-
化学反应与螺旋力作用下振荡旋转磁对流的线性与弱非线性稳定性研究
该研究聚焦于存在化学反应、磁场和螺旋力作用的振荡旋转对流现象,采用线性稳定性理论与弱非线性分析方法展开系统研究。通过正规模态法求解无量纲控制方程,获得特征值问题解;运用多尺度分析结合单项伽辽金(Galerkin)法推导出瑞利数(Rayleigh number)的解析表达式。研究绘制了不同物理参数下振荡型与稳态失稳的中性稳定性曲线,发现普朗特数(Prandtl number)对稳态对流无显著影响,而路易斯数(Lewis number)、索鲁塔尔瑞利数(Solutal Rayleigh number, Rs)、泰勒数(Taylor number, Ta)、溶质扩散率(Solutal diffusi
来源:Heat Transfer
时间:2025-09-23
-
基于FEniCS有限元法的L/C型腔体自然对流热性能与不可逆性优化研究
本研究采用有限元方法(Finite Element Method)通过开源计算平台FEniCS,对L形和C形腔体内的自然对流(Natural Convection)与熵产(Entropy Generation)开展了系统性数值模拟。研究设定普朗特数(Pr)为0.71,格拉晓夫数(GrH)范围7.04×103–1.41×106,瑞利数(RaH)范围5×103–106。在L形腔体中,水平臂(Lh/H)长度增加在初期可强化浮力驱动环流并提升传热,但因粘性耗散增强,熵产也随之上升;超过临界比例0.3后热性能收益下降,流场与温度场趋于平缓,不可逆性反而降低。垂直臂长度(Lv/L)增加至0.7以上可拓宽羽
来源:Heat Transfer
时间:2025-09-23
-
激光靶向线粒体:光医学为针灸注入新“阳气”的能量革命
在传统中医理论中,"阳气"被视为维持生命活动的核心动力,而现代医学发现细胞能量工厂——线粒体,恰是这种动力的物质基础。随着慢性病和衰老相关疾病日益增多,如何无创精准地调控细胞能量代谢成为医学界迫切需求。传统针刺虽能激发经络之气,但存在操作疼痛、感染风险等局限。与此同时,光医学领域发现低强度激光(LLLT)可穿透组织作用于细胞层面,这为中西医结合提供了全新突破口。发表于《Akupunktur》的研究通过激光技术与线粒体生物能量学的跨学科融合,首次系统论证了激光针灸通过光生物调节作用(PBM)靶向线粒体的分子机制。研究采用4625Hz特异性共振频率调控技术,在RAC/VAS(快速自主控制/血管自主
来源:Akupunktur & Aurikulomedizin
时间:2025-09-23
-
综述:通过过渡金属掺杂提高铱/钌氧化物中的酸性氧还原(OER)性能
摘要 开发高效且稳定的酸性氧演化反应(OER)催化剂对于水电解制氢至关重要。然而,商用铱基和钌基氧化物(IrO2 和 RuO2)存在成本高昂和耐久性不足的问题,因此开发经济实惠、高性能且稳定的电催化剂显得尤为重要。本研究系统地探讨了通过过渡金属掺杂(3d、4d、5d 金属及多金属掺杂)来提高 IrO2 和 RuO2 的催化活性和稳定性的方法,这些掺杂可以改变电子结构并优化 d 带中心。该工作阐明了过渡金属掺杂的 Ir/Ru 氧化物中的结构-活性关系,为采用非贵金属掺杂策略和原子级设计以实现高性能和经济型酸性 OER 催化剂提供了未
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
茂金属与中性碱土金属配合物的配位作用
在本研究中,科学家们探讨了一种新型的几何约束性镁二胺配合物,其结构为[Mg(EtNON^TCHP)],其中EtNON^TCHP是一种由2,4,6-三环己基苯基(TCHP)取代的双(苯胺)黄烷基配体。这种配合物在与一系列金属茂(metallocene)化合物反应时,能够形成新的配合物,其中金属茂的其中一个环以η²方式与镁中心配位。此外,研究还涉及将这种镁配合物与其他较重的碱土金属(如钙、锶和钡)的二胺配合物反应,以获得含有金属茂配体的配合物,这些配合物中金属茂的环以η⁵方式与金属中心配位。实验和计算研究表明,这些配合物的形成主要依赖于金属与金属茂之间的静电相互作用。研究者首先尝试将[Mg(EtN
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
抗菌肽WWR-7及其类似物排列模式对治疗特性的影响:串联与分支结构的构效关系研究
本研究探讨了抗菌 motif WWR-7(序列LRWWRRLNH2)及其类似物以串联或分支形式排列时,对阳离子型二聚抗菌肽(Cationic Antimicrobial Peptides, CAMPs)的结构与功能影响。通过精氨酸(Arg)替换为亮氨酸(Leu)的电荷调控,以及亮氨酸(Leu)变为缬氨酸(Val)或L型至D型氨基酸的组成改造,研究人员设计出多种二聚体,以提升其抗菌活性、选择性和稳定性。二聚化普遍增强了抗菌效能,主要归因于静电作用强化。线性二聚体通过形成稳定二级结构(如α螺旋)提升活性,而分支二聚体则凭借高电荷密度和卓越的蛋白酶/血清稳定性脱颖而出。在低电荷二聚体中,分支类似物活
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
基于DCM电子供体-受体分子的氰化物传感与生物成像应用研究
研究人员开发了两种名为BCN和BCA的电子供体-受体分子(Electron Donor-Acceptor Molecules),专门用于氰离子(Cyanide ions)的高选择性检测。通过紫外-可见光谱(UV–visible)、稳态与时间分辨荧光光谱(steady-state and time-resolved fluorescence spectroscopy)的系统分析,发现这两种探针在与氰离子作用后会产生显著的光学变化:溶液颜色从黄/橙色变为无色(肉眼可见),荧光行为发生特异性改变。这种响应源于氰离子的亲核加成反应(nucleophilic addition)。BCN和BCA的检测限分
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
双联同碳卟啉二聚体:非平面构型、局域共轭与双BIII络合的结构突破与功能探索
研究人员报道了一种结构刚性的双环同碳卟啉二聚体(homocarbaporphyrin dimer),其通过两个邻位苯并化单体单元在C2桥位融合形成独特的"8"字形构象。该连体双生(Siamese twin)分子架构中,侧翼对亚苯基(p-phenylene)单元产生的扭转效应阻断了大环π电子离域,使体系呈现全局非芳香性。值得注意的是,在质子化和BIII配位作用下,该二聚体仍保持原始几何构型,展现出卓越的形状持久性(shape persistence)。光谱学与理论计算研究强有力地支持了上述发现,单晶X射线衍射分析则提供了确凿的结构验证。本研究为开发具有定制电子特性的非芳香性大环系统提供了创新设计
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
电活性碳调控的铜电沉积工艺及其在柔性电子液体金属图案化中的应用
摘要 柔性电子设备的快速进步和发展使得传统的金属薄膜制备和图案化技术越来越难以满足各种设备形式的加工需求。本研究提出了一种利用纳米碳黑/石墨烯复合涂层通过控制铜离子电沉积来制造液态金属基柔性电路的方法。通过系统地调整纳米碳黑与石墨烯的比例以及电镀电压和时间,我们研究了活性炭涂层组成对铜离子沉积动力学和形貌的影响。采用原位显微镜、电化学工作站、扫描电子显微镜、X射线衍射和接触角测量等手段对沉积过程进行了详细表征。结果表明,石墨烯优异的电子传输性能与纳米碳黑的成核位点功能相结合,实现了具有均匀成核密度的区域选择性沉积。优化后的复合涂层
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
光催化还原性N-杂环卡宾有机催化中淬灭机制的双路径揭示与酰基唑鎓还原电位精准测定
通过系统性研究揭示了双N-杂环卡宾(NHC)/光氧化还原催化体系中酰基唑鎓通过单电子还原生成酮基自由基的机制争议。采用两种典型光催化剂4CzIPN (PC-1)和[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6 (PC-2)与系列底物S1-S11进行的Stern–Volmer荧光淬灭实验表明:酰基唑鎓既可通过氧化淬灭过程,也可通过还原淬灭过程实现淬灭。特别值得注意的是,研究首次精确测定出来自1,2,4-三唑啉亚基的酰基唑鎓还原电位为–0.8 V vs. SCE(饱和甘汞电极),解决了先前因水解降解导致的测量偏差。该工作强调使用天然中间体对机制研究准确性的必要性,并确立了氧化淬灭作为NH
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
溴化吡啶鎓过溴化物(PyHBr3)催化苯乙酮一锅法合成喹喔啉与氨基噻唑衍生物的绿色策略
研究团队开发了一种基于溴化吡啶鎓过溴化物(Pyridinium Bromide Perbromide, PyHBr3)催化的创新合成策略,实现了从简单易得的苯乙酮(Acetophenone)出发,通过一锅法反应高效构建具有生物活性的喹喔啉(Quinoxaline)和氨基噻唑(Aminothiazole)衍生物。该无金属参与的反应体系采用了一种尚未被充分探索的溴化试剂,能够以毫克至多克级的规模制备多种取代模式的目标分子。该方法兼具操作简便性、成本效益与环境友好性,其稳定的产率表现和良好的官能团兼容性,为药物化学中间体及生物活性杂环化合物的绿色合成提供了具有广泛应用前景的新途径。
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-23
-
可编程生物衍生非共价玻璃:通过重构氢键网络实现动态材料新范式
这项研究突破性地展示了通过天然生物分子(如氨基酸、肽、生物大分子)与含多重氢键供受体有机酸构建的可重构氢键网络,成功研制出可编程生物衍生非共价玻璃(Bio-derived Noncovalent Glass, BNG)。该材料体系通过分子编程实现四维精准调控:基于水合作用的可调机械刚度、氨基酸指导的折射率调制、湿度/温度激活的自修复能力以及闭环水相回收特性。这种分子编码的可编程性使BNG区别于依赖单一刺激-响应模式的传统智能材料。值得注意的是,氢键网络的可重构特性赋予BNG多种加工适应性(包括3D打印、热压成型和模具铸造),可用于构建功能化结构体系。其可编程解组装特性更可无缝集成于瞬态电子器件
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
分子锁定策略使挥发性醚类有机电解质在锂离子电池中实现高能量输出
图形摘要 分子锁定亚纳米纳米线凝胶电解质(SNWGE)使得使用醚溶液制备高能量锂离子电池成为可能。这种电解质通过三维网络结构捕获非极性溶剂,并促进锂盐的解离,从而实现高离子导电性、宽电位窗口和稳定的界面。Li||LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电池在670次循环后仍能保持88.5%的容量;而Li–空气电池则可稳定运行超过520次循环。与商用碳酸盐电解质相比,SNWGE的成本仅为其28.5%,同时具备可扩展性、耐用性和更高的安全性。
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
溶剂通道与电场引导质子传递至血红素过氧化物酶活性中心的机制研究及其在催化中的保守性
引言血红素酶是一类强大且多功能的催化剂,能够利用O2或H2O2以及电子和质子源进行多种氧化反应。在H2O2依赖的氧化反应中,即血红素过氧化物酶,氧化机制已被广泛研究,但伴随O─O键断裂及后续底物氧化过程中的质子传递机制仍不明确。理解质子和电子的运动对于未来设计定制血红素催化剂至关重要。中子衍射技术为一些血红素过氧化物酶提供了结构数据,能够直接可视化氢原子位置,但无法揭示质子的起源或其催化过程中的动态运动。尽管已有计算研究关注过氧化物酶和细胞色素P450酶与H2O2的反应性,但主要集中于关键化合物I中间体的形成及水分子效应,对质子传递动力学的理解进展甚微。本研究应用计算化学方法探究多种血红素过氧
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
硫增强配对电催化CO2-C2+转化与醇氧化反应中CO活化的原位探测研究
该研究通过构建自支撑的硫增强CuBi2O4纳米球锚定氮掺杂还原氧化石墨烯(SCB/NG)电催化剂,实现了CO2还原反应(CO2RR)与醇氧化反应(AOR)的协同进行。在持续200小时的运行中,C2+产物的法拉第效率(FEC2+)突破92.4%,同时对苯甲醛和糠醛分别表现出近100%和超过83%的选择性。通过原位拉曼光谱技术监测到*CO二聚化过程,并结合密度泛函理论(DFT)计算揭示了关键中间体的覆盖行为与反应路径机制。该双功能系统进一步集成于太阳能驱动平台,实现了16%的太阳能-燃料转换效率,且稳定性保持率超过98%,为碳中性化学品生产提供了高效可扩展的解决方案。
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
综述:铝基铝热反应的一般机理综述
Abstract铝热反应(thermite reaction)凭借其高能量密度、在缺氧环境下自持燃烧的特性以及可调控的组分比例,在固体推进剂(solid propellants)、高温焊接和纳米含能材料(nanoenergetic materials)领域展现出显著的应用潜力。本综述系统梳理了铝基铝热反应中涉及的核心机理,包括氧化铝层动力学、扩散-氧化机制以及熔融分散机制,并比较了铝/氧化物(Al/oxide)与铝/氟化物(Al/fluoride)系统在反应路径上的差异。氧化铝层动力学与反应机制铝颗粒表面的氧化铝(Al2O3)层在反应初期扮演着关键屏障角色。其破裂与生长动力学直接影响铝的点燃及
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-23
-
LNA电荷中性骨架的合成与生物活性研究:增强型剪接转换反义寡核苷酸的分子动力学模拟与应用前景
引言反义寡核苷酸(ASO)已成为治疗多种遗传性疾病的重要 therapeutic 手段,尤其在剪接转换应用领域(如脊髓性肌萎缩(SMA)和杜氏肌营养不良(DMD))显示出显著临床潜力。然而,ASO的细胞膜穿透能力差、体内分布不理想等问题限制了其广泛应用。化学修饰是改善ASO成药性的关键策略之一,其中2′-烷氧基修饰(如2′-O-甲基,2′OMe)和硫代磷酸酯(PS)骨架能增强双链稳定性和核酸酶抗性,但高负电荷仍影响细胞摄取效率。电荷中性骨架(如酰胺、氨基甲酸酯)能减少静电排斥并增加脂溶性,但常导致双链稳定性下降。锁核酸(LNA)通过锁定糖环的C3′-内型构象显著提高与RNA的结合亲和力。本研究
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
铁催化烯烃复分解反应中关键失活途径的揭示:铁金属环丁烷的β-氢消除机制与自旋态调控策略
引言烯烃复分解反应作为现代有机合成中碳-碳键构筑的核心转化之一,在聚合物科学、材料化学和天然产物合成中具有广泛应用。尽管钌、钼等贵金属催化剂已取得显著成功,开发基于地球丰产金属(如铁)的替代催化体系仍面临重大挑战,尤其是对其反应机理和失活途径的理解仍非常有限。铁催化烯烃复分解长期以来难以实现,主要瓶颈在于中间体的不稳定性及关键分解途径的机制不明。计算机理研究研究团队以先前报道的铁(0)双氮配合物[(PCNHCP)Fe(N2)2](1)为模型体系,通过自旋态分辨的密度泛函理论(DFT)计算,系统分析了铁金属环丁烷(MCB)的形成与反应路径。计算表明,铁卡宾中间体(Int3)在三重态(Triple
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
裸盖菇素生物合成在丝盖伞属与裸盖菇属中的迥异反应与酶学机制解析
引言"神奇蘑菇"的主要天然产物裸盖菇素(4-磷酸氧基-N,N-二甲基色胺,1)是一种化学性质稳定的前体化合物,其去磷酸化产物psilocin(4)才是真正的精神活性化合物,通过高亲和力结合5-羟色胺(5-HT)受体(主要是5-HT2A受体)干扰血清素能神经传递。该化合物的药用价值源于其作为候选药物治疗严重难治性抑郁症的潜力,在高级临床试验中展现出良好前景。从L-色氨酸(2)生物合成1的途径在同名属裸盖菇属(Psilocybe)中已被彻底阐明。然而,某些丝盖伞属(纤维帽蘑菇)物种,如Corydalina丝盖伞(Inocybe corydalina),同样能产生1。早期的基因组分析表明,I. co
来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
时间:2025-09-23
-
拓扑优化晶格结构的弹性常数、各向同性及能量吸收能力研究
通过增材制造技术实现的架构化多孔结构因其卓越力学性能引发广泛关注。本研究采用拓扑优化(Topology Optimization, TO)方法,针对多种载荷条件设计并优化晶格结构,旨在开发具有优异机械性能与能量吸收能力的稳健结构。通过数值分析与实验验证,系统研究了胞元拓扑形态和相对密度对力学特性的影响。成功利用TO技术设计出可最大化不同弹性模量与各向同性程度的晶格结构,例如相对密度为0.45的FC–N型晶格结构表现出1079.1 MPa的杨氏模量,逼近Hashin–Shtrikman理论上限。多个TO晶格结构(如相对密度0.15的S型与N型FC结构)展现出高度各向同性行为,其Zener各向异性
来源:Advanced Engineering Materials
时间:2025-09-23