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  • 可见光与生物催化协同实现炔烃至γ,γ-二卤代-β-烯醇的高立体选择性合成

    通过结合可见光催化与生物催化技术,研究人员实现了从炔烃到γ,γ-二卤代-β-烯醇(γ,γ-dihalo-β-enols)的立体选择性合成。该一锅法两步序列无需额外光催化剂:首先通过末端/内部炔烃与多卤甲烷发生光化学反应生成偕二卤代烯酮(gem-dihaloenones),随后利用醇脱氢酶(Alcohol Dehydrogenases, ADHs)进行立体选择性还原,最终在水相中高效制备光学活性的手性(杂)芳基-3,3-二卤代丙-2-烯-1-醇。该策略突破了传统合成中对映选择性控制的局限,并通过互补型ADHs酶库构建了新型手性烯丙醇家族。进一步化学衍生化实验证实,可从所得产物立体选择性合成手性丙

    来源:Advanced Synthesis & Catalysis

    时间:2025-09-14

  • 分散在咪唑基离子液体中的铜(II)配合物:一种可回收的催化剂系统,用于炔烃的区域选择性和化学选择性氢溴化及氢氯化反应

    摘要 本文报道了一种可回收的催化剂体系,该体系结合了Cu(II)O和4,7-二甲氧基-1,10-菲咯啉,使用基于1-乙基-3-甲基咪唑的离子液体来实现炔烃的氢卤化反应。该反应能够高效生成烷基溴化物和氯化物,对各种官能化炔烃具有良好的官能团耐受性和区域选择性。值得注意的是,该反应在多烯炔中表现出对炔烃的显著化学选择性,从而能够在后期对多烯炔进行修饰以快速合成溴化多烯。该催化剂体系可重复使用多达六次,且反应产率不会有显著下降。 利益冲突 作者声明不存在利益冲突。

    来源:Advanced Synthesis & Catalysis

    时间:2025-09-14

  • 钪掺杂对P’2和P2型Na2/3MnO2电极性能的独特影响及其在钠离子电池中的应用

    引言层状钠锰氧化物(NaxMnO2)因其高容量和无稀有元素的特性,成为钠离子电池(SIBs)正极材料的重要候选。其中,P’2型Na2/3MnO2基于Mn3+/4+氧化还原对可提供约220 mAh g−1的可逆容量,但其循环稳定性受Jahn-Teller活性Mn3+离子([Ar]4s23d4)引起的协同晶格畸变和复杂结构变化的限制。本研究通过Sc3+掺杂系统探究了其对Na2/3[Mn1-xScx]O2结构畸变和电极性能的影响,并与钇(Y3+)和铝(Al3+)掺杂效果进行了对比。材料表征通过固相反应法成功合成了单相P’2型Sc掺杂材料(o-NMO、o-NMSO6、o-NMSO8、o-NMSO11)

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 侧链诱导双相分离策略构建高刚性高韧性可回收聚氨酯热固性材料

    通过侧链诱导的双相分离策略,研究人员开发了一种兼具高刚性(Young's modulus 1.13 GPa)和卓越韧性(77.76 MJ m−3)的可回收聚氨酯(Polyurethane, PU)热固性材料。该材料由含侧链的小分子二醇合成,其氨基甲酸酯基团通过氢键作用形成硬畴结构,引发初级相分离;固化过程则固定部分带侧链的聚合物链段,促使次级相分离并形成异质交联网络。初级相分离有助于能量耗散,而次级相分离作为应力集中点提升韧性。值得注意的是,氨基甲酸酯基团间的酯交换反应(Transesterification)与氢键协同作用,实现了无需催化剂的再加工能力,显著延长材料寿命。此外,该材料在玻璃纤

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 自对准柱阵列嵌入位点可控单量子点实现明亮非经典光发射

    引言外延生长的量子点(QDs)被视为光子与自旋量子比特的潜在来源,但大规模应用需满足一系列严苛条件,其中位点控制是关键但常被忽视的特性。随机成核的传统量子点系统面临可扩展性挑战,而位点可控量子点虽存在制备缺陷和非平面几何等问题,已被证明可作为高质量不可区分单光子和纠缠光子对发射源,并具有自旋量子比特宿主潜力。目前,仅通过自下而上法制备的纳米线结构实现了30%的首次透镜提取效率,其他位点可控系统仍存在提取效率低的瓶颈。本文提出了一种自上而下制备柱状结构的新方法,该结构嵌入(111)B取向的位点可控InGaAs量子点(因其凹入四面体成核位点而称为金字塔量子点)。理论研究表明,在可制备的几何结构中,

    来源:Advanced Photonics Research

    时间:2025-09-14

  • 通过氧抑制控制推进层析体积打印:提升精度与大体积制造能力

    层析体积增材制造(Tomographic Volumetric Additive Manufacturing, TVAM)作为一种新兴的立体光固化技术,能够在数秒内快速构建复杂三维结构,其原理类似于逆向计算机断层扫描(CT)。该技术通过旋转装有光树脂的透明容器,并投射经层析算法计算的光场图案,使吸收光剂量超过凝胶阈值的区域发生固化。与传统逐层打印技术相比,TVAM避免了阶梯效应,无需支撑结构,且具有极高的打印速度,在光学元件、工程组织和先进材料制造中展现出巨大潜力。然而,TVAM在(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)光树脂体系中面临一个根本性挑战:为保证光在整个打印体积内的充分穿透

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 涂有海洛石粘土纳米管、二氧化钛和银-二氧化钛纳米复合材料的超疏水玻璃的稳定性和自清洁性能

    本研究探讨了超疏水表面的独特性质,并尝试通过纳米结构材料的组合,制备出具有优异性能的超疏水涂层,应用于玻璃基底。为了达到这一目标,研究使用了二氧化钛(TiO₂)、银修饰二氧化钛(Ag-TiO₂)以及高岭石纳米管(HNTs)作为主要材料,并通过喷涂和浸渍法进行涂层的制备。研究还引入了肉豆蔻酸和硬脂酸作为表面改性剂,以进一步提升表面的疏水性。实验结果表明,HNT-TiO₂-硬脂酸在66.67 wt.% TiO₂含量时,获得了159.35° ± 2.7°的超疏水接触角以及8°的滑动角,显示出良好的化学、机械和热稳定性。此外,该纳米复合材料还表现出优异的自清洁性能,能够有效去除高岭石和碳黑等污染物。1

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-09-14

  • 基于血红蛋白仿生催化的血管模拟二维膜用于高效海水提铀

    为应对海水提铀过程中铀浓度超低(ultralow concentration)、竞争离子干扰及高能耗等挑战,研究者受生物体系启发开发出一种仿血管传输的氧化石墨烯-红细胞(GO-RBC)二维膜。该膜通过GO诱导红细胞重构:血红蛋白(Hb)吸附于GO疏水区,磷脂则自组装形成环绕Hb的同心亲水环,构建独特的"岛-礁"(island-reef)通道结构,迫使离子沿S形路径迁移以增强与Hb的相互作用。关键机制在于Hb催化还原六价铀(U(VI))为四价铀(U(IV)),实现铀特异性截留的同时允许竞争离子通过。该膜展现出创纪录的铀/钒选择性(110.6),远超现有技术,同时具有卓越抗污染性、机械稳定性与长期

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 晶粒间距离控制着晶体金超结构中的超快光动力学过程

    金属纳米颗粒(NPs)因其独特的等离激元特性,成为光子学、传感和能量转换等领域的研究热点。等离激元共振(LSPR)是一种由导电电子集体振荡引发的光学现象,这种现象在纳米颗粒表面产生强烈的电磁场,进而显著增强其光学截面。LSPR的频率不仅受纳米颗粒的化学组成影响,还与其几何形状密切相关。球形纳米颗粒通常表现出单一的共振峰,而棒状或棱柱状的纳米颗粒则会在不同对称轴上支持多个共振模式。随着纳米颗粒尺寸的增大,相位延迟效应逐渐显现,促使纳米颗粒从纯偶极振荡向更复杂的多极振荡转变。此外,尖端结构的纳米颗粒(如金纳米星和金纳米海胆)在突出部分表现出特别显著的场增强效应,即“照明杆效应”,使得电磁场在特定位

    来源:Advanced Optical Materials

    时间:2025-09-14

  • Ph-BTBT-10蒸发薄膜相变及其对有机场效应晶体管性能的调控机制研究

    引言近年来,有机半导体(OSCs)作为有机场效应晶体管(OFETs)活性层的发展取得显著进展,其高性能特性为柔性/可穿戴电子和物联网(IoT)等创新应用开辟了广阔前景。有机半导体的独特优势在于可通过化学设计调控薄膜结构和电学特性或材料加工性。小分子有机半导体倾向于形成有序晶体薄膜,通常表现出高载流子迁移率,但由于分子间通过非定向弱相互作用结合,常形成不同多晶型。不同多晶型的分子堆积会导致前沿轨道重叠差异(即电荷转移积分),显著影响材料电荷传输迁移率,不同多晶型的迁移率可能相差数个数量级。此外,多晶型的稳定性也需重点关注,因为它们常表现出亚稳态特性。加工技术和条件在有机半导体结晶过程中起关键作用

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-09-14

  • 基于B←N配位键的动态调控蝴蝶形分子构象与量子输运研究

    通过中等强度的硼氮配位(B←N)使硼并苯(boraacenes)与吡啶(pyridines)形成稳定的蝴蝶形分子结,实现了对刚性分子立体构象和电子特性的动态调控。借助B←N键的类枢轴柔性特性,研究团队在单分子尺度观测到力驱动下不同堆叠构象间的动态转换,从而达成超过100倍开关比的分子电导切换行为。结合第一性原理计算与单分子电学测量,明确了蝴蝶翅膀"张开"与"闭合"构型分别对应空间电荷传输(through-space)和键合电荷传输(through-bond)两种机制。外部电场与取代基效应可进一步调控π–π相互作用与电荷传输特性,通过替换分子单元还能引入破坏性量子干涉效应。这项研究证明B←N配位

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 细胞内磁扭矩驱动时空协调的机械免疫治疗新策略

    研究人员设计了一种智能细胞内磁扭矩(Intelligent Intracellular Magnetic Torque, IIMT)新方法,通过结合旋转磁场精准驱动植入溶酶体的棒状磁微马达,实现对肿瘤细胞和抗原提呈细胞(APCs)的时空调控。高强度扭矩可诱导肿瘤免疫原性细胞死亡(ICD)并释放抗原,而低强度扭矩则促使溶酶体抗原泄漏至胞质,促进APCs的交叉呈递,同时激活NOD样受体家族pyrin域包含蛋白3(NLRP3)炎症小体。值得注意的是,序贯式IIMT治疗不仅能强化抗肿瘤免疫应答,还与抗程序性细胞死亡蛋白1抗体(anti-PD-1)产生协同增效作用。该研究开创了基于磁力学调控的癌症-免疫

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-14

  • 益生菌与后生元策略对蜜蜂烂子病的体内外评估及其防治潜力研究

    通过体内(in vivo)与体外(in vitro)实验评估了益生菌及后生元策略对蜜蜂烂子病的防治效果。美洲幼虫腐臭病和欧洲幼虫腐臭病分别由Paenibacillus larvae和Melissococcus plutonius引起,对蜂群生存构成严重威胁。研究团队从25株菌株中筛选出5株具有拮抗活性的乳酸菌,其中Lactobacillus crispatus和Lactiplantibacillus plantarum的细胞上清液(CFS)在12.5%(v/v)浓度下可实现对P. larvae的完全抑制。表征分析表明其抑菌作用主要为 bacteriostatic(抑菌性),且由乳酸介导。在实验

    来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins

    时间:2025-09-14

  • 氧掺杂二硫化钼电子调控与结构无序化实现室温钠硫电池性能突破

    室温钠硫电池(RT Na–S)虽具备高能量密度潜力,却长期受困于多硫化物溶解、硫氧化还原反应(SRR)动力学迟滞及钠离子(Na+)传输受限三大瓶颈。研究团队创新性地通过氧掺杂二硫化钼(MoS2)纳米片实现电子特性调控与结构无序化的协同策略:可控氧掺入不仅增强材料本征导电性,更优化其对多硫化物的吸附-催化性能;适度结构无序在保持域间电子传输的同时,创造出大量非金属活性位点加速硫转化动力学。这种双优化电催化剂MoS1.56O0.44作为聚丙烯隔膜功能修饰层,显著降低SRR能垒并强化离子/电子传输,最终实现3C倍率下560 mAh g−1的卓越倍率性能,以及在1C倍率下经历1000次循环仍保持447

    来源:Advanced Energy Materials

    时间:2025-09-14

  • 聚乙烯亚胺改性纤维素纳米纤维增韧酸固化环氧树脂的研究

    弱界面结合限制了羧化纤维素纳米纤维(carboxylated cellulose nanofibers, CNF-C)对环氧树脂的增韧效果。为解决界面不相容问题,研究人员通过聚乙烯亚胺(polyethyleneimine, PEI)功能化对CNF-C进行表面改性,并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和动态力学分析(DMA)系统探究了PEI改性CNF-C的增韧机制。在CNF-C:PEI质量比为1:1时,复合材料性能达到最优,环氧树脂的冲击强度从15.7 kJ/m2显著提升至37.2 kJ/m2,增幅达136.9%。同时,高分子量PEI的增韧效果明显优于低分子量PEI。

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-09-14

  • PLA/PBAT/Fe3O4/GNP绿色纳米复合材料的电磁屏蔽增强与多性能协同研究

    本研究聚焦于通过熔融共混技术构建PLA(聚乳酸)/PBAT(聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯)重量比70/30的生物基绿色纳米复合材料体系,并创新性地引入四氧化三铁(Fe3O4)和石墨烯纳米片(Graphene Nanoplatelets, GNP)作为纳米增强相。通过系统研究不同添加量(3、5、7 phr)的Fe3O4、GNP及其杂化填料对复合材料多项性能的影响,发现当GNP添加量为7 phr时,材料表现出卓越的电磁干扰屏蔽效能(EMI SE),其屏蔽机制主要源于Fe3O4组分的磁偶极极化效应与GNP引发的界面极化协同作用。力学性能测试显示,纯70/30共混物的拉伸强度为31 MPa,断裂延伸率为

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-09-14

  • 低能电子束加工构建先进生物基纳米纤维素复合材料及其功能化研究

    1 引言面对气候变化、资源稀缺和环境污染等全球性生态挑战,开发替代化石基材料的可持续解决方案已成为迫切需求。生物基材料因其可再生性、可降解性及低环境影响而备受关注,其中纳米纤维素(NC)因其高机械强度、大比表面积和可调控的化学反应性成为理想候选材料。本研究通过整合溶剂浇铸工艺与低能非热电子束(E-beam)技术,成功构建了以柠檬酸(CA)为交联剂、壳聚糖(CH)为功能涂层的纳米纤维素复合薄膜,实现了材料力学性能与生物功能的协同提升。2 实验方法2.1 生物功能化纳米纤维素复合薄膜的制备通过将纤维素纳米纤丝(CNF)与纤维素纳米晶体(CNC)以9:1比例混合制备基础悬浮液,添加5%体积比的柠檬酸

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-09-14

  • 环保型二氧化硅负载橡胶加工助剂对丁苯橡胶性能的优化机制与绿色替代研究

    传统橡胶加工助剂多为石油衍生物,易从橡胶基质中迁移。为开发环保型生物源替代品,研究人员提出"负载型生物质橡胶添加剂"概念:通过将环氧化大豆油(ESO)化学接枝到二氧化硅(SiO2)表面,制备出SiO2负载型加工助剂(SiO2-s-ESO)。该助剂在丁苯橡胶(SBR)中呈现均匀分散状态,并通过接近SiO2的固定化SBR分子链证明其增强了填料与橡胶的界面相互作用。与使用传统石油基增塑剂或物理混合ESO的复合材料相比,SBR/SiO2-s-ESO复合材料展现出更优的加工性能、硫化速率和耐磨性,同时显著降低滚动阻力与摩擦生热。本研究提出的SiO2表面改性策略可拓展至其他橡胶填料与添加剂体系,为高性能橡

    来源:Polymer Engineering & Science

    时间:2025-09-14

  • 增强聚合物复合材料的水载侵蚀研究:在浅海海洋环境中的应用及其侵蚀机制与模型预测

    1 引言1.1 纤维增强聚合物在海洋应用中的侵蚀敏感性固体颗粒侵蚀是材料表面因固体颗粒反复冲击和微尺度机械相互作用而发生的损伤和渐进性损耗现象。这种现象在包括海洋工程和基础设施在内的众多行业中已被充分记录。纤维增强聚合物(FRP)因其耐腐蚀性、高比强度、优异的刚度、耐久性以及设计灵活性,已成为海洋和近海应用中不可或缺的材料,替代了传统的钢和铝构件。尽管FRP具有优越性能,但恶劣的环境条件,包括盐度、水环境以及由水流携带的砂、淤泥和其他碎屑等侵蚀性固体颗粒的存在,可能导致复合材料发生侵蚀性降解,从而影响其结构完整性和长期性能。因此,聚合物复合材料的耐侵蚀性现已成为材料选择过程中的一个关键因素。1

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-09-14

  • 基于CNT介导羧化细菌纤维素纳米纤维的离子型人工肌肉驱动与传感性能研究

    电活性聚合物(Electroactive Polymers, EAP)在软体机器人领域展现出显著应用潜力,尤其作为致动器与传感器时表现卓越。本研究报道了一种基于羧化细菌纤维素(Carboxylated Bacterial Cellulose, CBC)的高性能生物相容性人工肌肉,其具备双向响应能力:作为电驱动致动器时,仅需1V电压(0.1Hz)即可实现8mm双向行程(总位移16mm);同时具有0.05-10Hz的宽频带工作能力,并能持续稳定运行2小时以上。这种卓越性能源于CBC、离子液体(Ionic Liquid, IL)与碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNT)三者间牢固的交联

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-09-14


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