• 一石二鸟：Fe/CS/CMSM复合膜用于去除Pb(II)和Cr(VI)

  随着城市工业化的快速发展，重金属污染对人类健康和环境造成了严重的影响。为此，本研究介绍了一种经过铁改性的壳聚糖/羧甲基柳树粉末复合膜（Fe/CS/CMSM），用于从水中吸附有害物质。主要研究结果如下：Fe/CS/CMSM对Pb2+和Cr(VI)的吸附能力分别为377.49 mg g–1和367.10 mg g–1，达到最佳吸附效果。Fe/CS/CMSM对Pb2+的吸附过程符合伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型，表明吸附过程属于化学吸附，且发生在非均匀表面。吸附热力学分析表明，该吸附过程是自发的、放热的，并伴随着系统无序程度的降低。此外，Pb2+和Cr(VI)从Fe/CS/CMSM

  来源：Langmuir

  时间：2025-10-28

• 在宣纸纤维上垂直生长的碳纳米管（CNTs）的3D复合材料及其在微波吸收领域的应用

  碳纳米管（CNTs）因其优异的电导率和卓越的机械性能而成为极具前景的微波吸收材料。在本研究中，通过化学气相沉积（CVD）技术将垂直排列的碳纳米管均匀地生长在宣纸纤维上。宣纸自身的渗透性和毛细扩散特性使得催化剂溶液能够快速传输，并使催化纳米颗粒在整个纤维网络中均匀分布。纤维素纤维上的羟基通过氢键和极性相互作用将这些纳米颗粒固定住，从而确保了催化剂的稳定 immobilization（此处“immobilization”可根据上下文译为“固定”或“固定化”）。生长在纤维上的垂直碳纳米管结构表现出出色的微波吸收性能：在5.12 GHz频率下，其最小吸收损耗（RLmin）为−23.2 dB，有效吸收带

  来源：Langmuir

  时间：2025-10-28

• 盘状非织造膜的膨胀动力学：理论与实验研究

  了解多孔膜在润湿液体作用下的膨胀行为对于优化从工业织物到医疗纺织品等各种应用中的性能至关重要。本文采用实验与理论相结合的方法来研究水分的吸收和膨胀过程，并通过两个物理参数对其进行量化：平衡膨胀系数（αeq）和传输系数（D）。与仅关注吸收测量的传统方法不同，本研究将膨胀动力学理论与实验数据直接联系起来。研究评估了包括纸张、干纸巾、医疗级无纺布、工业织物和精梳棉在内的十种不同材料，利用高分辨率成像技术来观察材料的膨胀情况。通过非线性最小二乘（NLS）方法从实验数据中提取出物理参数值（αeq和D）。结果表明，理论预测与实验结果高度吻合，并且能够对多种吸水及膨胀材料进行直接的定量比较，其中干纸巾的膨胀

  来源：Langmuir

  时间：2025-10-28

• 木质素衍生的酚类化合物和水是用于还原催化分馏的有效共溶剂

  还原催化分馏（RCF）是一种有效的以木质素为优先目标的生物精炼方法，可以从木质纤维素生物质中提取出稳定的木质素油。为了实现大规模的RCF工艺，过程建模表明，减少外源性有机溶剂的使用至关重要。为此，我们研究了木质素衍生物单体作为RCF溶剂或共溶剂的能力。首先，我们考察了木质素衍生的芳香化合物（4-丙基间苯二酚、4-丙基苯酚和丙基苯）对RCF单体产率的影响，随后将分析扩展到4-丙基间苯二酚与甲醇或水的混合物。实验结果表明，4-丙基间苯二酚是一种有效的木质素提取和降解溶剂，尤其是在与水共同作为共溶剂时效果更佳。4-丙基间苯二酚与水的共溶剂混合物可实现高达81%的木质素提取率、25%的单体产率，并在反

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 组装后的多功能硼酸分子调控埋藏界面，用于高性能倒置钙钛矿太阳能电池

  自组装单层（SAMs）已被广泛用于高效倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）中，作为选择性传输空穴的层。然而，SAMs的亲水-疏水双重性质（例如[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸（Me-4PACz）分子所体现的）会导致自聚集现象。这种趋势引发了一系列界面问题，包括表面覆盖不均匀、钙钛矿结晶缺陷以及器件稳定性下降。在这项研究中，我们提出了一种创新的后续组装策略（po-SAM）。首先，将Me-4PACz SAM优先锚定在氧化镍（NiOx）基底上，以避免竞争性吸附。随后，1,4-苯二硼酸（PB）通过其硼酸基团在暴露的空隙中进行二次组装，从而形成致密的异质po-SAM结构。这种方法降低了

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 通过疏水性工程化的两亲离子液体实现纤维素的快速且高效溶解

  随着全球对可持续聚合物需求的不断增加，迫切需要能够将纤维素原料转化为高性能材料的可扩展生产工艺。然而，在不牺牲纤维素（CEL）原始聚合度（DP）的前提下实现其高效溶解和再生，仍然是纤维素材料加工中的核心挑战。在这里，我们介绍了一种经过疏水工程改造的两亲性离子液体（AILs）平台，该平台能够解决这一难题。通过将长度可调的烷基链接枝到超碱阳离子上，合成了一系列类似的AILs。这些AILs溶解CEL的速度比现有的咪唑鎓离子液体快5倍，同时保持了接近原始聚合物的聚合度。长时间尺度（300纳秒）的分子动力学模拟表明，阳离子的疏水尾部能够保护糖苷键免受链断裂的影响，而离子成分则破坏了链间和链内的氢键，从而

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 通过镍掺杂调节钯的电子结构，以实现酸性介质中高效氢气的产生

  在酸性介质中开发具有成本效益且高活性的电催化剂对于实现可持续的氢生产至关重要。虽然钯（Pd）是铂（Pt）的一个有前途的替代品，但其性能常常受到过强的氢结合能的限制。在这里，我们提出了一种通过用镍（Ni）掺杂来调节钯（Pd）电子结构的策略，从而制备出负载在碳纳米管（CNT）上的超小PdNi合金纳米颗粒（PdNi/CNT）。优化后的催化剂PdNi(H)/CNT表现出卓越的氢演化反应（HER）性能，在电流密度为−10 mA cm–2时仅需要15.6 mV的过电位，并且塔菲尔斜率（Tafel slope）仅为35.0 mV dec–1。这种活性超过了单一金属Pd/CNT以及商业化的20 wt% Pt/

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 利用稻壳衍生活性炭与PAMPS水凝胶复合材料进行环保型染料修复

  本研究致力于开发一种新型的环保材料，用于解决工业废水中合成染料污染的问题。合成染料因其毒性、难以生物降解以及对水体的视觉污染，已成为全球环境治理的重要挑战。为此，科研人员利用一种由稻壳衍生活性炭（RH-AC）嵌入聚（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸）（PAMPS）基质中形成的复合水凝胶，作为高效、可持续的染料去除材料。这种材料不仅能够有效吸附多种合成染料，还具有可回收性和成本效益，为工业废水处理提供了可行的解决方案。稻壳是一种常见的农业废弃物，通过热解和KOH活化工艺，可以将其转化为具有高表面功能性的活性炭。该材料的制备过程经过了多步骤的优化，包括预处理、化学活化和后处理，最终在高温下进行热处

  来源：ACS Sustainable Resource Management

  时间：2025-10-28

• 炼钢废料作为二氧化碳循环转化为合成气的催化剂

  钢铁工业废弃物的再利用正日益成为减少其对环境的负面影响和相关处置成本的重要途径。传统的利用方法往往因为废弃物的物理和化学特性而受到限制，其附加值较低。相比之下，催化应用能够突破这些限制，为废弃物的高价值利用提供新的可能性。本研究探讨了电弧炉渣（EAFS）、电弧炉尘（EAFD）以及钢包炉渣（LFS）在逆水煤气变换（RWGS）反应中的催化性能。RWGS反应是一种将二氧化碳（CO₂）转化为一氧化碳（CO）的过程，CO是一种有价值的原料或还原剂，可用于合成气制备、化学品合成以及燃料生产等领域。本研究采用CO₂/H₂气体混合物（比例为1:3）作为反应底物，在750°C的恒温条件下对催化剂的活性、24小时

  来源：ACS Sustainable Resource Management

  时间：2025-10-28

• 通过集成电催化-生物合成系统将二氧化碳转化为单细胞蛋白质

  用于食品生产的人工光合作用系统为缓解气候变化和实现碳经济提供了一种有前景的方法。在此，我们描述了一种将二氧化碳电解与微生物工程相结合的电生物系统，该系统能够有效生产单细胞蛋白。我们设计了一种基于金属有机框架（c-Cu-MOF）的铜基催化剂，用于将二氧化碳转化为乙醇，其总电流密度达到-861.81 mA cm–2，乙醇的电流密度为187.5 mA cm–2。这一结果远超现有类似催化剂的电流密度。随后，通过对酵母的代谢工程改造（包括调控翻译限制因素和重塑细胞形态），蛋白产量提高了47.06%。这种集成的电催化-生物合成系统能够将二氧化碳转化为蛋白质，最终在烧瓶中的蛋白质浓度达到2.98 g/L，电

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 自再生NiCu层状双氢氧化物基电催化剂用于5-羟甲基呋喃氧化为2,5-呋喃二甲酸

  自再生技术在聚合物、生物材料和催化剂中得到了广泛应用。目前，大多数自再生电催化剂主要用于氧演化反应（OER）。本研究用一种过电位较低的催化剂替代了传统的OER电催化剂。所研究的电催化剂是一种由NiCu层状双氢氧化物（NiCu-LDH）/Cu(OH)2纳米线组成的结构，该结构制备在Cu泡沫上（NiCu-LDH/Cu(OH)2/CF），用于电化学氧化5-羟甲基糠醛（HMF）反应。实验考察了这种NiCu-LDH/Cu(OH)2/CF电极的催化性能，发现其在将HMF氧化为2,5-呋喃二羧酸（FDCA）的过程中表现出优异的催化效果：HMF转化率、FDCA产率和法拉第效率分别达到了98.5%、96.2%和

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 用于多组分分离及退化层状阴极材料高效再生的双功能溶剂

  锂离子电池（LIBs）的回收对于促进资源循环利用和环境可持续性至关重要。然而，这一过程仍面临诸多挑战，包括从废旧正极材料中分离出多种成分以及实现有效的再生。在此，我们提出了一种溶剂辅助再生（SMR）策略，采用三乙基磷酸酯（TEP）作为兼具双重功能的绿色溶剂，同时实现多组分分离和退化三元层状（NCM）正极材料的高性能再生。TEP能够有效去除废旧电极片中的聚偏二氟乙烯（PVDF）粘合剂和铝箔，并回收有活性物质，同时允许溶剂重复使用。值得注意的是，TEP中的磷（P）在后续再生过程中有助于形成均匀的非晶态磷酸锂（Li3PO4）涂层。该涂层增强了锂离子的扩散性能，加快了锂的补充速度，并将结构恢复所需的温

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 基于工程化纳米体的夹心竞争免疫测定法显著扩展了黄曲霉素B1的检测范围

  针对小分子配体（如黄曲霉素B1 (AFB1) 的竞争性免疫测定方法通常受到灵敏度不足和动态范围狭窄的限制。本研究通过纳米抗体的基因工程改造以及以AFB1 为模型的新型免疫测定方法的开发来解决这些问题。研究人员开发了一种创新的无需洗脱的生物淘选策略，用于体外筛选针对AFB1的纳米抗体，该策略被证明非常适合筛选高性能的抗配体纳米抗体。利用这一策略，获得了几种分析性能得到提升的突变体，其中一种突变体的半数抑制浓度（IC50）比亲本纳米抗体降低了3.5倍。五种代表性突变体的亲和动力学研究表明，IC50值与其对人工抗原的亲和力之间存在正相关关系。基于这些突变体，研究人员构建了一种新型夹心竞争性免疫测定（

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-28

• 纤维增强PET复合材料：一种可持续且循环利用的加工路径的特性研究

  本研究提出了一种基于固态聚合（Solid-State Polymerization, SSP）的闭环处理方法，用于碳纤维（CF）-聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）复合材料的制造和回收。该方法解决了传统热塑性复合材料在浸渍过程中存在的粘度问题，同时提升了材料的机械性能，使其在回收后仍能保持与原始材料相当的性能，甚至在某些情况下优于环氧树脂基系统。该方法的实施为可持续制造和循环利用提供了新的思路，尤其是在处理废旧PET材料方面，具有重要的环境和经济价值。### 回顾与背景随着全球对可持续发展的重视，材料科学界正在积极探索如何在制造过程中减少对环境的影响。纤维增强聚合物（FRP）复合材料因其优异的力学

  来源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

  时间：2025-10-28

• 用于检测氯霉素的纳米限域协同自催化增强电化学发光传感器

  纳米限制策略是解决分散状态下聚集诱导发光（AIE）材料发光淬灭问题的有效方法。然而，传统的合成载体通常使用过量的金属离子，这在生物安全性方面存在显著缺陷。作为天然血液蛋白，血红蛋白（Hemo）具有优异的生物相容性，并含有Fe2+，后者可用作电化学发光（ECL）过程的催化剂。因此，基于血红蛋白对四（4-氨基苯基）乙烯（ETTA）的纳米限制作用，开发出了一种新型的自催化聚集诱导电子发光（AIECL）探针。该探针克服了传统合成载体的高细胞毒性。在本研究中，血红蛋白被用作双功能纳米封装剂，同时具备纳米限制载体和共反应促进剂的角色。其独特的四级结构不仅为纳米限制提供了稳定的自组装环境，还有效抑制了ETT

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-28

• 无膜环境中膜蛋白-蛋白相互作用的实时结合动力学

  在现代生物医学研究和药物开发中，膜蛋白与配体之间的相互作用分析是一项具有重要意义的任务。膜蛋白在细胞膜上发挥着关键作用，例如离子和代谢物的运输、受体与配体的识别、酶促反应、细胞信号传递以及细胞间通讯等。由于膜蛋白在自然状态下通常嵌入在细胞膜中，研究其与配体的相互作用需要将这些蛋白从原始膜或表达系统中提取出来，并重新整合到合成膜系统中，如支持脂质双分子层、脂质体或脂质纳米盘等。然而，这一过程通常涉及多个复杂的步骤，包括蛋白溶解、复性以及功能重建，不仅增加了实验难度，还可能导致蛋白活性的丧失。因此，寻找一种更为简便、高效且无需依赖膜结构的分析方法，成为当前研究的热点。本文提出了一种基于生物层干涉技

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-28

• 氢-氘交换质谱法的综合内部标准

  氢-氘交换质谱（HDX-MS）是一种广泛用于研究蛋白质结构和动态的工具，但不同实验条件、仪器平台和实验室之间的数据可比性仍然具有挑战性。在这里，我们设计、合成并验证了一组基于咪唑的体内交换报告分子（IERs），这些报告分子可以方便地与HDX-MS结合使用，以直接测量交换条件。这组八个IERs每个都具有一个可交换的位点，能够覆盖从毫秒到天级的极宽时间范围，并且还表现出理想的色谱行为。我们通过一系列涉及已充分研究的蛋白质的比较HDX-MS研究证明了这些IERs及其相关计算工具的实用性，在这些研究中，反应条件（如pH值和氘含量）被人为改变。通过明确参考交换反应条件，这套新的内部标准使得跨实验的严格比

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-28

• 基于PRM-PASEF的定量分析与异构体模型：用于帕金森病患者血浆脂质组的广泛覆盖研究

  本研究介绍了一种临床脂质组学平台，该平台基于碎片化定量技术，结合了平行反应监测（PRM）和并行积累串联碎片（PASEF）方法，用于脂质的定量分析。该方法开发了一个称为“SN回归模型”的同分异构体模型，通过特定的PASEF-碎片离子模式，用于在无需预衍生化的情况下，对共洗脱的sn位置异构体进行定量分析。通过PASEF同分异构体脂质组学，可以实现对176种共洗脱脂质异构体在色谱和/或离子迁移率（IM）维度的分辨率和定量分析，从而将脂质组的定量覆盖范围扩展到481种血浆脂质，涵盖14种脂质亚类，其CV值低于40%。该方法在临床研究中得到了验证，特别是在对帕金森病（PD）患者的详细脂质组学表型分析中，

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-28

• 纳米尺度上的磁手性二向色性：在手性顺磁纳米颗粒中的实验观察

  本文首次报道了在顺磁性纳米颗粒上观察到的磁手性二色性（MChD）现象。这些基于钴(II)的纳米颗粒是在对映纯的(d)-或(l)-天冬氨酸存在下合成的。手性配体与纳米颗粒表面的Co2+离子结合，使得Co2+离子在八面体位点上的4T1(4P) ← 4T1(4F)电子跃迁表现出强烈的天然圆二色性（gNCD = 10–2）。在低温条件下，对相同电子跃迁进行的磁手性二色性测量显示出了明确的MChD信号，这是首次在功能化纳米颗粒中观察到这一现象。这些结果证明了无需利用光偏振即可检测纳米材料的磁光性质，并为磁传感、光学器件和生物医学领域开辟了新的研究方向。

  来源：ACS Materials Letters

  时间：2025-10-28

• 综述：多元醇辅助钯纳米颗粒合成及其在加氢反应中的应用：一篇微型综述

  多元醇法合成金属纳米颗粒的技术演进多元醇法作为一种软化学合成路线，经过四十余年的发展，已成为制备金属纳米颗粒（Metal Nanoparticles, MNPs）的重要策略。该方法以多元醇溶剂兼作还原剂和稳定剂，在温和条件下实现金属前驱体的还原与纳米颗粒成核生长。其核心优势在于工艺成本低廉、操作简便，且已证实具备工业化放大的可行性，因而在材料科学与催化领域获得广泛应用。钯纳米颗粒在加氢反应中的卓越表现在众多金属纳米颗粒中，钯纳米颗粒（Pd NPs）通过多元醇法制备后，在催化加氢反应中展现出显著效率。特别是在底物含有多个官能团的复杂体系中，Pd NPs能够实现高选择性加氢，这对石化与精细化工行业

  来源：ACS Materials Letters

  时间：2025-10-28

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