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在Ru配位的异核双金属原子催化剂上促进肼的电氧化反应
肼氧化反应(HzOR)被视为一种高效的替代阳极反应,可用于低能耗的氢气生产,可以替代氧气析出反应。因此,开发高效的HzOR电催化剂非常重要。通过使用密度泛函理论(DFT)计算,我们评估了双金属原子催化剂(DACs)在氮掺杂石墨烯上的HzOR活性,这些催化剂中的Ru与3d–5d过渡金属配位,具体包括RuM@N6C(其中M = Ti–Cu、Zr–Mo、Ru–Pd、W、Ir和Pt)。在这些DACs中,RuCo@N6C和RuCu@N6C表现出较高的催化活性,其极限电位分别为-0.13 V和0.00 V。进一步分析了电子转移、晶体轨道哈密顿量分布以及电子局域化函数
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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Mechanoredox催化剂在过氟化阴离子的辅助下催化阳离子RAFT聚合反应,用于合成高分子量聚合物
外部场调控的阳离子可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合为精确合成大分子提供了一种有前景的策略。然而,在温和条件下获得高分子量的聚(乙烯醚)(PVEs)仍然具有挑战性,因为链会过早终止。在这项工作中,我们报道了一种全氟阴离子辅助的策略,该策略能够在溶剂使用量极少的条件下促进乙烯醚的机械化学阳离子RAFT(mechano-cRAFT)聚合。所得到的PVEs的数均分子量超过了170 kDa,并且链端保真度高,从而实现了有效的链延伸。密度泛函理论(DFT)计算表明,阳离子链末端与全氟反离子之间的相互作用得到了增强,这稳定了聚合过程中的活性物种并抑制了链的终止。这
来源:Polymer Chemistry
时间:2025-10-11
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疏水相互作用驱动的恩西芬特林(ensifentrine)与PDE3A的结合:来自X射线晶体学和分子动力学的见解
磷酸二酯酶3A(PDE3A)是环核苷酸信号传导的关键调节因子,同时也是治疗心血管疾病和炎症性呼吸道疾病的潜在靶点。Ensifentrine是一种新近获批的吸入型双重PDE3和PDE4抑制剂,用于治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)。该药物通过抑制PDE3A来促进支气管扩张,并通过抑制PDE4来减轻炎症。然而,由于缺乏高分辨率的结构数据,Ensifentrine与PDE3A之间的相互作用机制至今尚未明确。在本研究中,我们结合了高分辨率X射线晶体学(2.1 Å)和大规模分子动力学(MD)模拟(200 ns),以阐明Ensifentrine与PDE3A的结合机制。
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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野火和泥石流后的细颗粒沉积模式与鱼类栖息地
2020年发生的Cameron Peak野火对美国科罗拉多州Poudre河流域造成了严重影响,这场野火烧毁了约840平方公里的区域,其中558平方公里位于Poudre河的山地流域。野火后,该地区出现了大规模的侵蚀现象,导致大量细颗粒沉积物(粒径小于2毫米)进入河流,造成了严重的沉积物沉积和鱼类大规模死亡。Poudre河在进入低地过渡区前,经过一个高陡度的峡谷区域,而过渡区的河床形态和水流条件发生了显著变化。这种变化使得细颗粒沉积物在河岸后方的边滩、侧支流以及河床中的粗颗粒间隙中沉积,从而部分阻塞或填满鱼类的栖息地。2023年夏季,研究人员对Poudre河上的18个地点进行了细颗粒沉积物保留量的
来源:River Research and Applications
时间:2025-10-11
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对二维表面功能化MXene材料ScYCTT′(T = OH, H;T′ = H, F)的热电性能进行的理论研究
MXenes是一类新型的二维层状材料,由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化合物组成。由于其独特的结构特征,这些材料引起了广泛关注。在本研究中,我们首先利用密度泛函理论(DFT)对功能化的ScYC(OH)H、ScYC(OH)F和ScYCHF的电子结构进行了评估,以判断它们在二维状态下的稳定性。随后,基于玻尔兹曼输运理论,我们深入分析了这些材料的关键热电参数,包括塞贝克系数(S)、电导率(σ)、功率因数(PF)和热导率(κ),并利用机器学习(MTP)方法加速了晶格热导率的计算。研究结果表明,n型ScYCTT′(T = OH, H;T′ = H, F)在功率因数方
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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在具有内在电子极化的单层MXene Cr2NCl2中,电场诱导的磁切换现象
具有耦合磁性和铁电性质的二维多铁性材料对于下一代自旋电子学和存储应用来说是非常理想的。然而,实现具有强磁电耦合和室温稳定性的本征二维多铁性材料仍然是一个重大挑战。在这里,我们通过使用密度泛函理论(DFT)并结合Hubbard U修正,系统地研究了单层Cr2NCl2的磁性和磁电性质,发现它具有基态层间反铁磁(AFM1)结构,Cr层之间的磁矩不对称,从而产生自发的垂直于平面的极化和铁磁性。基于自旋-轨道耦合(SOC)修正的交换相互作用的蒙特卡罗模拟预测其奈尔温度约为307 K,接近室温。此外,通过施加垂直于平面的电场可以诱导层间反铁磁(AFM1)到铁磁(FM
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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用于酒精电氧化的PdPt/P2W18/rGO纳米复合材料的光还原制备
在本研究中,通过一种简便且环保的光还原方法,利用多金属氧酸盐K6P2W18O62(简称P2W18)作为催化剂,将钯-铂纳米颗粒组装在还原氧化石墨烯的表面上。制备的纳米复合材料通过多种表征技术进行了研究,包括透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱。受直接醇类燃料电池阳极催化剂开发的启发,这种组装的纳米复合材料被开发为用于碱性电解液中醇类电氧化的催化剂。结果表明,与市售的10% Pd/C催化剂相比,所制备的PdPt/P2W18/rGO纳米复合材料表现出更高的电催化活性和稳定性,显示出其在燃料电池应用中的潜在实用前景。所提出的制备方法
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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MHETase中的底物识别与动态转运机制揭示了“门控残基”的调控机制:一项理论研究
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种广泛使用的塑料,但其废弃物污染已成为全球严重的环境问题。PETase的发现为PET的降解提供了一种绿色且可持续的方法。然而,PETase产生的中间产物的积累可能会抑制酶的活性。MHETase对中间产物MHET具有极高的特异性,该中间产物可进一步水解为乙二醇(EG)和对苯二甲酸(TPA)。在这项研究中,我们结合了理论模拟技术,从原子层面阐明了MHETase的底物结合模式和转运机制。研究结果表明,MHETase对底物的识别主要依赖于其与MHET的羧酸基团和芳香环之间的相互作用;破坏这些相互作用会显著降低MHETase的底物
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-10-11
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解析金催化中的空间效应和分散效应:一项关于不对称环化/曼尼希反应的密度泛函理论(DFT)研究
金配合物与手性磷酸(CPA)之间的协同催化作用使得同丙炔基酰胺能够进行不对称氧化环化/曼尼希反应,从而高效地获得具有高对映选择性的手性螺吲哚啉。然而,反应机制的细节,尤其是由空间效应和分散效应相互作用所控制的立体选择性的起源,仍然不清楚。在此,我们通过全面的密度泛函理论(DFT)研究来揭示反应机制以及控制对映选择性的关键因素。我们的计算表明,催化循环包括金-碳烯的形成、区域选择性的N-H插入、烯醇化以及决定立体选择性的曼尼希加成反应。对映选择性主要由曼尼希加成步骤决定,在该步骤中,优选的过渡态(TS-SR)通过非共价相互作用网络得到稳定,这些相互作用包括
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-10-11
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钯催化的噻吩衍生物磺鎓盐的内环键断裂反应
过渡金属催化的环 opening 反应用于断裂无应力噻吩衍生物的内环 S-芳基键的技术目前仍不成熟。在此,我们介绍了通过钯催化的无应力噻吩锍盐进行不对称环 opening 反应来合成不对称三芳基甲烷的方法。该反应具有广泛的底物适用性、高效率和优异的化学选择性。我们还研究了六元二芳基硫鎓盐的克级实验以及试图实现对映选择性和内环键断裂的不对称反应。同时,化合物 3p 在 RAW264.7 细胞中表现出较好的抗炎活性,能够抑制一氧化氮(NO)的生成。
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-10-11
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煅烧处理调节了湿化学法合成的钨酸镉纳米颗粒的结构、光学和介电性能,使其适用于光催化和光电探测器领域
在这项研究中,我们探讨了煅烧温度对钨酸镉(CdWO4)纳米粒子结构、形态、光学及介电性能优化的影响,以及这些纳米粒子在光催化降解亚甲蓝(MB)染料方面的效率。CdWO4纳米粒子是通过湿化学方法合成的,并分别在400°C、600°C和800°C下进行煅烧。随着煅烧温度的升高,晶粒尺寸增大,光学带隙减小,介电常数增加。高温度煅烧后的纳米粒子在紫外光下的光催化效率显著提高。其中,在800°C下煅烧的样品表现出更强的降解能力,并具有较高的降解速率常数。研究结果表明,煅烧是一种有效的策略,可以调整CdWO4纳米粒子的性能,以适应环境和防护应用的需求。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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在高效且稳定的镍磷化物催化剂上对凝析油进行催化脱氯化反应
1,3-二氯丙烷,这一顺序也与它们在Ni₂P/SiO₂上的吸附能量顺序一致(吸附能量通过VASP软件计算得出)。Ni₂P/SiO₂-EDTA催化剂对实际凝析油表现出优异的催化脱氯性能和稳定性:在300°C、空速为3 h⁻¹、H₂/油比为200以及3 MPa的条件下,氯去除率达到了97%;在连续运行160小时后,氯去除率仍保持在96.4%。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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经过ZnOx改性的IrO2–Ta2O5电催化剂在广泛的pH值和电解质浓度范围内表现出优异的电化学氯气生成选择性
氯气析出反应(Chlorine Evolution Reaction, CER)是工业应用中最有价值的电化学反应之一,主要用于氯碱工业、电化学高级氧化过程(Electrochemical Advanced Oxidation Processes, EAOPs)和电解防污技术(Electrolytic Antifouling Technology, EAT)。在这些应用中,[Cl−]的浓度和pH值各不相同;因此,开发具有高CER选择性的电极材料对于适应广泛的pH范围和变化的[Cl−]浓度具有重要意义。在这项研究中,通过热分解结合贫氧反应溅射法制备了ZnOx
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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[Ph3C][B(C6F5)4]催化剂催化了乙烯基吡啶与伯胺/仲胺之间的氮杂-Michael型反应
已经开发出一种利用易于获取且非金属的催化剂[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]催化的乙烯基吡啶与胺类之间的阿扎-迈克尔(aza-Michael)型反应方法。该反应适用于多种脂肪族和芳香族的一级/二级胺类,通常能够以25–99%的产率获得100%的反马尔科夫尼科夫(anti-Markovnikov)产物。这是一种简单且原子经济性极高的方法,可用于制备含有吡啶基团的胺类衍生物。在相同条件下,苯乙烯和乙烯基吡啶与胺类的反应性存在差异(表现为氢芳基化反应而非阿扎-迈克尔加成反应),这被认为是由烯烃底物的电子性质所决定的。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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基于黑磷量子点的荧光猝灭和颜色变化的4-硝基酚检测试纸
在这项研究中,通过液相超声处理和溶剂热技术相结合的方法合成了蓝色荧光黑磷量子点(BPQDs)。研究使用了黑磷(BP)晶体粉末、异丙醇(IPA)和NaOH作为前体、溶剂以及用于调节反应环境的物质。制备出的BPQDs表现出优异的荧光特性,其激发波长和发射波长分别为322纳米和392纳米。值得注意的是,4-硝基苯酚(4-NP)能够诱导BPQDs的荧光淬灭现象,使其量子产率从7.8%降至4.4%。在4-NP浓度为0.1微米至120微米的范围内,观察到荧光淬灭强度与4-NP浓度之间存在线性关系,检测限低至43纳摩尔。此外,还开发了一种便携式试纸条,该试纸条在接触4
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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通过一步法高效合成四取代呋喃基席夫碱化合物
本文报道了一种新颖的一锅两步三组分反应合成策略,用于高效制备四取代呋喃基席夫碱化合物,从而构建了一个生物活性化合物库。在温和的反应条件下,可以以中等至优异的产率获得39种目标产物,其中包括35种新型化合物,这表明该策略对各种官能团具有广泛的耐受性。值得注意的是,这种方法无需使用昂贵的金属催化剂,并且省去了中间体的纯化步骤,从而简化了合成过程,符合绿色化学的原则。此外,对合成化合物的抗菌活性测定也为它们的结构-活性关系提供了初步的了解,为潜在的药物应用和后续的结构优化奠定了基础。
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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通过钴调控的金属钼d带中心增强碱性氢气的释放,并同时进行氮掺杂
开发高活性的非贵金属催化剂需要提高水的吸附能力,并优化碱性氢演化反应(HER)过程中氢中间体(H*)的吸附/脱附动力学。在这项研究中,通过溶热法和退火法相结合的方法,制备了掺氮碳纳米管包裹MoCo双金属纳米颗粒并固定在碳布上的复合材料(MoCo@CNT/CC)。理论计算表明,钴的掺杂引入了晶格拉伸应变,促进了电子从钴向钼的转移,从而增强了水的吸附能力,并优化了H*吸附时的d带中心以及吉布斯自由能。电化学实验结果显示,优化后的催化剂MoCo@CNT/CC-4在1 M KOH介质中的HER性能优异:仅需64 mV和202 mV的过电位,即可分别实现10 mA
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-10-11
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通过氢键协同策略制备机械性能优异且具有高潜热能力的固-固相变材料,用于能量存储与转换
传统的固-固相变材料(SSPCMs)在实现机械强度与高效热能存储(TES)能力之间的最佳平衡方面存在困难。为克服这一限制,我们通过将具有四重氢键的UPy二聚体(强键)与脲酸酯连接链(弱键)结合,构建了一种层次化的氢键网络。这种协同作用的网络在室温下形成交联结构,赋予SSPCMs卓越的机械强度(29.3 MPa)。同时,该材料具有较高的相变组分含量(92 wt%)和显著的潜热值(133.7 J g−1)。这种双重功能策略使其性能远超大多数已报道的SSPCMs。此外,动态氢键网络还赋予了材料多种先进特性,包括优异的可回收性、形状记忆性和自修复能力。关键在于,
来源:Materials Horizons
时间:2025-10-11
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中等极化的碳硼烷-金属有机框架(carborane-MOF)材料对乙烯具有反向C2选择性,可实现一步法生产符合聚合物级标准的乙烯产品
从三元C2混合物(C2H2/C2H4/C2H6)中纯化乙烯通常需要多步骤工艺,因为传统吸附剂中的吸附机制存在竞争。在此,我们报道了一种基于碳硼烷的金属-有机框架(CB-Zn-DPG),其孔表面具有适度的极性,这种极性颠覆了传统的选择性趋势。与极性MOFs(C2H2 C2H4 C2H6)或非极性MOFs(C2H6 C2H4 C2H2)不同,CB-Zn-DPG在298 K和1.0巴的压力下能够同时优先吸附C2H2(61.5 cm3 g−1)和C2H6(44.0 cm3 g−1),而C2H4的吸附量较低(42.4 cm3 g−1)。此外,杂质的等温热容也较高:
来源:Materials Horizons
时间:2025-10-11
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通过使用小分子基质和聚合物基质的组合策略,定制超长寿命的室温有机磷光材料
我们报告了一种结合使用小分子基质和聚合物基质的策略,以定制超长有机室温磷光(UORTP)。5H-BTCz由于其“大尺寸+杂原子+高刚性”的特性,被认为是一种优异的磷光单元。当它掺入小分子基质(如DBT和DMAP)中时,5H-BTCz会显示出可观察到的绿色/黄绿色UORTP,其强度和寿命可以通过5H-BTCz与基质分子之间的电荷分离和电荷复合来控制。特别是,5H-BTCz与DBT之间的结构相似性以及形成的强π–π相互作用显著促进了宿主与客体之间的电荷转移,从而提高了5H-BTCz@DBT的磷光强度,但降低了其磷光寿命。此外,当5H-BTCz与MA/PETA
来源:Materials Chemistry Frontiers
时间:2025-10-11