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  • 遵循18价电子规则的平面五配位锗:与硅类似物的结构和键合比较

    本研究探讨了由18价电子(18ve)稳定的SiE2M32+和GeE2M32+簇(其中E = P、As、Sb;M = Ca、Sr、Ba)。共发现了12个具有C2v对称性的全局最小值:其中6个以硅原子为中心,6个以锗原子为中心。所有结构都符合IUPAC定义的平面五配位的几何条件。在298 K和600 K下进行的BOMD模拟证实了它们的动力学稳定性。通过将中心原子(Si或Ge)以及E2M32+环作为片段,利用EDA–NOCV分析发现轨道相互作用项(ΔE_orb)是稳定作用的主要贡献因素。这种相互作用主要表现为s(Si/Ge)–π(ring)耦合,并伴随着π轨道

    来源:Physical Chemistry Chemical Physics

    时间:2025-10-22

  • 基于第一性原理的研究:腐蚀性环境因素对镍晶界强度的影响

    镍(Ni)基合金的破坏主要发生在那些暴露于腐蚀性环境中的晶界(GBs)处。本研究旨在从原子层面探讨这种腐蚀作用的机制。基于密度泛函理论计算,估算了Ni中Σ3(111)相干孪晶、Σ3(1)非相干孪晶以及高角度Σ5(01)晶界的能量和强度。研究了腐蚀性元素(如O、Cl和S)浓度变化对Ni晶界强度的影响。在富氧环境中,晶界的强度最高;而在富氯环境中,晶界的强度最低。对于间隙型O和Cl杂质而言,影响晶界强度或脆性的因素既包括与杂质周围原子位移相关的机械因素,也包括与杂质周围键合形成/断裂相关的化学因素。本研究的结果不仅加深了人们对杂质对Ni及其基合金晶界强度影响

    来源:Physical Chemistry Chemical Physics

    时间:2025-10-22

  • 取代基对仿生氯纳米管超分子结构的影响

    叶绿体光合作用系统的效率和适应性源于它们能够通过色素自组装形成结构明确的超分子纳米管结构。在这项研究中,我们进行了理论分析,以探讨外围取代基如何调控叶绿素类聚集体的结构,以天然细菌叶绿素c(BChl c)和半合成的锌叶绿素(ZnChl)类似物为例。我们发现,位于172位的长酯链决定了纳米管的曲率和稳定性:BChl c中相对较短的法尼基尾部导致聚集体的曲率较小、半径较大,而ZnChl中较长的聚乙二醇链则产生更紧密的纳米管,其半径更小且结构更加有序。进一步研究表明,31位的R/S构型以及2位的CH3基团共同决定了羟基的反式或顺式取向,这影响了π–π堆积和排列

    来源:Physical Chemistry Chemical Physics

    时间:2025-10-22

  • 利用DMAc/DMF作为乙酰基/甲酰基替代物,在亚硫酸钠的作用下对硝基芳烃进行还原性N-乙酰化/甲酰化反应

    本发明公开了一种直接从硝基芳烃进行N-乙酰化/甲酰化的统一策略,该方法使用DMAc/DMF作为乙酰基/甲酰基的来源,二硫代硫酸钠作为唯一的试剂。与传统的N-乙酰化/甲酰化苯胺的方法不同,本方法利用前体硝基芳烃通过原位还原生成苯乙酰亚胺/甲酰亚胺。该方法的关键特点包括区域选择性、在药物分子中的应用、串联反应过程以及试剂的双重作用。

    来源:Organic Chemistry Frontiers

    时间:2025-10-22

  • 一种基于AIEE的新型肽探针,用于检测生物系统中的Mg2+

    镁是生物体中必不可少的金属元素,但其过量释放到环境中以及在生物体内的过度积累会严重破坏生态系统和人类健康。因此,开发能够精确识别Mg2+的检测方法对于环境监测和生物医学应用至关重要。在这项研究中,我们设计并合成了一种基于AIEE(活性荧光增强效应)的肽荧光探针Rb-SWHEFQ-NH2,用于检测Mg2+。通过将疏水性氨基酸灵活地整合到探针系统中,我们防止了其在溶液中自组装成纳米结构,从而实现了优异的选择性和稳定的形态特性。此外,该探针对Mg2+的检测限较低(15.4 nM),并且具有较强的抗干扰能力。值得注意的是,Rb-SWHEFQ-NH2具有出色的细胞

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 一种不含贵金属的Ni12P5/g-C3N4复合材料,在可见光照射下可实现高效的光催化氢气生成

    过渡金属磷化物作为高效的光催化水分解催化剂,可用于生产氢气。然而,这些磷化物的传统制备方法往往具有很强的腐蚀性和复杂性。因此,开发简单且高效的制备方法至关重要。在本研究中,采用两步低温磷化法成功合成了Ni12P5/g-C3N4复合光催化剂。NixP纳米颗粒中的Ni和P元素充当质子吸附位点,可以加速光催化产氢反应。此外,具有高电负性的磷元素还充当电子聚集位点,捕获电子,从而促进光生载流子的电荷解离和转移过程。因此,这种光催化剂在可见光照射下表现出高效的产氢活性,其产氢速率比未经改性的g-C3N4提高了215倍,并且保持了出色的耐久性。本研究对于开发高性能和

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 探索绿色合成氧化铜电极在能源存储应用中的潜力

    绿色合成辅助制备的过渡金属氧化物是一种具有优异潜力的材料,因其高比表面积和氧化还原特性而具备电荷存储能力。本研究描述了利用柠檬皮提取液通过共沉淀法制备氧化铜纳米颗粒的方法,用于超级电容器应用。此外,通过XRD、TEM、FTIR、UV-DRS、XPS等分析方法对制备的CuO和CuO-CT纳米颗粒进行了晶体尺寸、表面形态、光学带隙和元素组成的表征。电化学测试采用三电极配置和1 M KOH电解质溶液进行,在电流密度为4 mA/g的条件下,CuO电极的比电容值为35.2 F g⁻¹,CuO-CT电极的比电容值为2192 F g⁻¹。电化学性能分析结果表明,这些纳

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 一种高发射率的硼酰基-芘杂化物,用于潜在指纹的可视化

    我们报告了一种基于硼烯基和芘的探针的合成方法及其在无粘合剂粉末喷涂技术下用于潜在指纹(LFPs)荧光可视化的应用。在多种多孔和非多孔表面上成功提取了指纹,清晰地展示了1-2级的细节。所开发的潜在指纹探针具有优异的稳定性,可保存长达100天,即使经过10天时效处理的指纹也能被有效可视化。这项工作展示了一种简单、快速且直接的方法,为传统的指纹检测技术提供了一种有前景的替代方案。

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 石墨烯纤维增强的FeCoCN催化剂电极用于过氧化氢燃料电池

    柔性过氧化氢(H₂O₂)纤维燃料电池在可穿戴和自主能源系统方面具有巨大潜力,但通常受到催化效率低下和机械脆弱性的限制。在这里,我们提出了一种石墨烯纤维(GF)增强的FeCoCN混合催化剂,该催化剂结合了活性位点的分布和坚固的一维导电框架。FeCoCN通过共价键固定在经过氧功能化的GF上,实现了活性位点的均匀分布和高效的电子传输。催化界面促进了O–O键的断裂,提高了H₂O₂的选择性和性能,实现了9.32 mW cm⁻²的高功率密度。这种纤维结构具有出色的机械耐用性,在经过1000次弯曲循环后仍能保持稳定的输出。这项工作为高性能、柔性的H₂O₂燃料电池提供了

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 利用一锅法水热合成的内源性双发射碳点对MnO4−进行比率传感

    高锰酸盐(MnO₄⁻)是一种强氧化剂,过量摄入可能对健康造成严重后果。因此,对高锰酸盐的定性和定量检测具有重要意义。在本研究中,采用一种一锅法水热合成技术,利用N掺杂源制备了蓝黄色自发光双发射碳点(BYIDE-CDs)。所得BYIDE-CDs在广泛的pH范围内表现出稳定的荧光强度,并且对高离子强度和持续紫外线照射具有抗性。它们在检测MnO₄⁻方面表现出优异的性能:线性检测范围宽(0.1–75 μM),检测限低(0.014 μM),选择性高。MnO₄⁻的检测机制包括动态猝灭效应和内部过滤效应(IFE),其中动态猝灭效应起主导作用。此外,BYIDE-CDs还

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 基于Co3O4–SnO2/NF阴极的光辅助电催化PMS激活系统,能够在宽pH范围内高效降解四环素

    光电催化与基于过硫酸盐的先进氧化过程(AOPs)的结合为环境修复中的原位(in situ)活性氧(ROS)生成提供了一种有前景的策略。在这项研究中,开发了一种采用Co₃O₄–SnO₂/NF作为阴极的光辅助电催化系统。通过施加低电流可以抑制光生电荷的复合,从而促进空穴(h⁺)的持续生成,激活过氧化锰(PMS)并产生ROS,实现四环素(TC)的有效降解。在优化条件下,该系统表现出优异的pH耐受性,在3至11的宽pH范围内保持高达92–100%的降解效率,显著优于传统的芬顿类系统(仅适用于酸性条件)。此外,光照的引入使TC的总有机碳(TOC)去除率比单独的电催

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 利用疏水性共晶溶剂从稀溶液和海鸟粪便中选择性回收锂

    由于可再生能源系统和电动汽车的发展,对锂的需求不断增长,这加剧了从海水、海盐等非常规资源中可持续提取锂的需求。传统的基于沉淀法的工艺由于锂浓度低以及钠、镁、钙等竞争离子的大量存在,导致直接分离锂的效率较低。在这项研究中,开发了一种由乙酰丙酮和三辛基膦氧化物组成的疏水性共晶溶剂(HES),并用于从合成稀释溶液和实际的海盐中提取锂。采用多级液-液萃取策略来提高选择性和最大化回收率。在优化条件下,该工艺在单离子系统中的锂提取效率达到了约95%,在多离子环境中的提取效率为90.4%,显示出对干扰阳离子的强选择性。通过核磁共振(NMR)和衰减全反射傅里叶变换红外光

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 具有层次结构的多孔氧化钽作为高效催化剂,可实现葡萄糖高效转化为5-羟甲基糠醛(HMF)

    将葡萄糖高效转化为5-羟基甲基呋喃(HMF)是实现基于碳水化合物的生物质资源化、进而合成高价值平台化学品的重要反应。然而,设计出具有优异效率且耐水性的催化剂仍然是一个重大挑战。在本研究中,通过溶胶-凝胶法并结合相分离技术制备了具有层次孔结构的氧化钽。随后在超过600°C的温度下进行煅烧,使氧化钽干凝胶发生结晶,从而形成了路易斯酸位点和布伦斯特酸位点。电子自旋共振(ESR)分析表明,这些酸位点源自氧空位,其特征是形成焓相对较低(约25 kJ/mol)。所得氧化钽在水相反应条件下表现出优异的热稳定性和耐水性。值得注意的是,在170°C的温和条件下,该催化剂从

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 通过高效的水冶金工艺,从有害的废弃选择性氧化催化剂中可持续回收钼、钴和铋

    本文提出了一种基于pH值控制的三元湿法冶金工艺,用于处理废弃的Mo–Co–Bi选择性氧化催化剂。该工艺流程包括NaOH浸出、H2SO4浸出、结晶以及在优化条件下进行选择性沉淀。最终回收率分别为:Mo 94.9%、Bi 82.2%、Co 97.7%,证明了该工艺在从复杂的多组分催化剂废弃物中回收战略金属方面的实用性和可扩展性。

    来源:New Journal of Chemistry

    时间:2025-10-22

  • 通过模拟氧化酶催化作用,调节界面微环境与催化剂以实现高效过氧化氢的合成

    通过模拟甲酸氧化酶催化作用的纳米催化剂驱动的双电子氧还原反应,是一种在温和条件下无需光照或电能即可合成H2O2的有前景的方法。然而,在传统的反应体系中,纳米催化剂的活性以及H2O2的产率通常受到反应物O2在水中的扩散速率慢和溶解度低的限制。因此,开发一种能够解决O2不足问题、有助于探索催化剂内在活性并最大化其催化性能的高效催化体系至关重要。在本研究中,我们结合界面微环境和材料调控技术,构建了一种气-液-固三相反应体系,该体系能够通过气相将O2快速输送到反应区域,并制备了一系列AuxPt100−x–TiO2纳米催化剂以实现高效的H2O2生成。我们建立了一个

    来源:Materials Horizons

    时间:2025-10-22

  • 协同耦合的氧化镍纳米颗粒与单原子镍催化剂,用于高性能、宽温度适应性的准固态锌-空气电池

    单原子催化剂(SACs)以其卓越的催化活性和选择性而闻名。然而,大多数相关研究仅限于金属单原子催化剂或SAC与金属纳米颗粒的复合体系。考虑到常见的金属氧化物负载SAC催化机制,将金属氧化物纳米颗粒负载在SAC载体上可以调节活性位点的电子性质,从而提升催化性能。本文报道了一种基于二氧化硅(silica)和金属有机框架(MOF)的模板化方法,用于制备一种凹形介孔催化剂,该催化剂表面分布着单原子镍(Ni)位点和超小尺寸的NiO纳米颗粒。这种催化剂在电化学水氧化反应中的性能表现出色,远优于商用IrO2催化剂。密度泛函理论(DFT)计算表明,单原子镍位点与NiO纳

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-10-22

  • 基于氟化二醇(DOL)的共聚物电解质,为锂离子电池提供了宽的电化学窗口和稳定的界面特性

    用于锂离子电池的固态聚合物电解质面临诸多关键挑战,包括离子导电率低、界面不稳定以及电化学窗口狭窄等问题。为克服这些限制,我们通过LiPF6引发的1,3-二氧杂环戊烷(DOL)与缩水甘油基2,2,2-三氟乙基醚(GTE)单体的开环共聚反应,开发出一种原位聚合的氟化聚醚电解质。我们的分子设计引入了氟化侧链,利用其高电负性来实现多功能性能。这种氟化策略不仅增强了Li+的解离能力,使离子导电率达到了7.3 × 10−4S cm−1,还促进了在两个电极上形成稳定且具有离子导电性的同时电子绝缘的界面(该界面富含LiF)。坚固的C–F和M–F键赋予了该电解质极佳的阻燃

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-10-22

  • 采用钴四吡啶修饰的先进CIGS-介孔TiO2杂化光阴极,用于太阳能驱动的CO2还原

    将无机半导体与分子催化剂结合的混合光电极为光电化学还原二氧化碳(CO₂)为高附加值产品提供了一种有前景的策略。在这项研究中,我们介绍了一种基于硫化铜铟镓(CIGS)的高性能光电极的设计与表征,该光电极经过了钴四吡啶(CoQPy)分子催化剂的修饰。该光电极的特点是在CIGS/CdS表面通过原子层沉积(ALD)技术制备了一层薄(5纳米)的二氧化钛(TiO₂)保护层,随后在温和条件下通过紫外线固化及低温退火(150°C)形成了介孔二氧化钛层。这种介孔结构使得钴四吡啶能够通过磷酸基团的化学吸附高效负载到光电极上。在模拟日光条件下,优化后的光电极在碳酸盐缓冲液中能

    来源:Journal of Materials Chemistry A

    时间:2025-10-22

  • 在不同程度的蛇纹石化榴辉岩中低温(100°C–300°C)条件下制备磁铁矿

    在地球科学领域,关于橄榄岩的蛇纹石化过程的研究近年来重新受到重视,主要是因为其与天然氢气生成的潜在联系。蛇纹石化是一种岩石在水和高温作用下发生的矿物转变过程,主要发生在镁铁质和超镁铁质岩石中。这一过程不仅改变了岩石的矿物组成,还可能释放出氢气,这种氢气作为一种低碳能源,具有重要的地质和环境意义。此外,蛇纹石化过程中产生的磁铁矿是研究这一过程的重要指标,因为它能够通过磁学方法被检测,并且具有独特的磁性特征。磁铁矿是一种铁氧体矿物,其磁性使得它在地质研究中成为一种有价值的工具。磁铁矿的饱和剩磁约为100安培·平方米/千克,体积磁化率大约为1 SI(无量纲)。这些特性使得磁铁矿在不同尺度上都能被检测

    来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems

    时间:2025-10-22

  • 埋藏海山上方增强沉积物改造的光环现象:靠近卡斯卡迪亚俯冲带

    海底地形对地质过程有着深远的影响,尤其是在板块汇聚带,如北美西海岸的卡斯凯迪亚俯冲带。当沉积物进入俯冲带时,其热历史决定了发生的一系列成岩反应,这些反应会改变沉积物的机械特性,进而影响俯冲带的构造活动和地震行为。本研究聚焦于美国俄勒冈州外海的卡斯凯迪亚边缘,特别是被阿斯托里亚扇(Astoria Fan)覆盖的埋藏海山(MARGIN seamount),探讨了这些海山对沉积物热演化和成岩反应的影响。在卡斯凯迪亚边缘,海山的存在可能成为热流和流体循环的重要控制因素。通过分析热流观测数据,研究人员发现,海山顶部的温度可能比其周围沉积物高约100°C。这种温度差异促使了成岩反应的加速,尤其是在粘土矿物

    来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems

    时间:2025-10-22


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