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  • 基于突变热点共现分析预测新型冠状病毒高致病性变异株:S494P与V503I增强病毒入侵能力的机制研究

    新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的持续变异对全球公共卫生构成严峻挑战,尤其是刺突蛋白(S蛋白)的突变可导致病毒逃逸疫苗免疫或增强与宿主受体血管紧张素转换酶2(hACE2)的结合能力。尽管世界卫生组织(WHO)已宣布结束新冠大流行紧急状态,但变异株的潜在威胁仍不可忽视。目前,Alpha、Delta、Omicron等关切变异株(VOC)的频繁出现暴露出传统监测手段的滞后性,亟需建立预测高致病性变异株的前瞻性方法。针对这一科学难题,韩国生命工学研究院等机构的研究团队在《Heliyon》发表创新性研究,通过生物信息学与实验验证相结合的策略,首次提出基于突变热点共现分析的预测模型。研究团队从GISA

    来源:Heliyon

    时间:2025-06-30

  • 高级氧化过程中自由DNA碱基降解的内外逆向还原通路机制解析

    在自然水体和污水处理厂中,自由DNA碱基作为生物代谢产物和水解残留物广泛存在,其浓度可达微克每升级别。这些看似微小的分子却是高毒性消毒副产物的前体,对饮用水安全构成潜在威胁。传统的高级氧化技术如UV/H2O2在处理这类污染物时效率有限,而新兴的UV/PDS(过硫酸盐)工艺虽表现出优势,但背后的分子机制尚不明确。更关键的是,溶解性有机物(DOM)对两类氧化体系的抑制差异长期困扰着研究者——这就像一场看不见的分子战争,我们急需弄清战场上的关键交锋规则。针对这一科学难题,中国科学院生态环境研究中心等单位的研究人员开展了一项突破性研究。通过结合稳态光化学实验、激光瞬态光谱和理论计算,团队首次绘制出自由

    来源:Water Research

    时间:2025-06-30

  • 畜禽养殖废水紫外消毒中悬浮固体主导的拖尾效应:机制解析与模型预测在疫情防控中的应用

    研究背景全球集约化养殖业的快速发展如同一把双刃剑——在提升生产效率的同时,也成为了动物疫病传播的温床。非洲猪瘟、沙门氏菌疫情等触目惊心的案例(2018年造成4346万头猪死亡)不断敲响生物安全的警钟。在这些疫情中,富含病原体的养殖废水扮演着关键传播媒介角色,其处理难点在于常规消毒手段对隐孢子虫(Cryptosporidium)等顽固病原体束手无策。紫外(UV)消毒技术虽能有效灭活这类病原体,却在处理高悬浮固体(SS)含量的养殖废水时遭遇"拖尾效应"——当UV剂量超过临界值(如513 mJ/cm2)后,病原体灭活效率陷入停滞,形成长达5 log10 CFU/L的残留菌群。这种现象背后的SS粒径效

    来源:Water Research

    时间:2025-06-30

  • 生物促进剂驱动4-氯酚转化为可利用碳源:电子供耗强化与生物毒性缓解机制研究

    随着工业废水中有机毒物污染日益严重,4-氯酚(4-CP)这类兼具毒性和化学稳定性的化合物成为废水处理的"顽固分子"。它不仅会破坏微生物细胞膜(引发54.8%的脂质过氧化),还"劫持"了反硝化过程的关键电子——当60 mg/L 4-CP存在时,硝酸盐还原酶(NAR)和亚硝酸盐还原酶(NIR)活性分别骤降29.12%和27.53%,导致脱氮系统近乎瘫痪。更棘手的是,4-CP虽含碳元素却难以被微生物直接利用,传统方法如共代谢策略存在碳源竞争问题,而生物驯化耗时长达168天才能降解微量污染物。天津重点实验室的研究团队在《Water Research》发表的研究中,创新性地将生物"强心针"(生长因子+L

    来源:Water Research

    时间:2025-06-30

  • 蒙脱石调控钴单原子催化剂中类芬顿反应的关键机制:异相高价Co(IV)-氧物种的主导作用

    随着全球工业化进程加速,难降解有机污染物在废水中的持续排放对生态系统和人类健康构成严重威胁。这类污染物具有环境持久性和生物累积性,传统处理方法往往难以有效去除。基于过一硫酸盐的高级氧化技术(PMS-AOPs)因其可调控的活性氧物种(ROS)成为研究热点,其中高价金属氧物种(HVMO)因其长半衰期(可达7秒)和选择性氧化能力展现出独特优势。然而,HVMO的生成高度依赖催化剂活性位点的精确调控,传统单原子催化剂(SACs)面临制备成本高、载体易腐蚀等瓶颈问题。山东大学的研究团队创新性地利用天然层状粘土蒙脱石(MT)作为载体,构建了钴单原子催化剂(CoSAC@MT),系统研究了MT对PMS活化途径的

    来源:Water Research

    时间:2025-06-30

  • 综述:纳米材料电化学生物传感器在癌症标志物精准分析中的革命性进展

    纳米材料电化学生物传感器:癌症精准诊断的新纪元引言癌症作为全球第二大死因,其早期诊断面临巨大挑战。传统检测方法如MRI、CT等存在成本高、侵入性强等缺陷,而基于纳米材料的电化学生物传感器凭借超高灵敏度(可达10-18 M)、快速响应和微型化优势,正成为癌症标志物检测的革命性工具。纳米材料赋能检测机制纳米材料的独特性质使其成为理想传感平台:金纳米颗粒(AuNPs):通过表面等离子共振效应和巯基(-SH)定向固定技术,Liu等开发的AuNP/PEI/rGO复合材料对基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的检测限低至0.219 ng/mL。量子点(QDs):SnO2-QD-Au复合物利用能带隙差异(3.6

    来源:Talanta Open

    时间:2025-06-30

  • 酸浓度调控化学沉淀法从废弃铝屑合成氧化铝纳米颗粒的可持续转化研究

    随着全球铝加工业的蓬勃发展,每年产生数百万吨难以降解的铝屑废料,这些来自门窗加工等场景的废弃物正成为发展中国家亟待解决的环境负担。传统熔铸回收法能耗高且产生二次废料,而氧化铝纳米颗粒(AlNPs)因其卓越的机械强度、热稳定性和生物相容性,在医疗植入体、药物载体和工业催化等领域展现出巨大潜力。如何将低值铝屑"变废为宝"转化为高附加值纳米材料,成为当前绿色化学研究的热点。来自联邦理工学院Ado Ekiti的研究团队创新性地采用化学沉淀法,通过调控盐酸浓度(3-6 M)这一关键参数,成功将建筑铝窗加工废料转化为高纯度γ相氧化铝纳米颗粒。研究显示,提高酸浓度虽使产物纯度从76.9%提升至88.7%,但

    来源:Sustainable Chemistry One World

    时间:2025-06-30

  • 基于机器学习的二氟甲烷制冷系统故障诊断研究及其在可持续发展目标中的应用

    制冷系统是工业和家庭冷却的核心设备,但制冷剂泄漏和滤网堵塞等故障会导致能耗激增、效率骤降,甚至引发压缩机报废。据统计,全球制冷设备年耗电量高达1.8万亿千瓦时,位列耗电设备前三甲。更棘手的是,传统人工检测常误判R32(二氟甲烷)系统的故障——这种制冷剂虽因全球变暖潜能值(GWP)较低被广泛采用,但其系统故障特征易被忽视。如何实现精准、快速的故障预警,成为实现联合国可持续发展目标(SDG 7清洁能源、SDG 9工业创新、SDG 12负责任消费)的关键技术瓶颈。针对这一挑战,研究人员开展了一项创新性研究。他们构建了包含1,998组样本的合成数据集,模拟R32制冷系统在正常、泄漏和滤网堵塞三种状态下

    来源:Sustainable Chemistry One World

    时间:2025-06-30

  • 光电解水制氢研究趋势分析:文献计量学与深度学习的融合视角

    在全球能源转型与碳中和目标推动下,绿色氢能作为零碳能源载体备受关注。光电解水(PEC)制氢技术因其直接利用太阳能、将光转化与储能集于一体的独特优势,被视为最具潜力的可持续制氢途径之一。然而,该领域研究呈现爆发式增长态势,传统文献分析方法难以全面把握研究热点与未来趋势。在此背景下,研究人员创新性地将文献计量学与深度学习相结合,对1990-2024年间该领域的发展脉络进行系统梳理与前瞻预测。研究团队从Scopus数据库获取1785篇相关文献,运用Bibliometrix和VOSviewer进行多维分析,同时采用DistilBERT、HDBSCAN等深度学习模型进行语义聚类和趋势预测。技术路线主要包

    来源:Sustainable Chemistry for Climate Action

    时间:2025-06-30

  • 改性多孔阴极管系统结合侧向阳极配置对土壤阳离子的电动迁移效应研究

    土壤污染修复领域面临重大挑战:传统电动修复技术存在pH波动、反向电渗流、电流衰减等问题,导致低渗透性土壤中污染物去除效率低下。尤其对于盐渍化土壤,如何高效迁移Mg2+、Ca2+等关键阳离子成为技术瓶颈。针对这一难题,中国某研究机构团队在《Soil Advances》发表创新成果,通过改造多孔阴极管系统(PCPSS)的电极构型,显著提升了土壤阳离子的电动迁移效率。研究团队基于前期开发的PCPSS技术,提出两种创新改进方案:一是采用不同电源供电的侧向阳极系统(DSAV-LA-PCPSS),二是单一电源连接的侧向阳极系统(SSAV-LA-PCPSS)。通过对比传统设计(PCPSS-TD)与两种改良系

    来源:Soil Advances

    时间:2025-06-30

  • Mo2C负载超低铂双功能助催化剂增强ZnIn2S4光催化析氢性能的研究

    在全球能源结构转型背景下,太阳能驱动的水分解制氢技术被视为实现碳中和的关键路径。然而,传统光催化剂如锌铟硫化物(ZnIn2S4, ZIS)面临光吸收效率低、载流子复合率高、活性位点不足等瓶颈。尽管铂(Pt)是最高效的析氢反应(HER)助催化剂,但其稀缺性和高昂成本严重制约规模化应用。如何通过材料设计在降低Pt用量的同时保持高催化活性,成为当前研究的重大挑战。针对这一难题,天津工业大学的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表研究,创新性地构建了分级花状核壳结构Mo2C-Pt@ZnIn2S4肖特基异质结。通过溶剂热法合成材料后,采用X射线衍射

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 酸性氧化硫杆菌强化生物浸出废旧锂离子电池正极粉体:基于Fe2+与S0能量源调控的选择性金属回收

    随着全球锂离子电池(LIBs)需求从2022年700GWh激增至2030年预计4700GWh,废旧电池中关键金属回收成为资源安全与环境保护的双重挑战。特别是正极活性材料(CAM)富含5-20%的钴(Co)、5-7%的锂(Li)等高价值金属,但传统火法/湿法冶金存在能耗高、污染重等缺陷。来自Patna的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表的研究,开创性地利用纯培养酸性氧化硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans) NCIM 5370菌株,通过调控Fe2+与元素硫(S0)能量源配比,实现了废旧LIBs中金属的高效

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • Mn2+浓度梯度对垃圾渗滤液厌氧微生物胞外聚合物的双重调控机制及环境效应

    垃圾渗滤液中锰离子(Mn2+)的浓度波动范围极大(0-1400 mg/L),而现有研究对其在厌氧生物处理中的双重作用机制尚未明晰。尤其当Mn2+与微生物胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)——这道抵御重金属毒性的"分子防线"相遇时,其浓度依赖效应更成为优化废水处理工艺的关键盲点。更棘手的是,中国目前缺乏针对厌氧处理过程中Mn2+投加量的标准规范,这使得实际工程中常面临"促代谢"与"抑活性"的剂量平衡难题。安徽高校联合团队在《Separation and Purification Technology》发表的研究,首次从EPS分子层面揭示了

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 综述:离子液体基混合基质膜在CO2捕获中的研究进展:揭示离子液体的作用

    Abstract高效CO2捕获技术对缓解温室效应和大气污染具有重要意义。混合基质膜(MMMs)结合了聚合物的易加工性和纳米填料的优异分离性能,但仍面临CO2亲和性不足、填料团聚、界面缺陷等挑战。离子液体(ILs)凭借其出色的CO2吸收能力、可加工性和稳定性,成为解决这些问题的关键材料。Introduction化石燃料的大量消耗导致温室效应和大气污染加剧。CO2作为主要温室气体,需通过燃烧前(CO2/H2分离)或燃烧后(CO2/N2分离)过程捕获。膜分离技术因其节能环保特性成为研究热点,但聚合物膜在渗透性和选择性之间存在权衡关系。MMMs通过引入纳米填料(如碳纳米管、GO、MOF等)试图突破这一

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 仿生层级水凝胶:太阳能界面蒸发与吸收主导型电磁屏蔽的双功能集成

    论文解读:全球淡水危机与电磁干扰(EMI)污染正形成双重环境桎梏。在干旱地区,传统海水淡化技术如反渗透(RO)存在高能耗、膜污染等问题;而穿戴电子设备的普及又使潮湿环境下的电磁防护成为新痛点。现有材料往往顾此失彼——光热材料易受盐分钝化,金属屏蔽体则笨重僵硬。这种"水-电"矛盾呼唤能同时实现高效水净化和智能电磁调控的新型材料。四川师范大学的研究团队受生物层级结构启发,设计出兼具太阳能界面蒸发(SIE)和电磁屏蔽(EMI)的双功能水凝胶。该成果发表于《Separation and Purification Technology》,通过化学交联聚丙烯酰胺(PAM)颗粒吸附还原氧化石墨烯(rGO),

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 超声辅助乙酸浸渍强化钙基材料CO2捕集性能的机制研究与优化

    随着全球能源消耗持续增长,燃煤、石油等传统能源利用产生的CO2排放量在2023年达到创纪录的374亿吨。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术中,基于钙基材料的钙循环(CaL)技术因其原料丰富、环境友好等优势成为最具前景的解决方案。然而该技术面临核心矛盾:碳酸钙分解需要850°C以上高温,但高温又会导致钙基材料烧结,造成孔结构坍塌和比表面积锐减。以电石渣为例,其CO2捕集能力在20次循环后从0.55 g/g骤降至0.31 g/g。为破解这一难题,武汉理工大学的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表研究,创新性地将超声物理场引入乙酸浸渍改性过程

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 煤系含锗粉尘中锗、锑、砷的协同还原挥发提取与富集工艺研究

    【研究背景】锗(Ge)和锑(Sb)作为半导体、红外器件及国防军工的关键战略金属,其全球资源稀缺性日益凸显。煤系含锗粉尘(GCD)作为锗资源的主要回收载体,却因Ge品位低(<1 wt%)、赋存复杂等问题,导致现行氯化蒸馏工艺存在回收率低(约60%)、三废排放量大等瓶颈。更严峻的是,GCD中伴生的砷(As)等有毒元素对生态环境构成威胁。如何实现Ge、Sb、As的高效协同回收与污染控制,成为资源可持续利用领域的重大挑战。【研究方法】中国的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表研究,提出以次磷酸钠(NaH2PO2)为还原剂的创新工艺。通过X射线衍

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 无机动态造孔剂改性提升商用活性炭CH4/N2吸附分离性能研究

    煤层气(CBM)作为重要的低碳能源,却因CH4浓度低且难以与N2高效分离而常被直接排放,加剧温室效应。CH4的全球增温潜势是CO2的21-28倍,开发高效吸附材料成为关键。商用活性炭(AC)虽成本低廉,但其微孔分布不均且尺寸不适,导致CH4/N2选择性普遍低于5。山西大学等机构的研究团队创新性地提出利用CuCl2高温分解产生CuCl动态造孔的策略,通过聚多巴胺(PDA)辅助均匀负载CuCl2,经热处理后成功将AC的CH4/N2选择性提升70%,相关成果发表于《Separation and Purification Technology》。研究采用原位X射线衍射(in-situ XRD)证实Cu

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 气泡-油滴混合体振荡阶段的动态特性及其在浮选效率优化中的机制研究

    在全球经济快速发展背景下,化石燃料开采产生的含油废水(Produced Water, PW)污染问题日益严峻。这种成分复杂的废水含有乳化原油、重金属离子等有害物质,其胶体稳定性和近水密度特性使得传统处理方法面临巨大挑战。作为高效低成本的解决方案,浮选技术通过气泡与油滴的附着实现油水分离,但其核心环节——气泡-油滴混合体在振荡阶段的动力学机制长期缺乏系统研究。安徽某高校的研究团队在《Separation and Purification Technology》发表的研究,首次构建了半动态条件下的气泡附着油滴实验平台,采用高帧速摄影(high-speed photography)捕捉振荡过程,通过

    来源:Separation and Purification Technology

    时间:2025-06-30

  • 羟基胺与氯离子协同驱动的零价铜活化过氧化氢体系高效降解四环素研究

    抗生素污染已成为全球水环境治理的严峻挑战,其中四环素因其广泛使用和持久性残留备受关注。传统高级氧化工艺(AOPs)虽能降解此类污染物,但普遍存在催化剂失活、氧化效率低等问题。零价铜(Cu0)活化过氧化氢(H2O2)体系虽具有成本优势,却因Cu+易被O2氧化和自发歧化(Cu+→Cu2++Cu0)导致活性持续下降。针对这一瓶颈,湖南地区的研究团队在《Process Safety and Environmental Protection》发表创新成果,通过引入羟基胺(HA)和氯离子(Cl−)构建协同体系,显著提升四环素降解效率并阐明反应机制。研究采用动力学实验结合活性氧捕获技术,通过电子顺磁共振(E

    来源:Process Safety and Environmental Protection

    时间:2025-06-30


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