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一种基于高效聚(5-(4-甲氧基苯基)二吡咯甲烷的Mn(II)配合物的玻璃碳电极,用于中性pH条件下光辅助电催化水氧化
开发高效、稳定且成本低廉的水氧化催化剂是科学界面临的最大挑战之一。为了提高分子水氧化催化剂的耐用性和长期稳定性,将分子催化剂异质化到电极表面成为一种有前景的方法。在这项研究中,我们报道了5-(4-甲氧基苯基)二吡咯甲烷(mdp)的电聚合过程,以及其在玻璃碳电极上自组装后形成的聚合物锰(II)复合物,用于电化学和光电化学水氧化反应。通过衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱、紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量色散X射线(EDX)分析、循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法对改性电极进行了表征。新开发的Mn-md
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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可见光响应的S掺杂g-C3N4/α-Fe2O3复合材料用于双降解双酚A和低密度聚乙烯(LDPE)
在这项研究中,通过水热法制备了一种掺硫的g-C3N4/α-Fe2O3(SCF)纳米复合材料,旨在构建一种高效的Z型异质结,用于光催化降解双酚A(BPA)和低密度聚乙烯(LDPE)。硫掺杂显著提高了g-C3N4对可见光的吸收能力,而α-Fe2O3则提供了较高的氧化电位,从而形成了稳定的界面电荷转移路径。自由基清除实验表明,超氧阴离子(O2˙−)和羟基自由基(˙OH)在催化过程中起主要作用,这进一步验证了Z型异质结机制相较于传统II型异质结的优势。SCF纳米复合材料表现出优异的光催化活性:在10天内使LDPE的质量损失达到了28%,羰基指数为1.43;扫描电
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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纳米结构的ZnO、CuO以及CuO/ZnO复合材料:对其光电化学性能的比较研究
在这项研究中,通过两步工艺成功制备了CuO/ZnO纳米复合光电极:首先通过水热法生长ZnO纳米棒(ZNRs),然后进行电化学阴极化以沉积CuO纳米颗粒。CuO和ZnO的结合使得两种材料各自的优势得以互补:CuO具有窄带隙,可作为高效的可见光吸收剂;而ZnO则具有较高的电子迁移率,有利于电荷传输。XRD分析证实了ZnO为纤锌矿晶体结构,CuO为单斜相。FESEM图像显示,在CuO沉积后ZnO纳米棒呈垂直排列,并且表面覆盖率有所提高;EDX分析了复合材料的元素组成,确认其中含有Zn、O和Cu。此外,UV-Vis光谱显示带隙从ZnO的3.26 eV降低到CuO
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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高度分散的Fe/Zn/Ce物种在富含缺陷的碳表面上,能够显著提升氧还原反应效率以及锌空气电池的性能
一种富含缺陷的碳催化剂(FeZnCe–NC-1000)通过可控的高温热解策略制备而成,其中Fe/Zn/Ce物种高度分散。电化学表征研究表明,FeZnCe–NC-1000在0.1 M KOH溶液中表现出优异的氧还原反应活性,具有良好的动力学特性,并且主要通过4电子转移途径进行反应。该催化剂还具备出色的耐久性,在经过5000次循环后性能仅有轻微下降,并且对甲醇具有很强的耐受性。当将其应用于锌-空气电池中时,FeZnCe–NC-1000的性能优于商用Pt/C催化剂,表现出更高的开路电压、放电速率、比容量和最大功率密度。这些结果表明,FeZnCe–NC-1000
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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释放生物相容性超顺磁性尖晶石NiFe2O4纳米粒子的多功能性:探索其对白血病细胞和多重耐药性病原菌的疗效
NiFe2O4纳米颗粒(NiFe2O4 NPs)是通过一种成本效益高的共沉淀方法制备的。阳离子分布表明,由于纳米尺度效应,有一小部分Ni2+阳离子转移到了八面体位置。X射线衍射(XRD)证实了存在两种相,通过Rietveld分析确定了每种相的百分比贡献。该样品在室温下表现出几乎超顺磁的特性(矫顽力可以忽略不计),并且没有出现Morin转变,尽管其中含有α-Fe2O3相。在300 K和77 K下的Mössbauer光谱显示了复杂的超精细结构,存在顺磁双峰和宽化的磁分量。光谱表明存在赤铁矿(8%)和Ni铁氧体纳米颗粒,但由于超顺磁松弛效应,无法准确估计Fe位
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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水性丙烯酸酯的主要光解过程
我们采用瞬态吸收光谱技术,并结合二维红外光谱(2D-IR)和密度泛函理论(DFT)计算,来研究通过200纳米处的吸收跃迁()激发的丙烯酸酯的主要光解过程。光激发后,大约一半的激发态丙烯酸酯阴离子会迅速返回基态,并在5皮秒(ps)内通过羧酸基团与周围水分子之间的相互作用达到平衡;其余的丙烯酸酯阴离子则发生解离。目前已识别出三种解离途径: - 第一种途径中,丙烯酸酯发生脱羧反应生成CO₂和CH₂CH⁻;CH₂CH⁻随后被水分子质子化,形成乙烯(C₂H₄),整个过程耗时约0.8皮秒。 - 第二种途径中,激发态丙烯酸酯阴离子分解为H₂CCHO
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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对两亲性肽自组装过程的微观观察:亲水残基的影响
揭示两亲性肽的自组装机制对于开发功能性超分子生物材料至关重要。亲水性氨基酸的化学性质在这一过程中起着关键作用。我们的多尺度分子动力学(MD)模拟表明,亲水性残基苏氨酸(T)是平衡肽的疏水性的理想候选者,这可能增强肽的自组装能力。此外,模拟还显示,肽组装体中的氢键数量与其稳定性并无直接关联。防止亲水性侧链破坏肽主链之间的氢键网络可以提高自组装的稳定性。结合实验验证,我们认为苏氨酸是一种有前景的氨基酸,可用于平衡两亲性肽的疏水性。这项工作强调了亲水性氨基酸在肽自组装中的重要性,这可以进一步用于设计具有不同功能的两亲性肽。
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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高压条件下三元XBeH8氢化物(X = La、Ba、Pr和Ac)的超导性
尽管已经对二元氢化物进行了大量研究,但至今仍未发现能够在常温和常压下实现超导性的理想超导体。三元氢化物显著增加了形成不同晶体结构的可能性,并能够弥补二元氢化物(如XHn)中单一掺杂元素(X)导致的稳定性差以及临界温度(Tc)较低的问题。在这项研究中,我们系统地分析了XBeH8(X = La、Ac、Ba和Pr)体系在0–500 GPa压力范围内的结构稳定性、键合性质、电子结构、电子-声子耦合以及超导性能。首先,我们利用声子谱来确定不同X元素对体系稳定性的影响;其次,基于电子结构分析了原子间的相互作用;进一步计算了稳定结构的电子-声子耦合和超导性能。研究发现
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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介孔Ni3S2@掺镍和氮的碳纳米角-碳纳米片:异质结构构建与电子调控,用于高效氧演化反应的电催化剂
氧 evolution reaction(OER)是水分解过程中的关键电化学反应,但由于其反应动力学较慢,需要使用电催化剂来降低过电位并提高反应效率。在本研究中,通过镍催化的蜜胺/Span 80的石墨化及后续的部分硫化反应,制备了一种纳米复合材料:其中包含介孔结构的Ni3S2@Ni,并在碳纳米片上固定了N掺杂的碳纳米角(Ni3S2@Ni-CNH-CNS)。这种纳米复合电催化剂具有丰富的介孔结构、大量的暴露活性位点以及可调的电子结构,有助于促进OER过程中的界面电子转移和体相电子-离子传输。在1.0 M KOH溶液中,Ni3S2@Ni-CNH-CNS仅需2
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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使用离子液体作为夹带剂,研究正丙醇和水共沸现象消除过程中的等压相平衡行为及机理分析
[BMMIM][Ac]。实验结果与COSMO-RS模型的预测和量子化学计算结果一致。
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-09-27
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Ru-二膦催化的未保护β-C-糖苷酮的不对称氢化反应
β-C-糖苷酮的立体选择性还原是合成碳水化合物衍生物的有效方法。我们在此报道,β-C-糖苷酮(通常不被视为官能化酮类)能够被Ru-二膦催化剂以优异的立体选择性(高达99:1的产率)进行氢化。同时,我们也研究了反应过程中手性羟基的影响。该反应已在多克级别上进行,为在碳水化合物衍生物中构建手性中心提供了一种新的方法。
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-09-27
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嵌入二倍二烯(dipleiadiene)和硫[6]螺旋烯(thia[6]helicene)单元的鞍形手性纳米石墨烯
负曲率的手性纳米石墨烯(NGs)因其独特的碳同素异形体形态、非凡的拓扑结构以及出色的物理化学性质而最近受到了广泛关注。然而,构建包含多个七边形和螺旋手性结构的π体系仍然具有挑战性。在本研究中,我们通过可控的Scholl反应成功制备了一种马鞍形的手性纳米石墨烯2,该结构包含两个七边形和一个thia[6]helicene单元,以及一个三重thia[6]helicene单元4。单晶X射线衍射分析表明,2采用了高度扭曲的分子结构,其中中心苯环的扭转角为30.3°。在2中新增的两个七边形导致其吸收和发射光谱发生红移,并且与4相比,其荧光量子产率也有所提高。将2和4
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-09-27
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N-构型混乱的氧化奥克萨六苯并呋喃:氧化作用下呋喃环的开环与融合过程引发的手性变化
研究表明,N-混淆型六吡咯烷和硫六吡咯烷的氧化环闭合后,再通过吡咯环和噻吩环的氧化开环,可以有效合成新型卟啉类化合物。在本研究中,引入了一个呋喃单元,目的是通过氧化呋喃环开环生成一个C=O双键,从而打破共轭结构,导致结构畸变和手性变化。因此,通过N-混淆型六吡咯烷(N-O-P5)与末端含有吡咯和呋喃单元的化合物的氧化环化反应,合成了一个非芳香性的N-混淆型氧杂六吡咯烷(1)。随后将1在甲醇(MeOH)中加热,引发了呋喃环的开环和融合反应,生成了完全非芳香性的卟啉类化合物2和3,这两种化合物都含有一个羰基和一个多重融合的片段。其中,2含有一个[6.5.6.
来源:Organic Chemistry Frontiers
时间:2025-09-27
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基于木薯(Manihot esculenta)果皮淀粉的生物可食用包装材料,其中添加了印度醋栗(Phyllanthus emblica)渣提取的微粒,用于制作棕榈果皮革
由于使用基于石油化学的包装材料所带来的环境问题,人们开始研发环保型包装材料。本研究旨在开发一种基于生物材料的可食用包装材料,用于包装棕榈果(Borassus flabellifer L.)果皮(PFL),并探究其作为保护层的性能。这些薄膜采用不同含量的淀粉(60%–90% w/w)制成,并添加了不同浓度(5%–20% w/w)的印度醋栗果渣提取物(APE)喷雾干燥微胶囊,随后对其厚度、机械性能和阻隔性能进行了分析。研究结果表明,淀粉含量和微胶囊浓度的差异对薄膜的性能有显著影响(p < 0.05)。其中四种性能最佳的薄膜(F8、F11、F12和F16)被选
来源:New Journal of Chemistry
时间:2025-09-27
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从温泉中分离出的嗜热细菌所产生的抗菌肽的纯化与鉴定
每年,细菌感染导致超过770万人死亡,其中495万例是由耐药性微生物引起的。这种日益严重的耐药性问题凸显了采取新的方法来对抗细菌感染的迫切需求。抗菌肽(Antimicrobial Peptides,AMPs)因其独特的作用机制而成为一种有前景的解决方案。然而,由于它们在高温等极端生理条件下的不稳定性,其临床应用常常受到限制。为了解决这一难题,本研究重点从嗜热细菌中提取并表征抗菌肽,具体包括Bacillus licheniformis、Geobacillus stearothermophilus、Brevibacillus borstelensis AK1和Anoxybacillus flavi
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins
时间:2025-09-27
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通过机器学习框架设计并分析基于应变锗(Ge)的pin开关的性能,以应用于毫米波(mm-wave)频率领域
摘要我们讨论了一种基于应变调制Ge/Ge0.98Sn0.02垂直沟道结构的开关的设计及其性能分析,该开关适用于毫米波频率领域。通过采用纳米混合量子校正应变修正漂移-扩散非线性(NQCSM-DD)数学模型结合机器学习框架,对这种开关在毫米波区域的性能进行了评估。研究考察了该开关的开关特性,包括电压-电流(V-I)特性、反向恢复时间、功耗、插入损耗(IL)和隔离性能(ISOL)。在 intrinsic Ge 材料中添加2%的 Sn 后,被测设备(DUT)的固有材料属性得到了显著改善。通过分析在类似条件下基于平面结构的 Si pin 器件的实验和仿真性能,对 NQCSM-DD 模型进行了校准。详细的
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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追踪双极结型晶体管中辐射引起的退化:一种新型的基于数据的预测框架
摘要在抗辐射电子器件、核仪器和航天系统中,双极结型晶体管(BJTs)的可靠性受到总电离剂量(TID)引起的退化的影响,这严重阻碍了这些设备的寿命和功能。主动维护和高效的可靠性评估依赖于对这种退化的准确预测。本研究通过构建一个全面的数据驱动框架来解决这一问题,该框架使用了先进的监督式机器学习(ML)模型,如Light Gradient Boosting Machine、Extreme Gradient Boosting和Categorical Boosting(CatBoost),以及Stacking和Voting Regressors等集成技术。为了确保模型的鲁棒性,采用了80/20的训练-测
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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利用一维光子晶体对水生藻类进行基于光的检测
摘要我们研究了一种一维光子晶体(1D-PhC)结构,该结构在中心设计有一个缺陷层,旨在用于光学生物传感应用,特别是藻类检测。该结构由二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)交替层组成。在中心引入一个代表生物样本的缺陷层,从而在光子禁带(PBG)内产生一个受限的缺陷模式。利用传输矩阵方法,我们探讨了结构参数(包括单元格数量、缺陷层厚度和入射角度)对透射光谱的影响,以优化结构参数。最后,通过模拟不同藻类物种作为缺陷层来评估生物传感器的性能。值得注意的是,绿藻使共振峰向短波方向移动了584.1477纳米,半高宽(FWHM)为0.060993纳米,品质因数(QF)为9577.32。其他藻类物种也表现
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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T-石墨烯的双带模型
摘要本研究采用双带紧束缚哈密顿模型结合格林函数方法,探讨了局域化的\(\sigma\)电子和非局域化的\(\pi\)电子对T型石墨烯片层的态密度、泡利顺磁磁化率以及电子热容的影响。分析结果显示,电子能带的宽度有所扩展,Van-Hove奇点的数量也有所增加。重要的是,除了石墨烯基纳米系统中的抗磁性等磁性质外,与自由移动的\(\pi\)电子相关的顺磁响应也会出现。此外,在不同温度下观察到了热容的肖特基异常现象,这归因于\(\sigma\)能带和\(\pi\)能带的贡献。这项研究强调了\(\sigma\)电子和\(\pi\)电子对上述物理性质的重要影响。本研究采用双带紧束缚哈密顿模型结合格林函数方法
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27
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无序相互作用系统中的电子库仑排斥力与杂质势能
摘要 u_c1\))时,两个能带合并为一个单一能带,从而形成顺磁金属态。这种金属态出现在库仑相互作用强度足以克服无序势影响的区域。这种金属态一直持续到\(u_c2 = 13.99t\)(对于DMFT+CPA)和\(u_c2 = 8.15t\)(对于四站点BEMSCA)。这些金属态分别位于两个绝缘态之间:能带绝缘态(\(u u_c2\))。另一个重要结果是,在特定的库仑排斥力下,费米能级处的价带变得平坦。价带的平坦化可以被视为陶瓷超导体高温超导性的一个形成机制。 u_c1\))时,两个能带合并为一个单一能带,从而形成顺磁金属态。这种金属态出现在库仑相互作用强度足以克服无序势影响的区域。这种金属
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-09-27