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氢键供体协同效应在低共熔溶剂分离碳酸二甲酯/乙醇体系中的机制研究
低共熔溶剂(DESs)因其可设计性成为分离领域研究热点。本研究巧妙利用COSMO-RS模型筛选出包含两种双氢键供体(HBD)的五种DESs配方。通过物性表征发现,双HBD体系能完美继承单一HBD组分的优势特性——在保持优异萃取性能的同时,或呈现更低粘度便于工业操作,或具备更高热分解温度确保工艺安全。气液平衡实验揭示了DESs对碳酸二甲酯/乙醇体系的破共沸效应,量子化学计算与分子动力学模拟则像"分子显微镜"般解析了氢键网络的形成机制:不同HBD间的协同作用如同"化学交响乐",通过氢键位点的精准匹配实现对目标分子的选择性捕获。这项研究为绿色溶剂设计提供了全新思路,特别在能源化工产品纯化领域展现出巨
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-09-05
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电中性超微孔磷酸铝分子筛AlPO4-17实现乙烷/乙烯高效分离
这项突破性研究展示了一种革命性的气体分离技术。电中性磷酸铝分子筛AlPO4-17凭借其独特的超微孔结构,像精密设计的分子筛网般精准捕获乙烷(C2H6)分子。材料表面低极性的特性与乙烷产生更强的C−H···O氢键相互作用,就像特制的分子"磁铁"优先吸附乙烷。实验测得2.27的分离选择性和36.05 kJ/mol的吸附热双双刷新纪录,证明这种"分子陷阱"的卓越性能。突破性实验和真空压力摆动吸附(PSA)模拟显示,这种新型分子筛不仅能高效分离混合气体,还能在真实工业条件下稳定运行,为价值数千亿美元的乙烯(C2H4)纯化产业带来曙光。作为首个用于低碳烯烃分离的磷酸铝分子筛,这项研究为开发下一代节能型吸
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-09-05
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铜基MOF材料屏蔽策略实现苯/醋酸乙烯酯选择性反转用于痕量苯去除
这项突破性研究针对醋酸乙烯酯(VA)生产中痕量苯(Bz)难以去除的行业难题,创新性地提出"暴露+屏蔽"双功能改性策略。科研团队对经典铜基金属有机框架(Cu-BTC)进行精准改造:先用乙酸(Ac)破碎结构增加活性位点暴露,再嫁接甘氨酸(Gly)形成保护层。改性后的Gly(1.00)@Ac/Cu-BTC材料展现出惊艳性能——苯吸附量暴增69.7%,动态分离能力直接翻倍,热稳定性飙升至583 K高温。更令人振奋的是,在强腐蚀性的VA环境中浸泡30天后,材料结构依然坚挺如初。理论计算揭开了性能飞跃的奥秘:甘氨酸保护层像智能开关般精准屏蔽铜活性位点(Cu sites),同时通过强化π-络合(π-comp
来源:AIChE Journal AIChE
时间:2025-09-05
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高密度Li6PS5Cl固态电解质实现9 mA cm-2无枝晶锂沉积的突破性研究
在新能源革命的浪潮中,全固态锂电池因其高能量密度和本征安全性被视为下一代储能技术的制高点。然而,当锂金属负极遇上陶瓷固态电解质,一个"幽灵"始终萦绕在研究者心头——锂枝晶。这些微观的锂纤维如同暗夜中的刺客,在充电过程中刺穿电解质,造成电池短路。更令人沮丧的是,即便是相对密度高达99%的石榴石型电解质(如LLZO),其耐受的临界电流密度(Critical Current Density, CCD)通常也仅徘徊在1 mA cm-2左右,远未达到电动汽车快充所需的5 mA cm-2标准。面对这一困境,牛津大学Peter G. Bruce团队将目光投向了硫化物电解质家族中的明星材料——Li6PS5Cl
来源:Nature Energy
时间:2025-09-05
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积极心理学(positive psychology)赋能教师发展:机制探索与实践路径
这项开创性研究揭示了积极心理学(positive psychology)在教师专业发展中的催化作用。通过应用塞利格曼(Seligman)提出的PERMA理论框架——包含积极情绪(Positive emotion)、投入(Engagement)、人际关系(Relationships)、意义感(Meaning)和成就感(Accomplishment)五大维度,研究团队开发了针对教育工作者的系统性发展方案。实验数据表明,接受12周积极心理学干预的教师群体,其心理韧性(mental resilience)指标较对照组提升37.2%,教学效能感(Teacher Efficacy)量表评分显著改善(p&l
来源:The Clinical Teacher
时间:2025-09-05
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乌兹别克斯坦布哈拉地区玫瑰果草药茶与干燥玫瑰果营养成分对比研究及其健康意义
在乌兹别克斯坦传统饮食文化中,富含维生素C的玫瑰果草药茶备受推崇。这项研究针对布哈拉地区两种典型玫瑰果制品——商业化草药茶Munis Choy(MC)与市售干燥玫瑰果(LR)展开深度营养解析。通过近似成分分析发现有趣差异:MC样本每100g含1.51%蛋白质和160kcal能量,而LR样本则呈现更高脂肪含量(4.24%)及显著能量值(377.48kcal/100g)。关键植物活性成分检测显示,两种样本的总酚类化合物(TPC)含量分别为3.57%(MC)与4.00%(LR),总黄酮类维持在0.029-0.032%范围。令人意外的是,采用高灵敏度检测技术仍未能检出维生素C含量(<10μg/g),这
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences
时间:2025-09-05
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传统发酵马铃薯丝源乳酸菌的分离鉴定及其益生、抗氧化与发酵特性研究
这项研究对传统发酵马铃薯丝(TFSP)中的微生物群落展开深度探索,通过16S rDNA测序技术揭开了其微生物多样性面纱。研究团队成功分离出30株乳酸菌(LAB),并从中精选出10株序列相似度超过98%的优质菌株。令人振奋的是,这些微生物小战士展现出惊人的能力:五株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)ZYN系列菌株表现出强劲的胞外酶和超氧化物歧化酶(SOD)活性,而鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)ZYN-08则在8%酒精环境中展现了"千杯不醉"的生存本领。更精彩的是,在模拟人体消化系统的严苛考验中,多株菌表现出色:ZYN
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins
时间:2025-09-05
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综述:电化学碳捕集系统相关关键材料
AbstractCO2排放与浓度升高对环境构成显著威胁。相较于传统热化学技术,电化学碳捕集凭借能耗优势,在烟气处理、船舶尾气净化及直接空气捕集(DAC)领域展现出巨大潜力。该技术通过氧化还原活性分子(如醌类)的电子转移实现CO2的可逆吸附-释放,而胺类吸收剂(如MEA)则通过酸碱反应高效捕获酸性气体。离子选择膜(如Nafion)可调控质子传递路径,熔盐介质(如Li2CO3-Na2CO3)则拓宽了高温操作窗口。关键材料进展氧化还原吸收剂90%的CO2解吸效率;胺基材料:功能化离子液体(如[P4444][Triz])兼具高吸收容量和低挥发性;膜材料:阴离子交换膜(AEM)通过季铵基团实现CO2/O
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-05
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弹性手性晶体的热响应型白光圆偏振发光:双荧光-磷光协同实现动态调控
这项突破性研究展示了具有弹性的手性晶体材料如何通过巧妙的双发射系统实现智能光学调控。在室温条件下,这些晶体能同时产生蓝光荧光(455 nm)和黄光磷光(555 nm),完美组合成标准白光(CIE坐标0.32,0.33)。更神奇的是,温度变化会像调光师一样精准调节荧光与磷光的"共舞比例",让发光颜色在冷白光(CIE: 0.29, 0.25)和暖白光(CIE: 0.39, 0.48)之间自如切换。晶体中溴原子扮演着关键角色,通过增强自旋轨道耦合(spin-orbit coupling)成功激活了室温磷光现象。而独特的弹性晶格结构则赋予材料优异的机械性能,甚至可以弯曲成各种形状。研究人员巧妙利用这些
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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通过掺杂MoSe2界面实现石墨烯中长寿命高迁移率载流子的光生调控
这项突破性研究展示了如何通过巧妙的掺杂工程来操控二维材料界面的电荷舞蹈。科学家们在单层石墨烯与掺铌(Nb)的二硒化钼(MoSe2)构建的异质结构中,发现基态空穴转移会自发形成内建电场。这个电场就像智能交通管制系统,选择性阻挡光激发空穴的通过,却为电子开辟快速通道,实现精准的单极电子注入。瞬态吸收光谱技术捕捉到令人振奋的结果:掺杂体系的载流子寿命达到180皮秒,比未掺杂体系提高了两个数量级。更妙的是,瞬态吸收显微镜显示这些"幸运"的载流子在石墨烯中保持着闪电般的移动速度,展现出典型的高迁移率自由载流子传输特征。这项研究不仅为理解范德华(van der Waals)异质结构中的电荷转移动力学提供了
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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多刺激响应型镧系功能化氢键有机框架(HOFs)用于多级信息加密及生物标志物比率检测
这项突破性研究将刺激响应光子单元(SRPUs)——Tb3+离子和2,6-吡啶二羧酸(DPA)整合到蓝色发光的氢键有机框架(HOF-20)中,开创了多刺激响应发光材料的新范式。首次制备的Tb3+@HOF-20复合材料展现出卓越的DPA检测性能:当DPA配位时会产生从蓝到绿的动态荧光变色,检测灵敏度高达≈37 nM。更巧妙的是,仅通过将激发波长从280 nm调整到340 nm,就能实现绿光到蓝光的可逆转换。研究还充分利用了DPA的pH响应特性,使DPA@Tb3+@HOF-20体系在酸碱调控下展现出绿色到蓝色的荧光开关效应。基于这些多重响应机制(DPA浓度、激发波长、pH值),团队成功开发出基于Tb
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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COF/CdS S型异质结电荷转移机制的原位软X射线吸收光谱研究
这项研究利用同步辐射原位软X射线吸收光谱(soft XAS)技术,像“分子级监控摄像头”一样实时捕捉了CdS与共价有机框架(COF)形成的S型(S-scheme)异质结中电子转移的精彩瞬间。研究发现,界面处的Cd─N和Cd─S化学键如同“电子高速公路”,高效引导光生电荷定向分离。通过飞秒瞬态吸收光谱这个“超快快门”,团队还捕捉到该异质结中电荷分离效率显著提升的现象。这种巧妙的界面工程设计,使得该催化剂在双功能光催化反应(H2O2生成耦合有机转化)中表现优异,为开发新型“无机-有机杂化光催化剂”提供了重要理论依据。研究创新性地将原位X射线光电子能谱(XPS)与理论计算相结合,为解析S型异质结的电
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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双金属协同催化MOF-74扩展结构高效实现烯烃与CO2氧化羧化反应
这项突破性研究展示了如何通过精妙的分子工程改造金属有机框架(MOF)。科研团队设计合成了一系列配体扩展的MOF-74型材料M2(hob),其中可调控的Mn/Zn双金属组合与特殊设计的有机配体hob4-共同构建出独特的催化微环境。最引人注目的是Mn1Zn2(hob)催化剂的表现:在无溶剂反应体系中,仅需添加少量四丁基溴化铵(TBAB)作为助催化剂,就能将温室气体CO2高效转化为高附加值化学品。反应机理研究表明,这种"三合一"催化体系的神奇之处在于:1)MnIII氧化还原中心像"分子开关"一样激活反应物2)Zn2+位点作为Lewis酸位点"抓住"底物分子3)金属-氧单元的弱碱性位点则像"分子钳"一
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-05
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无机-聚合物杂化诱导多彩持久发光:聚酯材料功能化改性新策略
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为低成本工程塑料虽具优异机械性能,却难以满足现代高端应用需求。最新研究通过偏硼酸(MBA)热处理的物理改性方法,在公斤级规模成功实现PET@MBA杂化体系构建,获得显著的主导性余辉发光特性。该技术可拓展至聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)和聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等多种脂肪-芳香族聚酯体系。研究团队创新性地采用Förster共振能量转移(FRET)机制,通过掺杂常见荧光团作为能量受体,实现从蓝光到红光的宽谱域余辉发射调控。这种杂化材料兼具模塑成型和溶液加工双重工艺适应性,基于魔方结构成功构建高级动态加密系统。该成果为无机-
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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安全可持续设计先进材料的决策支持系统:案例研究与实践
在欧盟"无毒环境"化学品可持续发展战略框架下,HARMLESS项目团队打造了一款专为先进材料(Advanced Materials, AdMa)安全可持续设计(Safe-and-Sustainable-by-Design, SSbD)定制的决策支持系统(Decision Support System, DSS)。这套创新工具整合了新方法学(New Approach Methodologies, NAMs)与综合测试评估(Integrated Approaches to Testing and Assessment, IATA)体系,包含三大核心模块:先进材料早期评估工具、风险预警与设计建议系统
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-05
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铜掺杂诱导NaMn1-xCuxO2相变的结构解析与月桂衍生硬碳协同提升钠离子电池性能
这项研究深入探究了铜掺杂对钠离子电池层状正极材料NaMn1-xCuxO2的结构调控作用。当铜掺杂量达到20%时,材料成功稳定在β-NaMnO2相,有效抑制了困扰锰基材料的Jahn-Teller畸变。通过先进的同步辐射原位X射线吸收谱(XAS)技术,研究人员捕捉到铜离子如何像"分子交通警察"一样优化Na+的扩散路径。有趣的是,虽然铜本身不参与电化学反应,但它通过调节锰的电子云分布,显著提升了材料的导电性。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图像显示,铜掺杂促使材料形成更致密、更规则的晶体结构,就像给材料做了"纳米级整形手术"。研究团队还创新性地采用月桂叶衍生的硬碳(HC)作为负极。这种生物质碳
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-05
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高CO2浓度下植物碳生物固存潜力与限制因素的多变量研究
在工业点源(如燃煤电厂和钢铁厂)持续排放的背景下,大气二氧化碳(CO2)浓度不断攀升,亟需开发可规模化的碳移除(Carbon Dioxide Removal, CDR)方案。植物光合固碳展现出绿色可持续的潜力——尽管已知高浓度CO2(eCO2)会调控植物性状,但其对碳转化动态的影响机制仍存在知识空白。研究团队系统考察了eCO2、营养供应与温度波动的三重效应。数据显示,2000 ppm的CO2浓度堪称"甜蜜点",能使植物相对生长速率(Relative Growth Rate, RGR)和碳转化效率双双跃升。但当浓度突破3000 ppm时,光合收益不升反降,揭示出CO2过饱和的抑制作用。有趣的是,
来源:Advanced Sustainable Systems
时间:2025-09-05
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高发光性溴化铕(II)杂化材料在电驱动发光二极管中的应用研究
在光电材料领域,用二价镧系元素(Ln2+)替代有毒铅(Pb2+)的研究方兴未艾。其中铕(Eu2+)因其能产生窄线宽纯蓝发射而备受关注,但易氧化的特性制约了其应用。这项研究突破性地合成了一种苯基三乙基铵(BTEA)稳定的溴化铕杂化材料(BTEA)EuBr3,其面共享结构中的短Eu─Eu键(2.8Å)像"分子拉链"般增强了链间耦合,不仅使材料在空气中保持稳定,还创造了高达88%的光量子产率纪录。研究人员巧妙利用这种"自保护"机制,首次实现了铕基材料在电驱动LED中的高效蓝光发射,犹如为钙钛矿家族点亮了一盏"环保蓝灯"。该发现为开发无铅高性能发光器件提供了全新分子设计策略。
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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超稳定碳负极实现快充与长循环钠离子电池的重大突破
这项突破性研究展示了钠离子电池(SIBs)领域的重大进展。为解决传统碳负极材料离子传输缓慢和界面不稳定的瓶颈问题,科研团队巧妙构建了具有石墨相氮化碳(g-C3N4)电子惰性层的空心碳球(CN@HCS)分级结构。这种创新设计不仅像高速公路般加速了钠离子(Na+)的传输,还像智能安检门一样选择性筛选电子,同时有效抑制了电解液的副反应。令人惊叹的是,该材料在堪比飓风强度的40 A g-1超高电流下仍能稳定工作,经历40,000次充放电循环后容量几乎零衰减——相当于每天充放电一次可使用超过100年!组装的全电池展现出闪电般的充电速度(6分钟即可充满),却能持续放电1小时,其21,600 W kg-1的
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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综述:双光子聚合量子点-聚合物架构:从4D微加工到量子光源
量子点-聚合物架构的革命性突破Abstract固态纳米发射体量子点(QDs)凭借高量子产率、可调谐发光和卓越的光稳定性,成为聚合物集成的理想选择。通过双光子聚合(2PP)技术,量子点掺杂的光敏聚合物可实现纳米级分辨率的复杂3D荧光结构制造。研究发现,量子点在聚合物基质中的均匀分散是保证器件光学性能的关键——表面修饰、兼具光引发剂和荧光团功能的双功能量子点、树脂添加剂等策略能有效防止团聚。这些方法通过调控量子点与光敏聚合物/激光的相互作用,实现了亚波长加工精度。光学器件的创新应用基于量子点的光学器件展现出惊人的多样性:光致发光防伪标签(PUFs)利用量子点独特的光谱特征实现高安全性认证;量子点集
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05