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将Pd–PEPPSI复合物整合到超交联聚合物中:一种用于异相C–C偶联反应的高稳定性和可重复使用的催化剂
摘要 由于活性金属物种的聚集或浸出导致的催化剂失活仍然是非均相催化领域的一个主要挑战。在这项研究中,通过将一种均相的Pd–PEPPSI(吡啶增强型前催化剂制备、稳定和活化)复合物通过一步直接编织策略整合到超交联聚合物(HCP)中,将其转化为单相非均相催化剂。在Pd–PEPPSI复合物中,3-氯吡啶作为辅助配体,稳定钯中心并促进C-C偶联反应中的氧化加成;而N-杂环卡宾(NHC)则作为功能配体。HCP的层次孔结构和高表面积提高了催化剂的回收利用率并减少了金属的浸出。HCP-Pd–PEPPSI-3催化剂在Pd负载量为0.10 mol%
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-26
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(E)-二芳基醛亚胺的合成、X射线结构分析、Hirshfeld计算与密度泛函理论(DFT)结合评估的抗癌效果、DNA结合能力以及分子对接研究
摘要 本文介绍了二芳基醛亚胺化合物1–4的合成、性质研究、Hirshfeld分析、密度泛函理论(DFT)计算、抗癌活性以及分子对接实验结果。这些Schiff碱化合物1–4是通过芳香醛(ArCHO:1-吡啶基、2-羟基苯基、1-萘基或4-氰基苯基)分别与1-氨基萘反应制得的。4的结构通过单晶X射线衍射确定。通过Hirshfeld分析研究了化合物的分子堆积方式,其中最主要的非共价作用方式为H⋯H(35.0%)和C⋯H(39.6%)相互作用。对所研究体系进行DFT计算以预测和比较它们的电子性质。化合物1、2、3和4的芳香环分别相对扭转了
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-26
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综述:氢键有机框架膜:用于气体分离的新兴纳米流体平台
摘要 开发高效且可持续的气体分离技术对于应对全球能源和环境挑战至关重要。膜分离技术作为一种创新、节能且高效的方法,为这些挑战提供了有效的解决方案。高性能膜材料是实现先进高效膜分离的核心组件。值得注意的是,氢键有机框架(HOFs)是一类新兴的晶体多孔膜材料,它们通过有机或金属有机构建单元之间的分子间氢键形成。这些材料的独特优势包括温和的合成条件、高结晶度以及易于修复和再生,使其成为理想的多孔膜材料。本文全面回顾了HOF气体分离膜的最新进展,客观概述了其制备方法和材料设计原理,包括发展前景和制备技术,并系统评估了HOF膜在气体分离中的
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-26
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综述:利用基于MXene的聚合物膜实现针对性PFAS去除:迈向更清洁的水资源解决方案
摘要 全氟和多氟烷基物质(PFAS)因其化学稳定性以及对环境和人类健康的危害而成为备受关注的污染物。近年来,研究越来越多地集中在开发从水源中去除PFAS的有效技术上。其中,聚合物膜在PFAS的分离和纯化方面展现了巨大的潜力。利用二维(2D)材料,特别是MXenes,对聚合物膜进行表面改性,已成为提高膜性能的一种有前景的策略。将MXenes整合到聚合物基质中已被证明可以显著提高膜的选择性、渗透性和整体去除PFAS的效率。本综述全面概述了基于MXenes的聚合物膜的合成策略及其在从水环境中去除各种PFAS化合物中的应用。它涵盖了制备技
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-26
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综述:基于NH2-MIL-88B(Fe)的光催化剂的最新进展在环境修复中的应用:设计策略、作用机制及应用实例
摘要 来自工业源的水污染(包括染料、药物和重金属)仍然是一个重大的环境挑战,这需要开发新的、有效的治疗方法。在新兴材料中,NH2-MIL-88B(Fe)——一种氨基功能化的铁基金属有机框架(Fe-MOF)——在可见光驱动的光催化水净化方面表现出了显著的优势。其独特的结构特性,如可调节的孔隙率、优异的稳定性和强吸收可见光的能力,使其成为解决这一问题的理想候选材料。本文综述了NH2-MIL-88B(Fe)的最新进展,涵盖了其合成方法、结构修饰以及与其他材料的结合以提高其光催化性能。文章强调了其在降解有机污染物、减少六价铬(Cr(VI)
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-26
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关于铜催化的通过乙烯基阳离子进行的N-亚胺化合物消旋选择性Dehydro-Diels–Alder反应的计算研究:机理探究与手性诱导模型
摘要 脱氢-Diels–Alder(DDA)反应是合成芳香化合物最常用的方法之一。本研究通过密度泛函理论计算,阐明了Cu(I)催化的芳基取代1,6-二炔底物DDA反应的立体选择性机制及其起源。分子内的亲核环化步骤是决定反应速率和立体选择性的关键步骤,两个立体选择性决定过渡态之间的自由能差为2.3 kcal/mol。手性诱导效应源于全局与局部的协同作用:手性配体的庞大侧臂改变了催化口袋的拓扑结构,从而限制了底物的取向;而局部的π-π相互作用稳定了生成主要产物的过渡态。当去除这些庞大侧臂后,立体选择性显著降低(G‡ = 0.1 kca
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-26
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通过自由基-有机金属交叉反应对惰性烷烃进行末端选择性芳基化
摘要 选择性是有机合成中的关键要素,也是提高合成效率的关键。它有助于降低产品分离、纯化以及处理低价值副产品的能耗。然而,在烃分子中实现选择性颇具挑战性,因为烷烃的C-H官能化几乎总是会导致产生复杂的产物混合物,其中支链异构体占主导地位,而线性选择性仍然难以实现。本文报道了一种温和且直接的方法,该方法结合了光氢原子转移(photo-HAT)和镍催化的有机金属链行走化学反应,首次实现了从惰性烷烃出发的高线性选择性芳基化反应。成功的关键在于通过单齿卢蒂딘(lutidine)配体实现了从自由基反应机制向有机金属链行走机制的转换,这使得非选
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-26
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在800-1200 K温度范围内,苯基自由基(C6H5, X2A1)与乙炔(C2H2, X1Σg+)反应的产物
摘要 本研究采用脉冲流高温微反应器与真空紫外光电离(VUV PI)反射飞行质谱(Re-TOF-MS)联用技术,研究了苯基自由基(C6H5)与乙炔(C2H2)反应的关键产物生成途径的分支比,重点探讨了在800–1200 K温度范围内“氢提取-乙炔加成”(HACA)机制的作用。记录并分析了m/z = 26(C2H2+)、30(NO+)、52(C4H4+)、77(C6H5+)、78(C6H6+)、102(C6H5C2H+)、103(C6H5C2H2+)、107(C6H5NO+)、128(C10H8+)和154(C12H10+)离子的随时
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-26
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互变异构耦合的自组装与亚氨基吡咯金属笼的转化
摘要 在Zn(II)的存在下,通过2,5-二甲基吡咯和的缩合制备了四种不同的金属笼结构。这些结构在核数、尺寸和对称性上存在差异,其中模板阳离子的数量在决定其结构特性方面起着关键作用。二亚氨基吡咯配位基团是这些组装体的基本结构特征,在某些情况下会发生互变异构,生成亚氨基氨基氮杂茂,从而改变组装体的性质。通过简单的刺激,实现了双核、四核和十二核笼结构之间的可控转化,这突显了这些组装体的动态性质。 图形摘要 通过2,5-二甲基吡咯、和乙酸锌的自组装,形成了具有不同尺寸、
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-26
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通过在非血红素铁(III)配合物中引入局部质子源来加速电化学氢气的释放
摘要 在本研究中,我们使用4-羟基吡啶-2,6-二羧酰胺(H2L1)、吡啶-2,6-二羧酰胺(H2L2)和4-甲氧基吡啶-2,6-二羧酰胺(H2L3)作为配体,合成了三种非血红素铁(FeIII)配合物(FeIII[L1]2)−(1)、(FeIII[L2]2)−(2)和(FeIII[L3]2)−(3),并通过元素分析、单晶X射线衍射(对1和2进行)、电子顺磁共振(EPR)、穆斯堡尔谱(对1进行)以及紫外-可见光和红外光谱对其进行了表征。在乙酸(AcOH)和三乙基铵氯化物/三乙基铵四氟硼酸盐(HNEt3Cl/HNEt3BF4)等酸的存
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-26
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非易燃深共晶电解质中的协同协调效应在高性能钠离子电池中的应用
摘要 深共晶电解质(DEEs)正成为一类极具前景的下一代电解质,有望彻底改变安全钠离子电池(SIBs)的性能。然而,阻碍SIBs发展的一个重要挑战是缺乏能够同时满足电解质导电性、界面兼容性和安全性的合适DEEs。在这项研究中,我们通过整合N-甲基乙酰胺(NMA)和钠二氟(草酸)硼酸盐(NaDFOB),利用Na键和氢键之间的协同作用设计了一种DEE。研究发现,NMA中的极性C=O基团与Na+离子之间的独特相互作用,以及与DFOB−阴离子的氢键结合,促进了DEE的形成。所设计的DEE表现出优异的离子导电性(25°C时为4.03 mS
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-26
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基于三角函数的3D新型可调立方金属晶格结构的机械性能
摘要 本文提出了一种新型超材料,该材料具有三维渐进式刚度、可调的泊松比以及可调的能量吸收(EA)特性,具有在自适应材料领域应用的潜力。其结构基于三角函数设计。研究提出了两种新型的三维晶格结构:基于正弦曲线的简单立方(SCSC)结构和基于余弦曲线的简单立方(CCSC)结构。通过与传统的简单立方(SC)结构进行对比分析,详细研究了这两种新型结构的性能优势。通过一系列准静态压缩试验,研究了这些结构的压缩行为,并通过实验数据验证了有限元(FE)分析结果的可靠性。所提出的结构具有柔顺的变形特性,能够实现均匀变形和可调节的致密化。采用有限元方法结合均质化算法来
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-26
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综述:通过双电子水氧化法电合成H2O2的最新进展
摘要 过氧化氢(H2O2)是一种环保的氧化剂,在工业上有着广泛的应用,包括废水处理和纸张漂白。尽管能耗较高的蒽醌法是生产H2O2的主要方法,但人们越来越关注直接电化学合成作为一种更环保的生产方式。电化学合成利用可再生能源和丰富的资源,为现场生产H2O2提供了一种有前景的替代方案。本综述重点介绍了用于H2O2合成的两电子水氧化反应(2e− WOR)的进展,涵盖了反应机理、催化剂开发和反应器设计等方面。特别是,本综述强调了理解反应机理对于指导电催化剂设计的重要性。同时,还指出了通过调节电解质离子(如碳酸盐或碳酸氢盐电解质)来间接制备H
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-26
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基于增材制造工艺生产的蝴蝶形态结构的性能评估
摘要 本文提出了一种受蝴蝶翅膀形状启发的晶格结构。这种蝴蝶翅膀启发的晶格结构(BFS)采用热塑性聚氨酯(TPU)材料,通过熔融丝制造(FFF)技术进行3D打印。通过参数研究,探讨了支柱厚度、单元格尺寸、加载方向、角度以及功能分级等因素对BFS结构关键性能(如能量吸收能力、比能量吸收能力、平均平台应力及弹性模量)的影响。将BFS结构的性能与另一种受海鸥羽毛截面启发的晶格结构(SFS)进行了对比,发现BFS结构具有更优异的能量吸收能力。此外,还将BFS结构的性能与文献中讨论的其他晶格结构进行了比较,进一步证实了其更强的能量吸收能力。同时,通过循环加载测
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-26
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用于二氧化碳与废弃物共反应生成甲酸的酶促流动电解器及其在光催化烯烃羧化反应中的应用
在当今全球面临环境挑战和资源循环利用需求的背景下,如何高效、可持续地将二氧化碳(CO₂)和废弃物转化为高附加值化学品成为科研与工业界关注的焦点。本研究提出了一种创新的“配对电解”策略,通过结合CO₂还原反应(CO₂RR)和废弃物氧化反应(如塑料和生物质),实现对目标产物——甲酸(formate)的高效、选择性及稳定生产。这种策略不仅有助于减少碳排放,还能有效利用废弃物,为构建循环经济和绿色化学体系提供了新的思路。传统工业中,甲酸的生产主要依赖于甲酸甲酯水解工艺,该方法通常需要高温高压(约4 MPa和80 °C),导致能源消耗高,且生产过程复杂。相比之下,基于可再生能源(如太阳能)的电化学方法为
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-26
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介孔PtPd合金:高熵氧化物异质结构在高效电催化甲醇氧化反应中的应用
摘要 直接甲醇燃料电池(DMFCs)的广泛应用受到了商业贵金属催化剂对甲醇氧化反应(MOR)活性较低以及易受一氧化碳(CO)毒害的显著阻碍。为了解决这些问题,本文采用了一种原位制备方法,利用金属-有机框架(MOF)衍生的高熵合金(HEA)制备了具有介孔结构的PtPd-HEO(HEO = 高熵氧化物)异质结构。该催化剂的质量活性比商用Pt/C催化剂高出至少一个数量级。使用这种催化剂制备的DMFC实现了155 mW cm−2的峰值功率密度以及长期运行稳定性,性能优于基于Pt/C和PtPd/C的燃料电池。原位光谱研究结合密度泛函理论(D
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-26
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用于高性能锂硫电池的先进自相分离电解质
摘要 锂硫(Li-S)电池在协同优化高硫负载下的氧化还原动力学和抑制可溶性锂多硫化物(LiPSs)的穿梭效应方面面临关键挑战。本文提出了一种基于异质LiPSs溶解特性的自相分离电解质设计策略,利用1,2-二甲氧乙烷(DME)和环戊基甲基醚(CPME)作为共溶剂,通过溶剂化差异诱导LiPSs溶解过程中的自发相分离。所构建的电解质系统在正极形成强溶剂化区域,以维持快速的硫氧化还原动力学;同时在负极形成弱溶剂化区域,形成稳定的固体电解质界面(SEI),从而通过空间分隔的双区协同机制实现“动力学促进和穿梭效应抑制”的双重目标。该策略使得单
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-26
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选择性原子掺入:协同调控吸附物演变与晶格氧路径,以增强水氧化反应
摘要 氧进化反应(OER)仍然是水分解过程中的一个关键瓶颈,其发展受到缓慢的反应动力学和复杂的催化机制的阻碍。在此研究中,我们通过选择性地将铱原子掺入二元金属氧化物NiMoO4中,协同优化了吸附物演化机制(AEM)和晶格氧机制(LOM),从而提高了水氧化的效率。显微表征和密度泛函理论(DFT)计算证实,铱原子优先占据NiMoO4中的八面体Mo位点。这种选择性的铱掺入提升了O 2p轨道的能量,激活了晶格氧在Ni和Ir之间的桥接作用(Ni─O─Ir)。这种协同作用使得AEM和LOM得到有效激活,这一结果通过原位光谱/质谱分析和化学探针
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-26
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综述:功能化聚乙二醇复合相变材料:综述
摘要 随着气候变化的影响日益严重,能源结构的转型和优化变得至关重要。相变储能作为一种创新的热能储存(TES)技术,正受到越来越多的关注。聚乙二醇(PEG)作为一种广泛使用的有机相变材料(PCM),具有出色的热储存能力。然而,其实际应用受到低热导率和泄漏问题的限制。本文综述了纯PEG、基于PEG的共晶混合物以及基于PEG的复合PCM的基本性质。分析了PEG与高热导率基质(碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)、膨胀石墨(EG)和形状稳定材料(聚合物和多孔介质)结合使用的协同效应,以提高热导率并解决形状稳定问题。文章还探讨了基于PEG的PCM的功能改
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-26
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电极-多金属氧酸盐相互作用:通过吸附调控多金属氧酸盐的氧化还原性质
本研究聚焦于聚多金属氧酸盐(Polyoxometalates, POMs)在电极界面处的电子转移行为,旨在揭示其在电催化反应中的关键作用。POMs是一类具有明确电子转移特性的金属-氧化物簇,因其独特的结构和化学性质,成为电催化和能量转换领域的重要候选材料。其中,Keggin型POMs因其结构稳定性、模块化特征以及多电子还原行为而受到广泛关注。这些簇通常由早期过渡金属(如钨、钼)组成,且在高氧化态下表现出优异的氧化还原性能。通过系统研究POMs的结构变量对电子转移动力学和热力学的影响,可以为设计高效、选择性好的电催化剂提供理论依据和实验支持。POMs的电子转移过程受到多种因素的调控,包括其异原子
来源:ChemElectroChem
时间:2025-09-26