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共价有机聚合物中的双主族金属掺杂通过层间耦合工程增强氢气释放效应:一项基于机器学习辅助的密度泛函理论(DFT)研究
本文聚焦于非贵金属催化剂在析氢反应(HER)中的创新设计策略,通过主族金属掺杂与层间耦合协同作用,提出了一种新型二维共价有机聚合物(2D LCOFs)异质结构催化剂体系。研究团队以贵州师范大学物电学院为研究主体,联合多所科研机构,在经过系统性理论计算和机器学习建模后,成功筛选出8种具有近理想氢吸附自由能(ΔG_H*≈0 eV)的候选材料,其中铋/锗异质结构展现出显著优势。在背景研究方面,团队系统梳理了HER领域的关键挑战。传统铂基催化剂面临成本高昂(占电解槽总成本70%以上)、资源稀缺(全球铂储量仅17万吨)及易失活等瓶颈。近年来主族金属(MGMs)因其独特的p轨道电子特性受到关注,Bi、Sb
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-10
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通过氧化还原循环诱导形成的中空La₂CuO₄载体负载的游离Cu颗粒,可实现甲醇的高效氧化蒸汽重整
该研究聚焦于开发高效稳定的催化氧载体(COC)以推动可持续氢能生产技术革新。以甲烷为氢源载体,通过化学 looping 氧化蒸汽重整技术(CL-OSRM),重点考察了La₂CuO₄材料在甲烷蒸汽重整中的创新应用。研究团队通过系统性实验揭示了新型氧载体在反应机理和结构演化中的独特优势,为清洁能源技术发展提供了重要理论支撑。### 研究背景与意义甲烷作为理想氢源载体,具有储存运输便利、反应条件温和等优势。然而传统蒸汽重整法存在能耗高、系统复杂、催化剂易失活等问题。化学 looping 技术通过分离氧化与还原过程,显著降低系统能耗并提升反应稳定性。当前主流COC如Cu₂O/Ca₂Fe₂O₅、CuCr
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-10
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血细胞比容水平对左主干冠状动脉血流动力学及动脉粥样硬化风险的影响:一项比较性计算力学生物学研究
心血管疾病中血液粘度与动脉粥样硬化斑块形成的关联性研究(摘要部分解析)该研究针对全球心血管疾病防治的关键问题,创新性地构建了三维左主干冠状动脉数值模型,系统考察了血液粘度参数(红细胞压积)对动脉粥样硬化斑块发展的动态影响。研究通过耦合流体力学与生物力学模型,揭示了非牛顿流体特性与血液粘度参数变化共同作用下的斑块形成机制。特别值得注意的是,研究首次在三维冠状动脉模型中实现了从流体力学参数到斑块生物标志物的完整传导路径模拟,突破传统二维模型的局限性。(引言部分深度解析)动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要病理基础,其形成机制涉及多学科交叉的复杂过程。现有研究多聚焦于单一力学参数(如平均剪切应力TAWS
来源:International Journal of Cognitive Computing in Engineering
时间:2025-12-10
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埃塞俄比亚锡达马地区哈瓦萨市公共卫生机构接受产前护理的孕妇的饮食习惯及相关因素
埃塞俄比亚护士群体中漏护理服务的流行病学特征及影响因素研究解读一、研究背景与问题提出漏护理作为全球医疗质量关注的重要议题,近年来在发展中国家呈现高发态势。埃塞俄比亚作为东非人口大国,其医疗体系长期面临医护人员短缺、设备不足、工作负荷过重等结构性矛盾。尽管已有区域性研究(如阿姆哈拉州、奥罗米亚州)关注漏护理现象,但缺乏系统性证据整合。本研究通过系统综述与荟萃分析方法,首次实现了对埃塞俄比亚漏护理现状的全国性量化评估,为优化护理资源配置提供科学依据。二、研究方法与实施过程研究采用PRISMA框架规范开展,通过多数据库联合检索(PubMed、Web of Science、CINAHL等)获取2010
来源:International Journal of Africa Nursing Sciences
时间:2025-12-10
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一种铯-钴-十钒酸多金属酸盐作为水溶液中析氢反应的均相电催化剂
该研究系统报道了四类镍(II)氰基二硫代羧酸盐的合成与特性分析,重点探讨了配位结构中的非键合相互作用及其与生物活性的关联。研究团队通过配位化学合成方法,成功制备了以四甲基铵阳离子(Z1)、四乙基铵阳离子(Z2)、四丙基铵阳离子(Z3)和四戊基铵阳离子(Z4)为反离子的镍配合物体系,其化学通式为Z2[Ni(L)2],其中L代表氰基二硫代羧酸配体(NCNCS2^2-)。该配体体系突破了传统二硫代羧酸配体的电荷特性,形成独特的双阴离子配位模式,为后续研究提供了新的分子探针。在结构表征方面,采用元素分析结合光谱学方法(如紫外-可见吸收光谱、红外光谱、X射线单晶衍射)对产物进行系统性表征。研究发现,Z1
来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters
时间:2025-12-10
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综述:二维材料(石墨烯、g-C₃N₄和MXene)在提升光催化性能中的作用:综述
光催化技术作为解决能源转换与环境治理难题的重要手段,近年来在二维材料应用领域取得了显著突破。本文系统梳理了石墨烯、g-C₃N₄和MXene三类二维材料在光催化体系中的协同增效机制,为新型催化剂开发提供了理论框架。研究显示,传统光催化剂如TiO₂和ZnO存在三大核心瓶颈:紫外光吸收范围狭窄(仅覆盖3-5%太阳光谱)、光生载流子复合率高(实验室条件下通常超过60%)、表面活性位点密度不足(每克催化剂仅含约10⁶个活性位点)。而二维材料通过结构重构与电子调控,成功将光催化效率提升至工业实用水平。在材料筛选方面,石墨烯凭借其独特的二维晶格结构和亚猎电子能带特性(位于-4.5至-5.5eV区间),能够形
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-12-10
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由N-甲基二乙醇胺衍生的铜(II)配位化合物:合成、结构解析及其对有毒污染物的吸附作用
铜基配合物在环境污染物吸附中的创新应用研究一、研究背景与问题提出随着工业化和城市化进程的加速,水污染问题已成为全球性环境挑战。有机染料(如结晶紫、刚果红)和重金属离子(如铅、砷)因其在水环境中的持久性和高毒性,严重威胁生态系统和人类健康。传统处理方法存在成本高、效率低或二次污染等问题,因此开发高效、低成本的吸附材料具有重要现实意义。二、材料设计与合成方法研究团队创新性地采用N-甲基二乙醇胺(N-mdea)作为配体,与4-硝基苯甲酸(4-nba)形成铜配合物[Cu(N-mdea)₂]·4-nba。合成过程通过铜醋酸双盐与N-mdea在甲醇介质中反应,辅以三乙醇胺消除氧杂质。晶体结构分析显示配体以
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-12-10
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种质资源评估及甘蔗生长裂隙机制的分子生物学研究
甘蔗生长裂纹的表型鉴定、分子机制与遗传改良策略研究甘蔗作为全球重要的糖料和生物能源作物,其生长裂纹(Stem Growth Cracks)已成为威胁产量和品质的关键问题。本研究通过表型分析、转录组与代谢组学技术,系统揭示了甘蔗生长裂纹的形成机制,并建立了首个基于多性状综合评价的裂纹检测体系。研究创新性地将生长裂纹的严重程度与水分吸收特性相结合,首次阐明木质素异常积累是裂纹发生的核心机制,同时鉴定了多个关键调控基因,为甘蔗抗裂育种提供了理论依据。一、研究背景与科学问题甘蔗全球年产量达1.9亿吨,经济价值超900亿美元(Zhang et al., 2024)。然而,在雨季高湿环境下,约35%的甘蔗
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-10
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城市化影响肾综合征出血热的传播:来自中国国家监测系统的34年证据
中国 hemorrhagic fever with renal syndrome(HFRS)的时空传播机制与多因素交互作用研究(1985-2018)一、研究背景与科学价值 hemorrhagic fever with renal syndrome(HFRS)作为典型的鼠媒传染病,在中国存在独特的流行病学特征。作为全球HFRS负担最重的国家,中国不仅年病例数超过百万例,更呈现显著的地理异质性——东北、华北及华东地区长期处于高流行状态,而西部高原山地地区病例率极低。这种空间分布格局与 rodent reservoir 的生态分布高度关联,但具体驱动因素仍存在研究空白。本研究具有三重科学价值:首先,
来源:Infectious Disease Modelling
时间:2025-12-10
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综合的生理学、代谢组学和转录组学分析揭示了两种党参(Codonopsis pilosula)品种在镉胁迫下不同的分子响应机制
该研究聚焦于两种雪莲品种(CM和CN)对镉(Cd)胁迫的响应机制差异,通过整合生理学、转录组学和代谢组学多组学技术,系统揭示了Cd胁迫下品种间耐受性的分子调控网络。研究显示,CM品种在镉浓度达0.64 mM时仍能保持正常生长,而CN品种在此浓度下已出现严重生长抑制,表明CM对Cd具有更强的耐受性。**生理响应分析** 实验采用水培法设置0.005-5.12 mM梯度Cd处理,发现CM在Cd0.64时仅出现13.13%的干物质损失,而CN降幅达78.69%。电导率检测显示,CN在Cd0.64处理下的电解质泄漏率(EL)高达29.41%,显著高于CM的17.32%。抗氧化酶活性(SOD、POD)
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-10
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机器学习和分子动力学研究表明,麻疯树(Jatropha curcas)中的植物化学物质可作为脂质代谢酶的天然调节剂,从而提高生物柴油的产量
Jatropha curcas作为非食用油料作物在生物柴油生产中的重要性日益凸显,但其脂代谢酶活性调控机制尚不明确。本研究通过多学科交叉方法,系统揭示了植物次级代谢产物对关键脂代谢酶的异位调节作用,为提升油料作物生物柴油产率提供了新思路。### 1. 研究背景与意义40%),导致氧化稳定性不足,同时遗传多样性有限,影响产量一致性。传统代谢工程多聚焦于基因编辑,而忽视天然产物对酶活性的调控潜力。本研究创新性地整合计算生物学、分子对接与动力学模拟技术,探索植物次级代谢产物对脂代谢酶的异位激活机制。### 2. 研究方法体系#### 2.1 次级代谢产物筛选基于Duke数据库筛选出46种具有明确生物
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-10
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具有γ-GY/TiO₂杂化涂层的光催化和紫外线屏蔽多功能织物
本研究针对传统超疏水纺织材料的耐久性不足和功能单一性问题,提出了一种新型多功能复合涂层技术。通过将石墨烯衍生物γ-GY与二氧化钛纳米颗粒复合,并引入全氟硅烷链段进行表面改性的方法,成功开发出具有双重优异性能(超疏水与光催化)的棉织物复合材料γ-GY/TiO₂/PFDTS@棉布。该材料在保持棉纤维天然优势的基础上,实现了防水防油、抗污染自清洁、抗紫外线等多重功能集成,其技术突破主要体现在以下五个方面:**1. 纳米复合结构设计** 研究团队采用机械化学法合成二维石墨烯衍生物γ-GY,通过水热法与TiO₂形成异质结复合结构。这种花状纳米结构(图2c-2d)在扫描电镜下呈现出致密的纳米颗粒覆盖层,
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-10
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树牡丹转录因子PoPIF8的调控机制及其在黄体素合成中的作用
该研究以药用植物树皮草(*Paeonia* section *Moutan* DC.)为研究对象,系统解析了其叶片中关键活性成分luteoloside的合成调控机制。研究团队通过整合转录组测序、代谢组学分析、基因功能验证以及蛋白质互作实验,首次揭示了bHLH转录因子PoPIF8及其协同因子PoPIF1在luteoloside生物合成中的核心作用,为药用植物次生代谢产物的定向调控提供了新理论依据。### 研究背景与科学问题树皮草作为传统中药材,其叶片富含具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生物活性的次生代谢物。近年研究发现其叶片中存在独特的黄酮类化合物——luteoloside,但相关合成机制尚未明确。研
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-10
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超越自助:加纳城市地区“叛逆性基础设施”的空间逻辑
这篇由Gagakuma等人撰写的学术论文聚焦于非正规社区基础设施的自主供给模式,通过空间分析与案例比较,提出了一种新的分类框架。研究选取加纳库马西的Aboabo住宅社区和Suame Magazine工业区作为样本,对比分析水与卫生基础设施的社区响应模式,揭示了非正规社区中草根行动的三种空间逻辑。### 研究背景与核心问题全球南方快速城市化导致大量人口居住在基础设施缺失的非正规社区。尽管学界已批判"自助"(self-help)等被动描述,但现有理论仍缺乏对社区行动空间分异的系统解释。本研究突破传统分类,通过混合方法的空间分析,揭示非正规社区中基础设施供给的三种空间逻辑:**反应性追逐**(Rea
来源:Habitat International
时间:2025-12-10
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超越客观特征:通过多模态机器学习整合主观感知来解读城市活力
该研究围绕城市活力与建成环境的多维度关联展开系统性探索,构建了融合客观指标与主观感知的评估框架。研究以深圳为实证对象,通过整合多源数据与机器学习技术,揭示了城市活力形成机制中非线性特征与交互效应的复杂模式。在理论建构层面,研究突破了传统线性分析方法的局限。通过引入随机森林模型与SHAP可解释性分析,有效捕捉了建成环境要素与活力指标间的非线性关系,特别是识别出形态要素(如建筑密度、街道连通性)对活力的基础性影响,功能混合度(设施类型多样性及空间集聚程度)与建筑体量指标(容积率)构成的协同效应机制。这种多维度的分析框架创新性地整合了社区属性、空间功能、形态特征、区位条件、可达性、视觉感知及情感体验
来源:Habitat International
时间:2025-12-10
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揭示农村转型机制:来自中国460个村庄的定量证据
中国林州市农村转型机制与振兴路径研究具有显著的理论创新价值和实践指导意义。该研究通过整合区域系统理论、后凯恩斯主义发展观、政策过程分析及人力资本理论,构建了三维联动的分析框架,成功破解了农村转型动力机制这一长期学术难题。研究选取河南林州市460个行政村作为样本,运用结构方程模型(SEM)和向量自回归模型(VAR)对2000-2020年多源时空数据进行系统解析,揭示了农村转型与振兴的内在逻辑和时空演变规律。一、研究背景与理论突破在全球城市化进程加速的背景下,中国农村面临转型与振兴的双重挑战。既有研究多聚焦宏观政策或单一案例,存在三方面局限:其一,忽视政策、技术、投资等驱动要素的协同作用机制;其二
来源:Habitat International
时间:2025-12-10
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东太平洋中新世时期的碳酸盐沉积骤增:早期稀土元素富集的催化剂
该研究系统分析了东太平洋赤道区(EEP)晚白垩纪至新生代沉积物中稀土元素与钇(REY)的富集规律及其与碳酸盐补偿深度(CCD)变化的耦合关系。研究以国际海洋钻探计划(IODP)U1334站位为核心样本,通过整合同位素地球化学、矿物学及沉积地球化学指标,揭示了气候变迁、深水循环演变与陆源风化作用共同驱动REY富集的复合机制。**1. 研究背景与科学问题** 深海REY资源因高纯度、低放射性污染的特性备受关注,但其富集机制长期存在争议。已有研究表明,碳酸盐沉积物的溶解会释放陆源稀土元素,形成深海富集层,但具体驱动因素及时空演化规律尚不明确。本研究聚焦Miocene时期(1.6亿年前)全球碳酸盐危
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-12-10
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东北亚地区的土壤退化加剧了植被对土壤和大气干燥的敏感性
王志凯|陈文|廖金玲|陈尚峰|吴长浩中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心,北京,中国摘要由温室气体引起的变暖加剧了水分胁迫,这在调节干旱到湿润过渡带的陆地植被生长中起着关键作用,对全球碳循环有着重要影响。然而,植被生产力对变暖气候的敏感性变化仍知之甚少。自21世纪初以来,东北亚(NEA)的初级生产力(GPP)显著下降,这主要是由于土壤湿度(SM)的显著减少和水汽亏缺(VPD)的增加。我们的研究通过随机森林(RF)算法探讨了SM和VPD对GPP变化的相对影响,并发现植被生长在干旱梯度上的响应存在明显差异:干旱地区的植被生长主要受SM影响,而在半干旱到湿润地区VPD的影响更为显著。在变暖和干燥
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-12-10
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来自达尔瓦尔克拉通金伯利岩中的钛铁矿巨晶,及其对印度下方岩石圈地幔结构的影响
印度瓦贾卡尔鲁尔金刚石岩浆岩田的 ilmenite(角闪石)巨晶研究揭示了地幔深部结构及岩浆演化过程的关键信息。本文通过矿物学、元素分析和热力学模拟,系统解析了该岩田中 ilmenite 巨晶的成因及其对德干瓦拉尔克拉通地幔架构的启示。### 一、研究背景与意义角闪石作为金刚石岩浆岩(kimberlites)中常见的副矿物,其形成机制与克拉通地幔深部过程密切相关。传统观点认为 ilmenite 巨晶多来源于地幔 xenoliths(地幔异离体)的破碎,但近年研究发现其可能直接结晶于原生岩浆中。印度德干克拉通缺乏典型的金刚石原生矿床,而瓦贾卡尔鲁尔岩田的 kimberlites 中普遍发育 il
来源:Geoscience Frontiers
时间:2025-12-10
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首次在Bhawad LL6球粒陨石中观察到结晶矿物相与非晶矿物相的共存:来自微拉曼光谱研究的证据
陨石Bhawad的矿物组成与冲击变质历史研究摘要Bhawad陨石(LL6型普通球粒陨石)的系统拉曼光谱与高分辨透射电镜分析揭示了其复杂的矿物相与热力学演化过程。研究发现该陨石包含橄榄石、辉石、长石、铬铁矿及多种碳相物质,其中高压力钛铁矿纳米晶与无序石墨的共存为冲击变质提供了直接证据。该研究首次完整呈现了LL6型陨石中纳米级钛铁矿与石墨共存的特征,并建立了冲击变质条件下矿物相变的三维演化模型。1. 研究背景与意义球粒陨石作为太阳系早期演化的固态档案,其矿物相的研究对理解行星形成过程具有关键作用。LL6型陨石因具有独特的低铁含量与高热变质特征,成为研究冲击变质机制的理想样本。本研究通过结合原位拉曼
来源:Geoscience Frontiers
时间:2025-12-10