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  • 氨基酸单体配体交换沸石咪唑酯骨架(ZIF)模拟过氧化物酶活性位点的研究

    这项突破性研究成功构建了仿生辣根过氧化物酶(HRP@ZIFM)纳米酶体系。科研团队巧妙利用锌离子(Zn2+)、2-甲基咪唑和甲基丙烯酰组氨酸组装成沸石咪唑酯骨架功能单体(ZIFM),再通过氨基酸功能单体精准模拟天然HRP活性位点。这种创新设计使纳米血红蛋白在ZIFM骨架中形成类酶活性中心,能高效催化过氧化氢(H2O2)介导的氧化反应。与传统HRP相比,这种仿生纳米酶展现出三大革命性优势:在pH6-6.5的最佳范围内保持超强稳定性;对TMB(3,3',5,5'-四甲基联苯胺)底物展现出惊人的催化效率;具备优异的可重复使用性能。其核心突破在于ZIFM骨架构建的多重活性中心,完美模拟了血红蛋白的微观

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-10

  • 柔性碳布负载Co3O4纳米线阵列的智能构建及其增强锂离子电池性能研究

    这项突破性研究采用经典的一步水热法,在柔性碳布(CC)上巧妙构建了自支撑的Co3O4纳米线阵列。这种三维结构不仅继承了碳材料固有的嵌锂能力,其独特的纳米线形貌更大幅提升了比表面积和活性位点。作为锂离子电池(LIBs)负极材料,该设计完美解决了过渡金属氧化物常见的两大痛点:导电性差和充放电过程中的体积膨胀问题。电化学测试显示,Co3O4@CC在100 mA g−1电流密度下展现出452.45 mAh g−1的稳定比容量,远超传统Co3O4材料(288.80 mAh g−1)。更令人振奋的是,在500 mA g−1高倍率下仍能保持799.85 mAh g−1的平均放电容量,98.12%的首次库伦效

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-10

  • 综述:从锂金属负极中非活性锂的形成到再活化

    锂金属电池(LMBs)因其超高理论比容量(3860 mAh g−1)和最低氧化还原电位(-3.04 V vs. SHE),被视为下一代高能量密度储能系统的理想选择。然而,非活性锂的积累导致容量衰减和安全隐患,成为制约其商业化应用的关键瓶颈。本文将从形成机制、量化分析和再生策略三个维度,系统解析这一挑战的破解之道。高表面积锂生长的动力学密码锂沉积的初始成核阶段受电流密度、温度和电解质配方的协同调控。经典成核理论揭示,临界晶核尺寸rc与过电位η呈反比关系(公式2),当电流密度从0.1提升至10 mA cm−2时,锂晶粒尺寸减小40%而密度增加5倍。冷冻电镜研究显示,60°C下形成的多层SEI含结晶

    来源:ChemElectroChem

    时间:2025-09-10

  • 基于RRWQWR核心构建的嵌合肽KKWQWK-Ahx-RLLRRLLR:一种对宫颈癌细胞具有快速选择性细胞毒性的新型抗癌策略

    如何提升RRWQWR序列的抗癌活性?研究团队提出创新策略:通过构建嵌合肽分子库,将RRWQWR核心片段分别与抗癌肽(Anticancer peptides)、宫颈癌靶向肽和细胞穿透肽(CPPs)进行偶联。采用固相肽合成(SPPS)技术制备的嵌合肽经RP-HPLC纯化和质谱表征后,在HeLa和Ca Ski两种宫颈癌细胞系中筛选出明星分子——含有ε-氨基己酸(Ahx)连接臂的KKWQWK-Ahx-RLLRRLLR。该嵌合肽巧妙融合了乳铁蛋白素B(LfcinB)和布福林(Buforin)的功能域,展现出三大特性:1)选择性杀伤:仅针对癌细胞保留活性;2)快速起效:作用时间显著短于传统药物;3)量效关

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-10

  • 基于Acalypha indica叶提取物的零价碲纳米颗粒绿色合成及其对水体中藏红O染料的高效光催化降解研究

    通过创新性的绿色合成技术,研究人员采用Acalypha indica(铁苋菜)叶提取物作为生物还原剂与稳定剂,成功制备出零价碲纳米颗粒(Te0 NPs)。该纳米材料呈现独特的三角形多孔结构,平均尺寸为22 nm,其表面等离子体共振(SPR)特征峰位于634 nm波长处。借助多种先进表征技术包括紫外-可见光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积分析(BET)、光致发光光谱(PL)、Zeta电位及X射线衍射(XRD)等,全面证实了该纳米催化剂优越的结构特性与光学性能。在光催化性能研究中,该生物合成Te

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-10

  • 基于表面等离子体共振峰位移的银纳米粒子传感:半胱氨酸功能化实现抗坏血酸特异性检测

    这项创新研究展示了如何利用表面等离子体共振(SPR)技术实现对抗坏血酸(AA)的高效检测。科研人员巧妙地将半胱氨酸(Cys)修饰在银纳米粒子(AgNPs)表面,制备出Cys-AgNPs复合物。初始状态下,这些纳米粒子的SPR吸收峰位于394nm处,展现出典型的银纳米粒子光学特性。当体系中引入抗坏血酸后,有趣的现象发生了:SPR吸收峰发生了明显的红移,最高可达426nm。这种位移现象源于AA与Cys在纳米粒子表面发生的氧化还原反应,导致局部折射率和电子环境改变。值得注意的是,裸AgNPs并不具备这种响应特性,凸显了表面修饰的重要性。通过系统表征包括紫外-可见光谱(UV-vis)、动态光散射(DL

    来源:ChemistrySelect

    时间:2025-09-10

  • 乙氧基化物与阴离子二鼠李糖脂复配体系动态界面吸附动力学及其应用价值研究

    混合表面活性剂体系在工业产品中广泛应用,例如将生物表面活性剂二鼠李糖脂(di-rhamnolipid)与工业级烷基乙氧基化物(alkyl ethoxylates)复配。本研究通过动态界面张力测量技术,探究了不同组分在油/水界面和空气/水界面对吸附动力学行为的影响。研究显示,提高阴离子二鼠李糖脂的比例可显著加快界面吸附速率,其效果较乙氧基化物呈现对数级提升,这一特性对于需要快速吸附的应用场景具有重要意义。此外,在比较油/水界面与空气/水界面时,观察到乙氧基化物疏水基团存在界面分配现象,这解释了为何在实际应用中更倾向选择亲水性较强的乙氧基化物品种。该研究深化了对混合表面活性剂体系吸附行为的理解,并

    来源:ChemPlusChem

    时间:2025-09-10

  • 基于3,5-二硝基苯甲酸的离子对受体中阴离子-π相互作用的研究及其协同识别机制

    研究人员设计并合成了一系列基于缺电子芳香体系的超分子受体,重点探究其阴离子-π(anion-π)相互作用机制。受体1和3结合了贫电子芳香骨架与冠醚阳离子结合单元,通过1H NMR在乙腈中进行滴定研究显示,这些受体在钠离子存在时对溴离子表现出显著增强的亲和力,证实了协同离子对识别效应。受体1因具有硝基取代的芳香环和大环阳离子结合位点,展现出最强的阴离子-π结合增强效果。相比之下,缺乏吸电子基团的对照受体2几乎无阴离子结合能力,突显了π酸性在阴离子识别中的关键作用。量子化学计算与静电势图谱进一步验证了阴离子-π相互作用的功能贡献。受体3和4中引入的酰胺官能团进一步提高了结合亲和力,表明多结合域的协

    来源:ChemPlusChem

    时间:2025-09-10

  • 基于苝二酰亚胺-七嗪聚合物网络的高效锂镁电池正极材料研究

    1 引言锂离子电池(LIB)虽主导储能市场,但其无机电极材料面临资源稀缺和环境污染问题。有机电极材料凭借可分子设计、环境友好等优势成为研究热点,但存在溶解性和导电性差的挑战。本研究通过将苝四甲酸二酐(PTCDA)与七嗪(melem)聚合,构建了具有扩展π共轭体系的Melem-PDI网络,并通过原位引入多壁碳纳米管(MWCNT)显著提升导电性。2 结果与讨论2.1 合成与表征离子热聚合反应在250°C熔融盐中高效进行,产物收率达85%。固态13C NMR显示160-173 ppm区间的酰亚胺羰基特征峰,FT-IR证实了酐基向酰亚胺的转化(1690 cm−1)。XPS分析显示表面C/N比从mele

    来源:ChemSusChem

    时间:2025-09-10

  • BiOCl纳米片催化PET糖酵解:表面羟基、晶面与路易斯酸位点的协同效应

    塑料废弃物在地球表面的积累已成为严峻挑战。这项研究将目光投向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的糖酵解过程,创新性地采用氯氧化铋(BiOCl)纳米片作为多相催化剂。在众多制备的催化剂中,Bi-Co纳米片展现出最优异的催化性能——这归功于其丰富的表面羟基、暴露的001晶面以及充沛的路易斯酸位点(Bi3+)。研究团队运用响应面分析法(RSM)系统评估了催化剂效能,建立的回归模型清晰揭示:乙二醇用量、反应时间、反应温度和催化剂用量是影响PET转化率与BHET产率的关键参数。在最优条件下,BHET产率突破70%大关。机制研究表明,催化剂表面特性与产物选择性之间存在精妙的关联。技术经济分析进一步证实,BiO

    来源:ChemSusChem

    时间:2025-09-10

  • 综述:不对称环状二聚体的区域选择性开环聚合制备聚酯基交替共聚物

    Graphical Abstract近年来,基于序列控制的聚酯交替共聚物因其独特的生物相容性(biocompatibility)、可生物降解性(biodegradability)和闭环可回收性(closed-loop recyclability)成为研究热点。通过区域选择性开环聚合(regioselective ROP)策略,不对称环状单体可精准构建具有交替序列结构的聚酯材料。这类材料在生物医学和可持续材料领域展现出广阔前景,其性能调控关键在于对单体化学结构的精确设计和催化剂的选择性控制。Abstract交替共聚物的合成策略中,不对称环状二聚体的区域选择性开环聚合(ROP)展现出独特优势。根据

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-10

  • 不对称界面Zn─O─Ti位点实现高效光催化CO2与N2合成尿素

    这项突破性研究揭示了金属有机框架材料MIL-125@ZIF-8中独特的锌-氧-钛(Zn─O─Ti)不对称界面位点的神奇功效。在光能驱动下,锌(Zn)位点化身"二氧化碳捕手",将惰性CO2分子转化为关键中间体CO;与此同时,钛(Ti)位点则扮演"氮气活化专家",把顽固的N2分子解离成NH–NH活性物种。最精妙之处在于,这些精心设计的界面结构如同分子尺度的"化学反应加速器",显著降低CO与NH–NH耦合形成*CONH2中间体的能垒,最终实现130 µmol g−1 h−1的尿素合成速率。这项技术不仅刷新了光催化尿素合成的效率纪录(表观量子效率达5.52% @350 nm),更为人工模拟自然氮循环开

    来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

    时间:2025-09-10

  • 综述:石墨烯材料作为含氮化合物绿色氨生产电催化剂的综述

    Abstract氨作为全球化工行业最重要的原料之一,主要应用于化肥和炸药领域,近年来更被广泛认为是一种潜力巨大的能源载体。当前氨生产主要依赖哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺,该过程不仅能耗巨大、投资成本高昂,还会产生大量温室气体。因此,在温和条件下运行且可利用可再生能源驱动的电化学合成路线,正成为具有可持续性的替代方案。然而,开发同时具备高选择性、优异活性和长期稳定性的电催化剂,仍是该领域面临的核心挑战。在众多新兴材料中,石墨烯衍生的碳基材料因其卓越的导电性、巨大的比表面积和可调控的电子特性而脱颖而出。这些特性能够有效促进氮气分子的吸附,并稳定关键反应中间体,从而提升氮还原反应(NRR

    来源:The Chemical Record

    时间:2025-09-10

  • 综述:流场设计对直接甲醇燃料电池性能影响的趋势研究

    Abstract流场(FFs)在直接甲醇燃料电池(DMFC)中扮演着核心角色:从反应物的传输分配、产物清除,到支撑膜电极组件(MEA)、维持电导率和热管理。研究表明,DMFC的功率密度可达≈100–300 mW cm−2,但阴极 flooding、CO2气泡堵塞及传质限制严重制约其性能。通过优化流场几何参数(如肋区占比、流道宽深比),可显著改善上述问题。流场构型的影响五种主流流场设计中,蛇形流场通过高气压梯度强制反应物穿透扩散层,有效缓解 flooding;交指流场凭借死端通道设计增强对流传输,但可能增加泵功损耗;仿生流场(如分形结构)则通过多级分支实现更均匀的物质分布。实验数据显示,调整流道

    来源:The Chemical Record

    时间:2025-09-10

  • 综述:单原子催化剂在酸性和碱性析氧反应中的机制与应用研究进展

    Abstract水电解制氢技术因具备高纯度氢气产出和环境友好特性,已成为绿色化学时代的工业焦点。作为阳极水分解的半反应,析氧反应(OER)过程复杂且动力学缓慢,制约整体水分解效率。其反应机制随电解质环境(酸性/碱性)差异而显著不同。单原子催化剂(SACs)凭借近100%原子利用率和丰富均匀的活性位点等优势成为研究热点。通过结构优化与配位环境调控,SACs能有效提升OER性能。本综述全面总结了酸性和碱性条件下OER的反应机理,系统梳理了贵金属与非贵金属SACs在OER中的性能与应用,并结合密度泛函理论(DFT)计算提供机制解析,最后对单原子电催化剂的研究前景进行展望。OER反应机制在酸性电解质中

    来源:The Chemical Record

    时间:2025-09-10

  • Chryseobacterium joostei二萜合酶CjCS的机制解析:揭示chryseojoostenes A-E生物合成中的氢迁移与骨架重排

    Graphical Abstract研究团队通过多学科手段揭示了细菌二萜合酶CjCS催化生成chryseojoostenes A-E的独特机制。关键发现包括:同位素标记实验证实了1,2-氢迁移(C→E)和罕见的1,4-质子迁移(C→I),后者导致chryseojoostene E(5)中C3=C15双键的形成。密度泛函理论(DFT)计算显示,1,4-质子迁移能垒仅1.3 kcal mol-1,而EIMS碎片离子m/z 216的形成涉及类似的1,5-氢迁移(能垒19.3 kcal mol-1)。AbstractCjCS利用香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)构建了五个新颖二萜骨架。通过AlphaFol

    来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

    时间:2025-09-10

  • 光氧化还原PCET/镍双催化实现糖烯自由基介导的1,2-反式选择性C-芳基糖苷合成

    这项突破性研究揭示了糖化学领域的新范式——通过光氧化还原质子耦合电子转移(PCET)与镍催化的协同作用,从糖烯(glycals)出发构建具有1,2-反式选择性的C-芳基糖苷。实验证实反应机理涉及PCET过程产生的N-自由基对糖烯双键的特异性进攻,这种独特的自由基路径不仅实现了所有案例中1,2-反式构型的专一性控制,还展现出对芳基溴化物和糖烯底物的广泛兼容性。研究团队采用经济高效的有机光敏剂,在温和条件下实现了克级规模的转化,特别适用于含氨基糖的生物活性分子后期修饰。值得注意的是,与前期工作中使用的二氢恶唑保护基相比,当前体系采用的恶唑烷酮保护基展现出差异化的稳定性特征,为糖苷类药物的结构优化提

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-10

  • 铁掺杂对镍(氧)氢氧化物电催化析氧反应的直接与间接效应——基于恒pH/电位模型的机理解析

    1 引言过渡金属基氧化物材料在碱性条件下作为析氧反应(OER)催化剂具有广阔应用前景,其中镍基材料因铁(Fe)掺杂可显著提升催化性能而备受关注。微量Fe即可大幅降低OER过电位并提高电流密度,这一现象被称为“Fe效应”。早期研究认为Fe位点本身承担催化功能,而近年研究表明Fe与Ni存在协同作用,通过改变材料电子结构与质子转移行为影响反应路径。Fe掺入可诱导材料在低电位下提前发生氧化与去质子化,促进氧物种(oxo)形成,并可能通过质子-电子转移解耦机制优化反应热力学。本研究采用密度泛函理论(DFT)结合恒pH/电位模拟框架,系统分析Fe掺入对NiOOH表面结构及OER机理的直接影响与间接调控作用

    来源:Chemistry – A European Journal

    时间:2025-09-10

  • 锰-铜双原子位点不对称电子分布促进电催化氮气还原合成氨研究

    这项突破性研究设计了一种新型异质原子Mn-Cu双原子催化剂,其独特的"不对称电子分布"特性如同分子级"太极阴阳":Mn原子作为主催化剂提供活性位点,而Cu原子作为助催化剂像"电子调节器",在氮掺杂碳(NC)基质中形成协同效应。这种精巧设计使N2分子在双原子位点发生高效吸附和活化,显著降低氮氮三键断裂能垒。实验数据显示,该双原子催化剂(DA-MnCu/NC)在-0.15 V(相对于可逆氢电极)条件下,法拉第效率(FE)达到67.76±0.7%,氨产率飙升至88.34±3.6 µg mgcat−1 h−1,性能是单原子Mn催化剂的4倍。更令人振奋的是,催化剂在0.5 M NaBF4电解液中展现出卓

    来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

    时间:2025-09-10

  • 配体促进铜催化α-非官能化醇与末端炔烃脱氧炔基化反应研究

    研究人员成功实现了配体(Ligand)促进的铜催化(Cu-Catalyzed)α-非官能化醇(α-Unfunctionalized Alcohols)与末端炔烃(Terminal Alkynes)的脱氧炔基化(Deoxyalkynylation)反应。该突破性方法通过协同结合巴顿-麦康比脱氧(Barton-McCombie Deoxygenation)和铜催化自由基交叉偶联技术,攻克了未活化烷基亲电试剂因氧化加成缓慢和副反应竞争而难以偶联的长期难题。关键技术突破在于开发了刚性阴离子多齿N,N,N-配体,该配体对高活性未活化烷基自由基展现出卓越的选择性控制能力,同时通过优选氧化剂有效抑制了格拉泽

    来源:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

    时间:2025-09-10


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