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利用氧化还原平衡多金属氧酸盐催化剂在甲醇离子液体反应介质中强化木质纤维素生物质的POM-Ionosolv生物精炼
引言全球变暖加速的背景下,化学工业向可再生资源转型迫在眉睫。木质纤维素生物质作为最具潜力的可再生资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。纤维素是由β-D-吡喃葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接的多糖,占生物质重量的23-50%,因其丰富性、高机械强度、生物可降解性和可再生性,在生物基材料、生物燃料和化学品合成领域备受关注。半纤维素是复杂的支链多糖群,由戊糖(木糖、阿拉伯糖)和己糖(甘露糖、葡萄糖、半乳糖)以及乙酸、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等酸性成分组成,通过β-1,4-糖苷键和偶尔的β-1,3-糖苷键连接亚基,占生物质重量的20-40%。木质素作为第三大生物聚合物,由苯丙烷单元构成,具有随机
来源:ChemSusChem
时间:2025-09-13
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CTAB-Co3O4量子点光催化降解亮黄染料:高效废水处理新策略
通过共沉淀-水热法成功合成CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)修饰的Co3O4纳米颗粒。采用UV-vis(紫外-可见吸收光谱)、FTIR(傅里叶变换红外光谱)、XRD(X射线衍射)、TEM(透射电子显微镜)和SEM(扫描电子显微镜)等技术表征显示,该纳米颗粒结晶尺寸为6.77 nm,平均粒径约7 nm。在紫外光照射下,其对亮黄染料(Brilliant Yellow, BY)展现出卓越的光催化降解能力:在200 mg/L浓度条件下,140分钟内降解率接近100%。该研究揭示了CTAB与Co3O4纳米颗粒的协同作用机制,为工业染料废水治理提供了新型高效光催化剂,具有显著的环境应用潜力。作者声明无利益冲
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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仿生醛亚胺铜配合物作为人工核酸酶的设计、抗癌潜力与机制研究
本研究合成并表征了由水杨醛基醛亚胺配体H2L1和H2L2构建的单核铜(II)配合物,通过密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)计算优化了其几何构型。光谱学实验表明,配合物CuL2与DNA的结合常数更高(8.33×105 M−1),而两者对DNA的荧光猝灭常数均为8.9×103 M−1。牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)猝灭实验显示CuL1的猝灭常数更高(1.596×104 M−1)。凝胶电泳证实二者可切割质粒DNA(pBR322)。细胞实验表明CuL1对人肝癌细胞HepG2具有显著细胞毒性(IC50=41.09 µg/mL)
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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综述:氢硒化氢(H2Se)供体和前体的开发策略
Abstract硒(Se)是一种必需微量元素,膳食硒源可代谢为共同代谢产物氢硒化氢(H2Se)。H2Se是含硒生物分子生物合成的关键前体,并被视为一种新兴的气体信号分子。开发可控释放H2Se的化学工具与材料对于理解硒相关化学生物学具有重要意义,并可能为某些疾病的治疗开辟新途径。本综述聚焦于H2Se供体与前体的开发及其生物应用,同时讨论了这些供体的反应机制、氟响应供体的设计策略以及H2Se领域的未来展望。H2Se的生物学意义H2Se作为硒代谢的核心中间体,参与多种生物学过程,包括抗氧化防御、甲状腺激素代谢和DNA合成。它通过掺入硒蛋白(如谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶)发挥关键作用。此外,
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-13
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协同工程构筑NiCoFe层状氢氧化物:提升超级电容器储能与电催化水分解性能
通过水热合成法成功制备了镍钴铁层状三元氢氧化物(NiCoFe-LTH),用于超级电容器(SCc)和电催化水分解研究。其中镍钴铁比例为1:2:0.5的样品表现出最优储能特性,在1 A·g−1电流密度下比电容高达860 C·g−1,以其组装的超级电容器器件在4050 W·kg−1功率密度下实现72.3 Wh·kg−1的能量密度,且经7200次充放电循环后仍保持69.2%的容量。在电催化析氢反应(HER)中,该材料在10 mA·cm−2电流密度下的过电位为100.4 mV;而对于析氧反应(OER),镍钴铁比例为2:1:1.5的样品性能更佳,在50 mA·cm−2时过电位为235.3 mV。进一步以上
来源:Chemistry – An Asian Journal
时间:2025-09-13
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锌基电池电极基底材料优选:镀镍钢带助力高性能锌镍液流电池
本研究评估了锌镍液流电池(Zinc–Nickel Flow Batteries)中锌阳极基底材料的性能,对比包括不锈钢带(Stainless Steel Strip)、铜镍锰合金(Cu–Ni–Mn Alloy)、蒙乃尔合金(Monel Alloy)及镀镍钢带(Nickel-plated Strip)。结果显示蒙乃尔合金与镀镍钢带表现出更高的锌沉积电位,其中镀镍钢带具有接近金属锌的低平衡电位(E0 = −1.430 V)和最小反应阻力(0.110 Ω)。该材料在循环后仍保持较高电池容量,这归因于其表面锌沉积层平滑且晶粒间距微小,从而成为最优阳极基底选择。
来源:Electroanalysis
时间:2025-09-13
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基于水凝胶和丝网印刷电极的经济型尿酸电化学检测平台开发及其在合成尿液中的应用
这项研究开创性地将丝网印刷电极(Stencil-printed electrode, StPE)与水凝胶(Hydrogel, HG)电解介质相结合,构建了一种经济高效的伏安检测平台。研究人员采用实验室自制的导电墨水(石墨作为导电材料,玻璃漆作为聚合物粘合剂,醋酸纤维片作为基底)制备电极,并选用具有超高保水能力的聚丙烯酸钠水凝胶作为电解介质——这种材料常见于植物灌溉和装饰领域。通过电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)和循环伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)对StPE传感器进行表征,同时采用扫描电子显微镜(Sca
来源:Electroanalysis
时间:2025-09-13
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硫酸-过氧化氢浸出法高效回收含砷硫化渣中砷元素及其环境资源化意义
研究人员通过硫酸(H2SO4)-过氧化氢(H2O2)体系在常压温和条件下浸出含砷硫化渣,系统探究了温度、过氧化氢添加量、硫酸浓度、颗粒细度及固液比等关键参数对浸出效率的影响。最优工艺条件下(60°C、H2O2用量1mL/g、H2SO4浓度200g/L、200目粒度、固液比1:4),砷(As)和铜(Cu)的浸出率分别达到98.42%和97.57%,浸出液中砷、铜浓度分别为38.2g/L和3.73g/L。随后采用二氧化硫(SO2)对浸出液中的五价砷(As(V))进行还原处理,在SO2流量60mL/min、温度10°C、反应时间2小时的条件下,As(V)还原效率达95.75%,并获得纯度98.71%
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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基于Cu2O/MgAlCu层状双氢氧化物p–n异质结的新型光催化剂与抗菌剂研究——以无患子皂苷提取物为生物表面活性剂
本研究开发了一种基于Cu2O纳米颗粒与镁铝铜层状双氢氧化物(MgAlCu-LDH)构建的p–n异质结新型复合材料,创新性地采用无患子皂苷提取物(Sapindus saponaria L. extract)作为生物表面活性剂。通过L-ascorbic酸还原法将Cu2+部分还原为Cu2O并锚定在LDH表面,显著提升了材料的光催化稳定性与环境相容性。表征结果显示(采用FT-IR、SEM、HR-TEM-SAED、XPS等技术),在Mg/Al/Cu摩尔比为3/1/0.5时制备的纳米复合材料表现出最优性能。其可高效降解雷马唑午夜黑染料(Remazol Midnight Black),在pH=5条件下150
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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降低氧应激与提升氢供给协同强化产乙酸梭菌(Clostridium ljungdahlii)的微生物电合成效能
微生物电合成(Microbial Electrosynthesis, MES)作为一种将电能与微生物催化相结合的新型碳固定技术,近年来在CO2资源化利用与绿色生物制造领域展现出巨大潜力。该技术尤其依赖厌氧乙酰原微生物,例如本文研究的模式菌株Clostridium ljungdahlii,其通过Wood–Ljungdahl途径将CO2还原为乙酸等高附加值化学品。然而,MES在实际应用中仍面临两大核心挑战:一是阳极水氧化产生的氧气(O2)跨膜渗透引发的氧化应激,严重抑制严格厌氧菌的存活与代谢活性;二是阴极析出的氢气(H2)分布不均导致电子传递效率低下,限制了产物合成速率与最终浓度。为系统研究上述问
来源:ChemSusChem
时间:2025-09-13
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氨水预处理杨木废液中酚类化合物的生物转化:工程化芳香烃杆菌(Novosphingobium aromaticivorans)将p-羟基苯甲酰胺和p-羟基苯甲酸转化为生物塑料前体PDC
引言开发从生物质等可再生资源生产材料、化学品和燃料的策略对于促进生物经济发展和减少因无限制使用化石燃料导致的长期气候变化至关重要。生物质预处理可以改变细胞壁结构,提取矿物质,(部分)去除木质素、半纤维素和微生物毒素,并促进解构的下游步骤以回收储存在纤维素聚合物中的碳水化合物。这些改变共同释放了生物质的潜力,使预处理成为生物质转化为生物燃料和可再生化学品的关键步骤。各种生物质预处理方法已被研究,重点关注预处理对生物质性质和生物质转化为生物燃料(如生物乙醇、正丁醇和异丁醇以及生物柴油)的影响,改善和优化酶消化时的糖产量(如葡萄糖和木糖),以及确定和随后去除微生物发酵的抑制剂。氨预处理是一种广泛研究
来源:ChemSusChem
时间:2025-09-13
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磷硫固溶体光催化剂GaP-ZnS实现可见光驱动产氢新突破
研究人员首次开发出具有可见光响应的磷硫化镓锌(Gallium Phosphide–Zinc Sulfide, GaP–ZnS)固溶体光催化剂,成功实现可见光驱动光催化产氢反应(Hydrogen Evolution Reaction, HER)。通过精确调控GaP与ZnS组分的比例,可有效优化固溶体的电子结构。最优比例的GaP–ZnS固溶体展现出卓越的光催化性能,其HER活性达到纯GaP的4.3倍。该研究突破了磷硫系固溶体在光催化领域的应用空白,为设计高效可见光驱动催化剂提供了新思路,对清洁能源开发具有重要意义。作者声明无利益冲突。
来源:ChemSusChem
时间:2025-09-13
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综述:LMCT驱动的铁光催化:机理见解与合成应用
引言:光催化新范式光催化技术通过单电子转移(SET)实现有机转化,利用光子能量驱动反应,为绿色合成提供了重要途径。传统光氧化还原催化剂多依赖贵金属(如铱、钌)配合物,存在成本高、资源稀缺等局限性。而配体到金属电荷转移(LMCT)机制通过内球电子转移(ISET)途径,突破了传统外球电子转移(OSET)对氧化还原电位匹配的严格要求,为地球丰产金属(如铁、锰、钴)的应用开辟了新天地。铁基光催化体系因其低成本、低毒性和优异的光化学性质受到广泛关注。特别是Fe(III)配合物在LMCT过程中表现突出,能够通过可见光诱导均裂(VLIH)生成高活性自由基物种,为多种有机转化提供了强大平台。历史背景与发展历程
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-13
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综述:光生物催化:克服有机手性合成挑战的解决方案
Graphical Abstract光生物催化开辟了新路径:光催化与生物催化各自存在优势与局限性,而二者的融合——光生物催化——为一些挑战性手性合成(如非官能化芳烃的手性芳基化、远程手性安装等)提供了新策略,实现在温和、环境条件下高选择性合成。Abstract本世纪的科技进步很大程度上由不同领域的持续研究推动。然而,研究人员通过传统方法实现目标面临障碍。手性是自然界中的常见现象,与生物分子的生理功能紧密相关。因此,模拟自然过程成为一种可行策略。对多种生理功能至关重要的生物分子的不对称合成,已成为众多有机合成化学家的研究核心,从而拓展了该领域的研究图景。合成手性生物分子的自然方法本质上基于光(l
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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基于结构筛选具有克服埃及伊蚊杀虫剂抗性潜力的酰胺类化合物中文标题
引言埃及伊蚊作为登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热的主要传播媒介,其防控面临严峻的抗药性挑战。天然和合成酰胺类化合物(如避蚊胺DEET)已被证实具有杀虫活性,但作用靶点与抗性机制尚不明确。本研究采用结构虚拟筛选(SBVS)策略,聚焦酰胺类化合物对埃及伊蚊关键酶系的抑制作用,旨在发现可规避GST介导抗性的新型抑制剂。材料与方法从ChEMBL数据库提取27,760种酰胺类化合物,通过ChemAxon Standardize软件进行结构优化。靶点蛋白包括埃及伊蚊谷胱甘肽-S-转移酶(AaGST, PDB:5FT3)、乙酰胆碱酯酶1(AaAChE1, PDB:5FUM)和FKBP12异构酶(AaFKBP12
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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Ag/AgBr/BiOBr光催化合成不对称硫脲衍生物:绿色合成策略与机理研究
通过聚维酮(PVP)导向的共沉淀法成功合成具有花状结构的银/溴化银/溴氧化铋(Ag/AgBr/BiOBr)复合光催化剂。表征结果显示该材料具备优异的物理与光学特性,其光催化活性在可见光驱动的不对称硫脲衍生物合成中得到验证。借助银(Ag)的局域表面等离子体共振(LSPR)效应,该催化剂可实现26%至93%的产率,且在自然光照下仍保持高效反应性能。值得注意的是,该催化体系经历五次循环后仍未出现明显活性衰减,展现出卓越的稳定性与可重复使用性。本研究为绿色合成药物中间体提供了新型光催化解决方案。
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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RP-HPLC法同步定量酸橙叶中β-谷甾醇与豆甾醇的开发与验证及其在食品与生物样本分析中的应用价值
研究人员开发并验证了一种反相高效液相色谱法(RP-HPLC),用于同步定量酸橙(Limonia acidissima)叶片中的β-谷甾醇(β-sitosterol)和豆甾醇(stigmasterol)。该方法采用Waters xBridges C18色谱柱,以乙腈-水(80:20, v/v)为流动相(pH 3.8,含0.04%冰醋酸),流速0.8 mL/min,检测波长210 nm。经验证,该方法在10–80 µg/mL范围内呈现优异线性(β-谷甾醇R² = 0.9993,豆甾醇R² = 0.9988),检测限(LOD)分别为0.012 µg/mL和0.088 µg/mL,定量限(LOQ)为0
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-13
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利用阳离子-π网络优化CEST MRI报告蛋白设计以提升基因治疗监测的特异性和灵敏度
引言细胞和病毒疗法在疾病靶向治疗中展现出巨大潜力,但治疗剂的递送、持久性和扩散监测仍需突破性成像技术支撑。虽然化学交换饱和转移(CEST)磁共振成像(MRI)可通过检测报告蛋白中与水快速交换的质子实现无创监测,但现有报告蛋白(如富含赖氨酸蛋白LRP)的CEST信号与内源性蛋白信号重叠(约3.5 ppm),严重限制了特异性。本研究聚焦于通过阳离子-π网络设计新型报告蛋白,利用酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)和赖氨酸(Lys)残基产生远离水共振(4-10 ppm)的CEST对比,突破现有技术瓶颈。酪氨酸和色氨酸质子交换特性表征通过牛胰蛋白酶抑制剂(BPTI)的Tyr酚质子研究表明,在pH 6.6
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-13
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涡流剪切驱动铋元素在空气中水相转化制备二维氧碳酸铋纳米片及其应用潜力
引言二维纳米材料(2D NMs)因其独特的物理化学性质在能源、催化和电子领域具有广泛应用前景。二维氧碳酸铋(Bi2O2CO3,BOC)作为一种层状结构材料,在可见光催化、污染物降解和二氧化碳还原(CO2RR)方面表现出优异性能。传统合成方法存在模板剂残留、能耗高和工艺复杂等问题。本研究提出一种基于涡流流体装置(VFD)的绿色合成策略,直接在水中通过高剪切力将元素铋转化为二维BOC纳米片。实验方法将100目铋粉在空气中研磨后分散于Milli-Q水中,浓度分别为0.5、1和2 mg·mL−1,经短暂超声处理后置于VFD石英管(直径20 mm或50 mm)中。在倾斜角θ=45°、转速ω=5k rpm
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-13
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激光雕刻打印床构建定制化表面微结构以增强3D打印电极电化学性能
激光雕刻打印床构建定制化表面架构在增材制造电极中的应用研究引言电化学传感平台中氧化还原分子与电极表面的相互作用是决定性能的核心因素。尽管平面电极仍被广泛使用,但向独特表面架构的转变能显著提升电化学活性表面积(Ae)和电分析性能。传统方法如光刻和激光烧蚀虽能实现表面结构化,但工艺复杂且成本较高。增材制造(Additive Manufacturing)特别是熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication, FFF)技术因成本低、操作简便和商用导电丝材(如聚乳酸/PLA)易得,在电化学领域应用广泛。然而,商业导电PLA电极性能较差,需通过优化设计、打印参数或后处理(如电化学活化)
来源:ChemElectroChem
时间:2025-09-13