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钆离子掺杂优化锂锌钛铁氧体的磁性与旋磁性能研究
这项突破性研究揭示了钆(Gd3+)离子掺杂对锂锌钛铁氧体(LiZnTi ferrites)性能的调控机制。通过精确控制Li0.43Zn0.27Ti0.13GdxFe2.17−xO4中x值(0.00-0.10),研究人员发现当掺杂量≤0.04时可完美维持尖晶石(spinel)单相结构,而更高浓度会导致GdFeO3杂相析出。扫描电镜(SEM)图像清晰显示,微量Gd3+就像"晶粒生长促进剂",使材料致密度显著提升。在磁性表现方面,饱和磁化强度(4πMs)从3895.9Gs提升至3940Gs,相当于给每个磁畴注入了"超能量";更令人振奋的是,铁磁共振线宽(ΔH)从404.6Oe骤降至270Oe,这意味
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-09-10
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伽马辐照诱导B4C纳米颗粒结构降解与介电响应的机理研究及其在辐射环境中的应用价值
本研究探讨了硼碳化合物(B4100 kGy剂量时尤为明显)。光学反射数据表明低剂量下吸收边红移与缺陷态形成相关,而高剂量下因结构无序化产生带尾态导致带边恢复。介电测量发现损耗角正切(tan δ)和电导率随辐照剂量增加而上升,归因于缺陷促进的电荷传输机制。这些发现揭示了伽马辐照对B4C纳米材料的结构-功能关联性影响,为核反应堆屏蔽材料、航天器防护系统等辐射密集型应用场景提供重要设计依据。
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-09-10
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银掺杂聚合物凝胶复合物Ag/PCN的合成及其光催化降解性能增强研究
这项研究采用三步法(煅烧-溶胶凝胶-水热)成功制备了银修饰的氮化碳复合材料(Ag/P-C3N4)。通过先进的表征技术发现,银纳米颗粒的引入犹如"电子陷阱",显著改善了材料能带结构——不仅拓宽了可见光吸收范围,还使电导率飙升,让光生电子-空穴对(photogenerated carriers)的分离效率大幅提升。在降解甲基橙(MO)的实战测试中,这种新型复合材料展现出惊人实力:120分钟内清除率高达69.8%,比未修饰的纯氮化碳(PCN)快1.76倍。更令人振奋的是,其降解动力学常数达到0.01319 min−1,相当于普通版本的3.26倍。这些突破性进展归功于银的"电子中转站"作用,有效延缓了
来源:Journal of the Chinese Chemical Society
时间:2025-09-10
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通过粉末氧化调控氮化硅-碳纳米管复合材料的微观结构与微纳力学性能
引言氮化硅(Si3N4)陶瓷作为先进结构材料,因其优异的热震抗力、断裂韧性、高温性能及耐磨特性而被广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。其卓越力学性能源于液相烧结形成的独特微观结构,特别是高长径比晶粒和晶间玻璃相的组合。然而,β相氮化硅陶瓷仍面临微观结构控制难、相变复杂及本征脆性等挑战。碳纳米管(CNT)因其小尺寸、大长径比及卓越的力学、电学和热学性能,被视为增强氮化硅性能的理想填料。但CNT的引入往往导致硬度下降、磨损抗力降低,且其在陶瓷基体中的均匀分散仍是技术难点。此外,CNT与Si3N4界面处的孔隙增加会阻碍致密化进程,影响复合材料最终性能。近年来,通过氧化预处理改善陶瓷性能的策略受到关注
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-09-10
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苯桥联聚锆氧烷一锅法合成及其可控碳含量ZrC@C纳米陶瓷的制备与应用研究
本研究通过一锅法策略,以锆正丙醇盐[Zr(OPr)4]、乙酰丙酮(Acac)和1,4-二羟基苯(DHB)为原料,成功合成了一种可溶性苯桥联聚锆氧烷作为锆碳化物(ZrC)的单源前驱体。Acac作为配位剂稳定锆中心,DHB则通过苯环桥联结构调控前驱体分子架构。通过调整DHB的苯环含量,实现了最终陶瓷产物中自由碳含量的精确控制。该前驱体在600°C下先转化为氧化锆(ZrO2),在1400°C下完全转变为具有核壳结构的ZrC@C纳米陶瓷。该合成路线简洁高效,前驱体具备优异溶解性和空气稳定性,1400°C下陶瓷产率可达45.7%,为通过聚合物浸渍裂解(Polymer Infiltration and P
来源:International Journal of Applied Ceramic Technology
时间:2025-09-10
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高MgO含量CaO-MgO-Al2O3-SiO2玻璃中Mg/Al比例对结构与性能的调控机制研究
这项研究揭示了高氧化镁(MgO)含量的钙镁铝硅(CMAS)玻璃体系中镁铝比例(Mg/Al)的奥秘。当MgO含量高达23-29%时,过量的镁离子会释放"自由氧"小精灵,这些活泼的小家伙能改变铝离子(Al3+)的配位舞步——让它们在四配位[AlO4]和五配位[AlO5]两种舞姿间切换。通过差示扫描量热仪(DSC)的温度探针、红外光谱(IR)的分子指纹识别以及27Al魔角旋转核磁共振(27Al MAS NMR)的原子级望远镜,研究人员发现当Mg/Al质量比从1.81降至1.05时,[AlO4]舞蹈团的比例持续升高,使得玻璃网络结构的"编织密度"显著提升。这种微观变化带来了令人惊喜的宏观效果:材料的耐
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-09-10
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低温环境下再生沥青混合料与玻璃纤维的I-II型混合断裂特性研究
通过开展非对称半圆弯曲试验(ASCB),研究人员在-10°C条件下系统评估了再生沥青路面(Reclaimed Asphalt Pavement, RAP)和玻璃纤维对沥青混合料断裂行为的影响。结果表明,玻璃纤维的最优掺量为0.05%,而RAP含量从20%提升至40%会导致断裂韧性下降。在从纯I型向纯II型断裂模式转变过程中,有效应力强度因子(Keff)呈现出先降后升的变化趋势。使用A型结合料的混合料中,含20% RAP与0.05%纤维的配方(R1-G1)在所有载荷条件下均表现出最优的Keff值;而B型结合料体系中也验证了0.05%纤维掺量的最佳效果。研究还发现,最大切向应力准则(MTS)与广义
来源:Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures
时间:2025-09-10
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TfOH催化α-重氮羰基化合物与1H-四唑-5-硫酮的化学选择性S-烷基化反应:通过形式S–H插入实现高效合成
研究人员报道了一种无金属(metal-free)的三氟甲磺酸(TfOH)催化方法,实现了1H-四唑-5-硫酮(1H-tetrazole-5-thiones)与α-重氮羰基化合物(α-diazo carbonyl compounds)的化学选择性S-烷基化反应。该反应通过形式上的S–H插入过程进行,在温和条件下高效合成目标产物。该方法具有反应时间短、条件简单且适用范围广的特点,无论是吸电子型(acceptor)还是给体/吸电子型(donor/acceptor)重氮化合物均能以优异化学选择性顺利反应,为合成S-烷基化四唑衍生物提供了新途径。
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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微波辅助N-羟基邻苯二甲酰亚胺衍生物催化氧化醛及Baeyer-Villiger反应的高效策略
研究证实N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)及其衍生物具有优异的有机催化性能,其中N-羟基萘二甲酰亚胺(NHNPI)虽能催化醛类的有氧氧化,但反应速率与产率仍不理想。本研究创新性地采用微波辐照结合氧气氛围,显著加速了NHNPI和N-羟基四苯基邻苯二甲酰亚胺(NHTPPI)催化的醛类氧化过程,在50°C下仅需1小时即可实现近乎完全的转化。同时,该体系成功拓展至酮类的Baeyer-Villiger反应,在相同条件下高效生成单一产物且无副反应。该方法不仅大幅提升反应效率,还简化了纯化步骤,为绿色化学合成提供了具有应用前景的新策略。作者声明无利益冲突。
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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荧光"开启"型受体2-((E)-(6-(二乙氨基)-2-甲基吡啶-3-亚氨基)甲基)苯酚用于肺癌细胞中纳摩尔级Fe(III)检测
这项研究报道了一种创新设计的荧光"开启"型受体2-((E)-(6-(二乙氨基)-2-甲基吡啶-3-亚氨基)甲基)苯酚(DMP)。该分子展现出对Fe3+离子的卓越识别能力,在乙腈溶液中产生从黄色到浅粉色的显著颜色变化,并伴随吸收光谱蓝移。荧光光谱分析显示,Fe3+的加入导致424 nm处荧光强度降低,同时457 nm处出现新的发射峰并伴随显著增强。这种独特的比率型响应源于DMP与Fe3+形成了2:1的稳定配合物(DMP.Fe3+),其结合常数(Ka)达到3.33×104 M-1,检测灵敏度高达纳摩尔级(7.739 nM)。理论计算研究揭示了配合物的空间构型,合理解释了荧光开启现象。更令人振奋的是
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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合成路径对锂离子电池LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2正极材料电化学性能的影响机制研究
引言电化学储能设备如锂离子电池(LIB)是可再生能源系统的关键补充技术。富镍层状过渡金属氧化物LiNixCoyMn1-x-yO20.6)因其高容量、高电压和成本优势,成为电动汽车(EV)动力电池的理想候选。其中,LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)通过平衡镍含量与热稳定性,展现出独特的应用潜力。然而,合成路径对其性能的影响机制尚不明确,本研究首次系统比较溶液燃烧与溶胶-凝胶法的差异。实验方法材料合成:•溶液燃烧法:以金属硝酸盐和尿素为原料,550°C燃烧反应后经850°C退火8小时,获得NMC622-Com样品。•溶胶-凝胶法:采用柠檬酸络合剂,85°C形成凝胶后同温退火,制
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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Beta沸石催化2-乙基苯甲酰苯甲酸合成2-乙基蒽醌的绿色工艺及反应动力学研究
研究人员成功开发了一种基于Beta沸石催化剂的环境友好型合成工艺,可将2-乙基苯甲酰苯甲酸(2-ethyl benzoyl benzoic acid, E-BBA)高效转化为2-乙基蒽醌(2-ethyl anthraquinone, 2-EAQ)。该反应在250°C常压条件下进行,选用二乙基邻苯二甲酸酯作为溶剂,实现了原料完全转化(100%)和高达82%的产品分离收率。与传统依赖发烟硫酸(oleum)的工艺相比,该技术显著减少了酸性废物的产生并降低了操作风险,具备良好的工业放大潜力。通过多种表征手段(包括X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDX)、比表面积测定(BET)和氨程序
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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综述:从原始生物吸附剂到复合材料:小麦秸秆吸附剂在废水修复中的质量评估、局限性与进展概述
Graphical Abstract小麦秸秆(WS)作为一种木质纤维素类农作物残留物,虽年产量巨大却缺乏经济价值。不科学的处置和露天焚烧对环境造成了严重影响,包括导致局部空气质量指数下降、全球变暖及气候变化。将其转化为高质量吸附剂,正是联合国可持续发展目标(UNSDG)所倡导的迈向循环经济的重要举措。本综述通过图示摘要直观展示了小麦秸秆从原始生物质到吸附材料的增值路径,突出其在废水处理中的应用潜力及环境效益。Abstract小麦秸秆(WS)是一种具有大规模产生但经济价值较低的木质纤维素类作物残留物。不科学的处置方式与露天焚烧已对环境产生负面影响,包括加剧局部空气污染、全球变暖和气候变化。根据联
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-10
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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