wt%之间时,Ni倾向于在载

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • 揭示掺Sb(III)的金属卤化物半导体中可逆相变机制

    我们研究了两种掺有Sb的金属卤化物半导体的可逆相变现象,这些半导体对环境变化的响应是相反的,并提出这种相变遵循勒夏特列原理(Le Chatelier’s principle)。Sb:Cs2InCl5·H2O和Sb:Cs2KInCl6在受到外部热量和湿气的影响时会发生可逆转变。实验结果与密度泛函理论计算相结合,为这一可逆相变提供了机制上的解释。关键发现是:相变过程受到平衡状态的调控,这种平衡状态能够抵消外部因素(如温度或湿度)的干扰。在高温下,Sb:Cs2InCl5·(H2O)从环境中吸收热量并转变为Sb:Cs2KInCl6,这一吸热过程由于Sb:Cs2KInCl6的形成能较高而更易发生。在高湿

    来源:ACS Applied Optical Materials

    时间:2025-10-24

  • 掺杂Mo和硫酸盐的NiFe纳米催化剂作为高效电催化剂,用于大电流密度下的氧气析出反应

    镍铁基材料作为预电催化剂,在通过碳中性水分解系统实现高效氢生产的过程中,能够显著降低碱性氧演化反应(OER)的反应障碍。然而,在OER过程中,由于镍铁材料在层状双氢氧化物(LDH)电催化剂中缓慢地电化学重构为高活性的氧氢氧化物物种,其电催化性能会受到抑制。本文通过双重阴离子功能化方法有效促进了镍铁材料的电化学重构,从而实现了优异且持久的OER性能。通过将商业镍钼泡沫(NMF)快速浸入FeCl3·6H2O和Na2S2O3·5H2O的稀溶液中,可以轻松实现硫酸根和钼酸盐阴离子的调控。硫酸根的加入具有双重作用:一方面与镍反应形成独特的NiSO4相;另一方面加速钼的浸出,促使镍和铁之间的电子密度重新分

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • 自粘纳米薄膜克服了太阳能-热能-电能转换过程中的界面难题,实现了高功率输出和90次循环的稳定性

    用于可重复使用、稳定且高效的太阳能-热能-电能(STE)转换的材料对可持续能源至关重要。然而,大多数光热材料在与热电(TE)模块集成时,由于界面不均匀而面临挑战,这会降低其稳定性和效率。在这项研究中,我们使用定制的构建块在潮湿空气/二甲基亚砜界面合成了自粘纳米薄膜(厚度55–60纳米,粗糙度<3纳米)。这些纳米薄膜具有宽吸收范围(250–1500纳米),并且能够快速响应太阳热能,在3倍太阳光照射下200秒内温度升高超过100°C。亚胺基团和纳米级厚度使薄膜能够牢固地附着在多种基底上,包括滤纸、聚二甲基硅氧烷、织物、硅以及热电模块。该纳米薄膜在极端pH值变化、水冲洗、强制对流、热冲击和有机溶剂浸

    来源:ACS Applied Energy Materials

    时间:2025-10-24

  • Ag/AgVO3/g-C3N4三元纳米复合材料在增强光催化和电催化氢气生成中的应用:协同电荷分离与界面工程

    纳米复合催化剂在光催化/电催化方面具有显著优势,这得益于它们出色的稳定性、电荷转移效率以及界面相互作用。传统的半导体光催化剂(如g-C3N4)面临高电荷复合率和催化活性位点不足等问题。为了解决这些问题,将银(Ag)纳米颗粒和AgVO3纳米线整合到g-C3N4表面,制备了Ag/AgVO3/g-C3N4纳米复合材料用于水分解。XRD和XPS分析证实了银钒酸盐成功附着在g-C3N4基底上,并检测到了Ag/AgVO3和g-C3N4的存在。微观结构显示g-C3N4与Ag/AgVO3之间具有晶体特性和强烈的界面结合,表明其光催化性能得到提升。与单独的Ag/AgVO3和g-C3N4组分相比,Ag/AgVO3

    来源:ACS Applied Energy Materials

    时间:2025-10-24

  • 负照度光伏能量转换的效率

    红外二极管具有通过利用热辐射来发电的潜力。这种机制为通过红外辐射从地球周围的热量中获取能量提供了一条有前景的途径。然而,其实际应用长期以来一直受到极低能量转换效率的限制。在本文中,我们系统地研究了红外二极管朝向足够冷的表面时的能量转换效率和外量子效率。我们的测量结果显示,在最佳的二极管温度条件下,外量子效率可达到60%。相比之下,能量转换效率仍低于10^-3%,这凸显了光子转换与可用电能之间的显著差距。此外,我们的理论分析提出了显著提高发电量的可行策略。这些见解为推进热辐射能量收集技术并克服当前的效率限制提供了途径。

    来源:ACS Applied Energy Materials

    时间:2025-10-24

  • 分析影响单晶高镍层状氧化物正极电化学行为的因素

    高镍(Ni)含量的单晶LiNi1-x-yMnxCoyO2(NMCs)近年来作为锂离子电池(LIBs)的正极材料受到了广泛关注。然而,其在高电压下的容量衰减问题,尤其是在H2–H3相变发生之后,严重影响了其实际应用。本研究合成了单晶LiNi0.8-xMnxCo0.2-xO2(其中x=0.2、0.1、0),并在含有或不含有单氟乙烯碳酸酯及LiF2PO2添加剂的碳酸乙烯酯基电解液中对其进行了测试,以探究Co/Mn比例及表面处理对高电压循环性能的影响。研究发现,由于H2–H3相变过程中产生的机械应力增加以及电解质钝化能力不足导致界面稳定性下降,从而引发了高电压下的容量损失。结果表明,限制高电压循环过程

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-24

  • 通过优化激光扫描参数,提高了3D打印石墨烯-聚氨酯复合材料的各向异性,使其更适用于光/电热除冰应用

    各向异性的热导率在光热防冰/除冰应用中展现出了其实用性。本研究重点优化了用于FDM 3D打印的石墨烯增强型TPU(G-TPU)/传统TPU(N-TPU)复合材料的激光诱导参数。通过精确控制激光功率和扫描模式,LI-G-TPU/N-TPU双层的面内(IP)热导率从3.31 W/(m·K)提高到了5.84 W/(m·K),而层间(TP)热导率仍保持在约0.50 W/(m·K)。这一优化使得各向异性热导率比从6.49提高到了11.02。同时,各向异性电导率比显著提高了两个数量级,达到7.25 × 109 S/m;面内电阻率从85.31 Ω·m降低到0.53 Ω·m,层间电阻率也从6.29 GΩ·m略

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24

  • Cs2HfX6(X = Cl, Br, I)中的Ti掺杂:提升光伏和热电性能的新途径

    基于空位排列的双钙钛矿Cs2HfX6(X = Cl, Br, I)已成为环保型替代品,可用于光电子和热电应用,可取代含铅的钙钛矿。在本研究中,我们利用最先进的第一性原理计算方法研究了这些卤化物双钙钛矿的结构、电子、光学、机械和热电性能。未经掺杂及掺钛的Cs2HfX6(X = Cl, Br, I)化合物均表现出负的形成能,表明其具有热力学稳定性。声子色散分析显示,Cs2HfI6在0 K时具有动态稳定性,在布里渊区内没有虚频;而Cs2HfBr6和Cs2HfCl6在Γ点附近存在轻微的软模式。这些不稳定性表明在谐波近似下存在结构畸变趋势,但在有限温度下可能得到抑制。掺钛消除了Cs2HfCl6中的虚频,

    来源:ACS Applied Electronic Materials

    时间:2025-10-24

  • 基于聚酰亚胺的超高压电介质击穿强度纳米复合材料:综述与新的突破

    本研究报道了在基于聚酰亚胺的纳米复合材料介电击穿强度增强领域的一项创新成果。这一成就是通过精确优化二氧化硅(SiO2)纳米粒子的表面化学性质实现的。利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行高效的表面功能化处理,成功在SiO2表面接枝了单层配体,从而实现了最佳的胶体稳定性,使其在聚酰亚胺(PI)基体中均匀分散。经过APTES功能化的PI/SiO2纳米复合薄膜在电绝缘性能上表现出显著提升:介电常数降低、介电损耗减少以及在高电场下的导电性降低,这些现象都与更有效的偶极子运动限制和电荷捕获效应有关。本研究首次展示了如何设计出具有革命性超高压击穿强度特性的聚酰亚胺纳米复合材料,其击穿场强EBD约为

    来源:ACS Applied Electronic Materials

    时间:2025-10-24

  • WS2纳米片/磷掺杂石墨碳氮化物纳米片复合S-结构光催化剂用于同时生成H2O2和降解甲基紫

    研究人员开发出一种高效的光催化剂,能够同时生成过氧化氢(H2O2)并降解污染物,为解决能源危机和环境污染问题提供了一种有前景的策略。该催化剂基于WS2/掺磷g-C3N4(WPCN)复合材料制备。2.5WPCN、5WPCN和7.5WPCN纳米材料通过湿法浸渍和煅烧工艺合成。WS2纳米片牢固地附着在PCN纳米片上,这使得光生激子能够有效分离,并展现出优异的氧化还原性能。这一现象得益于WS2纳米片与PCN纳米片之间通过W–N键形成的S型异质结结构(通过XPS测量得到验证)。界面区域的W–N键起到了增强电荷分离路径的作用。在所有样品中,优化后的5WPCN异质结表现出最高的H2O2生成速率(1426.7

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-24


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