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金属-半导体肖特基纳米二极管中的偏压调控催化选择性研究
HighlightPt/n-TiO2催化纳米二极管的制备通过电子束蒸发(electron beam evaporation)在覆盖500 nm SiO2的p型硅片上沉积200 nm钛膜,经500℃空气退火2小时转化为n型TiO2(XRD验证见图S1)。随后溅射5 nm铂层构建肖特基接触,最终器件在微反应器中测试甲醇氧化性能。催化纳米二极管的设计原理与能带结构图1展示了该系统的核心设计:金属-半导体结(Schottky nanodiode)通过外置偏压调控催化剂表面电子密度。反向偏压时,TiO2导带电子向Pt迁移形成富电子界面,显著抑制甲基甲酸酯生成(选择性下降12-18%),电流测试证实了界面
来源:Catalysis Today
时间:2025-09-09
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喷雾塔中气液反应沉淀法用于CO2捕获的可行性评估:基于相变吸收剂GBIG的工艺强化研究
全球每年约38亿吨的CO2排放推动着碳捕集技术的革新,但低分压烟气处理仍面临经济性挑战。传统胺法吸收因再生能耗高(198 kJ/molCO2)受限,而相变吸收剂通过固相沉淀可大幅降低能耗。其中,双(亚氨基胍)类化合物GBIG因能形成HCO3-二聚体晶体备受关注,但其工业应用面临反应器选型难题——常规填料塔易因固体沉积堵塞,而喷雾塔虽压降低却缺乏系统性验证。研究人员在《Carbon Capture Science》发表的工作中,首次系统评估了喷雾塔用于气液反应沉淀的可行性。通过设计4米高的中试装置,采用高速摄像和Mask R-CNN算法追踪液滴行为,对比测试了GBIG、Ba(OH)2和NaOH三
来源:Carbon Capture Science & Technology
时间:2025-09-09
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聚乙二醇辅助原位木质素改性制备高性能木质纤维素纳米纤维及其复合材料
亮点本研究开创性地将聚乙二醇(PEG)引入酒精预处理体系,通过α-醚化反应实现木质素的原位PEG化修饰。这种"一锅法"策略不仅抑制了木质素缩合(避免C-C键过度形成),还保留了天然β-O-4连接键,使木质素获得更优的亲水性、表面电荷和透光性。结论通过PEG对木质素进行原位结构改造,成功开发出具有定制化性能的木质素纤维素纳米纤维(LCNFs)。PEG链的引入通过氢键作用强化了木质素分子流动性,改善了其与纤维素的界面相容性,使所得LCNFs薄膜的机械性能实现突破性提升——拉伸强度与断裂伸长率分别跃升148%和114%。这种绿色改性策略为木质纤维素基高性能纳米材料的开发提供了新范式。(注:翻译严格遵
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-09-09
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基于可回收双水相系统的裸藻副淀粉绿色提取:高产β-1,3-葡聚糖的可持续平台
Highlight本研究建立了一种基于Triton X-100(TX-100)/胆碱酒石酸盐(CBT)双水相系统(ATPS)的可循环副淀粉提取方法。优化后的ATPS使副淀粉(标记为Pa-2)得率达到75.47±0.46%(干重),纯度高达94.36±0.22%,显著优于传统SDS+Na2EDTA提取法(87.61±0.41%,标记为Pa-1)。关键突破在于TX-100和CBT可循环使用5次,回收率分别达79.31%和85.73%。结构特征刚果红(Congo red)和X射线衍射(XRD)分析显示,Pa-2比Pa-1具有更完整的三螺旋结构和更优的晶体结构。凝胶渗透色谱(GPC)检测发现,Pa-1
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-09-09
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中性多价AIE-TICT荧光支架:一种免洗脱"关-开"式生物传感策略用于活细胞和分枝杆菌中糖-蛋白相互作用研究
HighlightVTJ探针作为新一代荧光工具,兼具快速细胞摄取和卓越的光稳定性。其设计的二羧酸支架支持双配体偶联,通过多价效应增强受体结合能力,实现精确的糖-蛋白靶向和病原体标记。通过整合AIE与TICT行为,VTJ探针可作为开关式荧光团,在靶标结合时表现出显著的"关-开"发射特性,同时在游离状态下保持非发射状态。ConclusionsVTJ探针是一类革命性的荧光工具,将AIE与TICT特性完美结合。其中性多价设计使其成为研究糖-蛋白弱相互作用的理想探针,在活细胞成像中展现出10倍荧光增强效果。特别值得注意的是,二糖探针通过多价效应显著提高了标记效率和灵敏度。VTJ-Di-半乳糖和VTJ-D
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-09-09
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纳米花状MnO2/Au复合材料的仿生催化性能增强及其在α-葡萄糖苷酶比色检测中的应用
Highlight本研究开发了一种基于纳米酶催化的简单、低成本且高灵敏度的α-葡萄糖苷酶(α-Glu)比色检测方法。通过温和简便的方法合成了花状MnO2/Au复合材料,其展现出卓越的类氧化酶活性。这种MnO2/Au纳米酶能高效催化溶解氧氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),产生明显的蓝色初始信号。当α-Glu存在时,其底物α-熊果苷(α-Arb)被水解生成强还原剂氢醌(HQ),可快速将氧化态TMB(蓝色)还原为无色形式,导致可见信号减弱。这种"显色-褪色"机制无需天然酶或额外氧化剂即可实现α-Glu的灵敏检测。该方法具有低检测限(0.005 U/mL)、宽线性范围和优异的重现性。加标
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-09-09
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基于矿渣分级结构的光热超疏水薄膜:抗结冰、除冰及多功能水处理应用
Highlight本研究通过矿渣尾矿(OT)的高值化利用,开发了一种兼具超疏水性和光热转换能力的多功能复合薄膜。Superhydrophobic modification of nature ore tailing solid waste通过扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析证实,矿渣尾矿颗粒经四乙氧基硅烷(TEOS)和十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)共水解-缩合反应修饰后,形成核壳结构的超疏水改性颗粒(mOS)。如图1所示,mOS表面呈现微纳米分级粗糙结构,同时长烷基链的引入显著降低了表面能。Conclusion本研究通过溶胶-凝胶法将矿渣尾矿改性为超疏水填料(mOS),与碳黑(CB)和
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-09-09
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微波驱动层状CuFe2O4/rGO/CuFe2O4纳米片活化过一硫酸盐降解高氯离子纺织废水反渗透浓水中的有机物
Highlight微波驱动的层状CuFe2O4/rGO/CuFe2O4(CRC)纳米片通过活化过一硫酸盐(PMS),在纺织废水反渗透(RO)浓水中实现了高效有机物降解。研究聚焦于高氯离子(Cl−)环境下,CRC催化剂对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的协同降解机制,揭示了MW辐射与PMS/Cl−体系的独特协同效应。结论95%)。Cl−的存在加速了自由基(如SO4∙−和Cl∙)的生成,而CO32−和SO42−则表现出抑制效应。实际纺织废水处理中,MW+CRC+PMS/Cl−系统实现了63.3%的色度去除和32%的总有机碳(TOC)消除,证实了该技术在高盐废水处理中的潜力。(注:翻译部分严格遵循专
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-09-09
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铁掺杂与生物炭负载策略增强NiCo2O4催化过硫酸盐降解抗生素的性能:自由基与非自由基路径的机制解析
Highlight铁掺杂与生物炭(CR)负载的协同策略显著提升了NiCo2O4活化过硫酸盐(PMS)的能力。NiFe0.2Co1.8O4-CR/PMS体系在60分钟内实现92.3%的环丙沙星(CIP)降解,速率常数较未掺杂体系提升99.16%,且具备优异的pH适应性与抗离子干扰能力。Catalyst characterization扫描电镜(SEM)显示,铁掺杂使NiFe0.2Co1.8O4从蒲公英状团聚体转变为均匀分散在CR孔隙中的棒状纳米颗粒(图1c-d)。X射线光电子能谱(XPS)证实Fe3+掺杂诱导了Co2+/Co3+和Ni2+/Ni3+氧化还原对的电子重排,增强了金属活性位点暴露。M
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-09-09
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二甲基乙醇胺增强吸收与正丙醇促进解吸:氨基乙基乙醇胺基非水吸收剂的双重活化实现高效可逆CO2捕集
亮点本研究开发的AEEA-AMP-DMEA-NPA(A-A-D-N)非水吸收剂系统通过DMEA和NPA的双重协同活化,实现了CO2的高效可逆捕集。DMEA作为"吸收加速器",通过促进两性离子去质子化并再生活性AEEA分子,使CO2吸收负载提升至1.51 mol·mol−1;而NPA则扮演"再生推手",通过独特的质子穿梭机制降低能垒,使再生效率突破98.13%。吸收性能在AEEA基NAA体系中,空间位阻胺AMP(1-5 wt%)的引入有效抑制了不溶性副产物的形成。当DMEA浓度从0%增至20%时,CO2吸收负载呈线性增长(R2 = 0.992),最佳配比的A-A-D-N系统在303.15 K下3
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-09-09
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综述:铅的植物修复:从吸收机制到可持续环境解决方案
铅污染的生态挑战与修复需求铅(Pb)作为仅次于砷的全球性有毒污染物,每年约800万吨通过采矿、冶炼和工业排放进入生态系统。其在土壤中的长期滞留不仅破坏植物光合作用和营养吸收,更通过食物链富集威胁人类多器官功能。这种"污染-植物-人类"的三级传递模式,使得Pb污染治理成为环境科学与生态健康领域的焦点问题。植物吸收铅的双重路径根系吸收机制植物主要通过根系从土壤摄取Pb,其过程涉及细胞壁果胶的螯合作用和液泡区隔化(compartmentalization)。研究发现,Pb在根内常形成磷酸铅和草酸铅沉淀,而质外体途径(apoplastic route)和共质体途径(symplastic route)共
来源:Rhizosphere
时间:2025-09-09
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墨西哥加利福尼亚湾西南部异常暖期营养盐限制效应及其生态影响
Highlight海草冠层(如Thalassia hemprichii和Syringodium isoetifolium)因其致密结构成为海洋垃圾的"天然陷阱",在旅游热点区域(如巴厘岛Sindhu)形成高达3.04±2.6项/m²的塑料堆积"热点"。Macro debris density across sampling sites研究数据显示:高影响区(High Impacted Zone)宏塑料碎片密度呈现"爆发式"分布,最高达8.9±2.6项/m²,犹如"塑料地毯";而低影响区碎片多呈现老化特征,暗示洋流长期搬运作用。CONCLUSION这项研究如同给海岸生态系统做了次"塑料体检"——
来源:Regional Studies in Marine Science
时间:2025-09-09
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电晕放电与传热耦合驱动湿烟气中细颗粒物脱除及水分同步回收研究
Highlight亮点电晕放电与传热协同作用显著提升细颗粒物脱除效率,同时实现烟气水分回收,为工业烟气治理提供创新解决方案。Corona discharge电晕放电电晕放电是烟气颗粒分离的核心过程。放电电极在高压作用下产生强静电场,通过泊松方程(Poisson equation)描述的电位分布(φ)和电荷密度(ρcharge),其中包含离子空间电荷(ρion)和颗粒空间电荷的双重作用机制。Conception of the condensing-type WESP冷凝式WESP设计理念通过整合相变热交换(PTHE)与湿式静电除尘器(WESP)的核心功能,新型冷凝式WESP实现了温度场与电场协同
来源:Process Safety and Environmental Protection
时间:2025-09-09
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有机半导体重入相行为揭示:构型熵主导的聚合物-小分子受体共混体系相图新范式
在有机光伏领域,聚合物给体与小分子受体(SMA)共混体系的相行为直接决定器件性能和稳定性。过去十年间,虽然材料库呈爆炸式增长,但对其相变机理的认识仍停留在传统Flory-Huggins(FH)理论框架,无法解释日益复杂的实验现象。常规理论预测的相图应仅呈现上临界共溶温度(UCST)行为,即低温相分离而高温混溶。然而实际体系中,许多高性能材料组合表现出反常的相行为,这成为制约材料理性设计的瓶颈。为破解这一难题,Zhengxing Peng、Masoud Ghasemi等研究者展开系统性研究。团队首先构建了包含10种聚合物和9种SMA的55种组合数据库,涵盖富勒烯(如PC61BM)和非富勒烯(如Y
来源:Nature Materials
时间:2025-09-09
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基于腐植酸负载Co-N活性位点的电化学生物传感器设计与生物分子检测研究
Highlight本研究通过氮掺杂腐植酸(N-HA)负载钴纳米颗粒,成功构建具有Co-N活性位点的电化学生物传感器。该设计突破传统腐植酸(HA)导电性差的限制,实现生物分子的高效催化与精准检测。Section snippetsSynthesis of Co@N-HA composite将3.0g HA碳溶于20mL H2O,加入9g CoCl2·6H2O搅拌溶解后液氮速冻。冻干前驱体在800℃氮气氛围煅烧2小时,经2M HCl 90℃酸洗24小时后退火处理,最终获得Co@N-HA复合材料。Electrochemical behavior, surface and element charact
来源:Microchemical Journal
时间:2025-09-09
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磺酸盐修饰近红外探针实现结肠炎羟基自由基特异性荧光开启的实时监测
Highlight我们开发了基于磺化氰染料的近红外探针Re-Cy7-SO3H,通过羟基自由基(·OH)特异性氧化触发C-N键断裂和结构平面化,实现800 nm荧光开启。密度泛函理论计算证实平面化可增强分子内电荷转移。该探针具备卓越的水溶性(logP=−4.333)、选择性(R290%),能实时监测脂多糖(LPS)刺激的巨噬细胞和葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠模型中的·OH动态变化。Results近红外氰染料衍生物Cy7-SO3H经NaBH4还原得到·OH光学探针Re-Cy7-SO3H(图S1)。核磁共振谱验证了其成功合成(图S2-S3)。当暴露于·OH时,探针中C-N单键发生氧化断裂,
来源:Microchemical Journal
时间:2025-09-09
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基因转录调控网络的降参建模:基于转录因子协同性近似的新策略提升预测精度
Highlight现有基因调控网络(GRN)模型在描述多输入启动子时面临参数复杂度的挑战。本研究通过近似转录因子(TF)间的协同效应(包括同型协同homotypic cooperativity和异型协同heterotypic cooperativity),开发了降参模型(RPM),其参数数量仅与基因数量而非输入节点数相关。Approximation of polymerase binding function多转录因子输入通过逻辑门(如"与门∩""或门∪")以析取范式(DNF)描述。例如三转录因子逻辑门:(A∩B)∪(B∩C)∪(A∩C)中,每个合取项代表需形成的TF复合物以招募RNA聚合酶(
来源:Journal of Theoretical Biology
时间:2025-09-09
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AI驱动的多组学免疫特征识别:结直肠癌精准预后分层与个体化治疗新策略
结直肠癌作为全球第三大高发恶性肿瘤,每年导致近百万人死亡,其复杂的免疫微环境如同"细胞社会的暗箱",肿瘤细胞与免疫细胞的博弈直接影响患者预后。尽管现有TNM分期系统为临床决策提供基础,但约30%同分期患者出现显著生存差异,传统指标难以捕捉免疫微环境动态变化的精髓。更棘手的是,当前免疫治疗响应率不足15%,迫切需要能解码"免疫语言"的精准预测工具。研究团队从TCGA和GEO数据库获取224例结直肠癌和22例正常组织的转录组数据,采用差异表达分析筛选1531个DEGs,结合WGCNA构建共表达网络。通过LASSO-Cox回归从104个免疫相关基因中锁定4个关键标志物,建立风险评分模型。采用CIBE
来源:Journal of Radiation Research and Applied Sciences
时间:2025-09-09
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综述:希夫碱金属配合物作为水体修复中的替代异相催化剂:有毒有机污染物的光催化降解
合成希夫碱金属配合物希夫碱(Schiff base)因其亚胺基团(-C=N-)的强配位能力,可与过渡金属(如Cu2+、Co2+)形成稳定配合物。典型合成法为醛胺缩合反应,如邻香草醛与乙二胺在乙醇中回流生成双齿配体,再与金属盐络合。引入-OH、-SH等基团可增强螯合能力,而固载化(如SiO2负载)能提升异相催化效率。降解有机污染物的应用这类配合物通过光激发产生电子-空穴对,进而生成·OH和·O2−等活性氧物种(ROS)。例如,Cu(II)-希夫碱配合物在可见光下60分钟内降解95%亚甲基蓝(MB),其机理涉及配体到金属的电荷转移(LMCT)。固载于Al2O3的Ni(II)配合物更可重复使用5次且
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-09-09
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双噻吩与3,4-乙撑二氧噻吩共聚物:基于联苯和双辛氧基苯受体的非线性光学材料设计与性能研究
亮点通过精准分子设计,双噻吩(BT)与3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)共聚物展现出"电子推拉"效应,其光学带隙可低至近红外区,犹如分子级的光学开关。材料与方法采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定单体分子量,FT-IR和1H NMR(布鲁克400 MHz核磁共振仪)像化学指纹般确认结构。热重分析(TGA)显示这些材料在300°C仍稳如磐石,堪称"耐高温冠军"。表征GPC数据揭示P(BT-BP)分子量(Mn=3494 Da)分布均匀(PDI=1.13),而P(EDOT-BP)更似"分子尺"(PDI=1.01)。这些材料在DMSO中展现"变色龙"特性——溶剂极性改变时吸收光谱会跳起"颜色华尔兹"
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-09-09