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局部结晶与离子交换协同调控FeS2/CoS2异质结构实现钠离子电池高倍率稳定存储
随着全球锂资源短缺问题日益严峻,钠离子电池(SIBs)因其原料丰富和成本优势成为储能领域的研究热点。然而,钠离子半径较大导致传统石墨负极难以稳定储钠,亟需开发新型负极材料。其中,理论容量高达871 mAh g−1的CoS2虽具潜力,却受限于导电性差和充放电体积膨胀等问题。针对这一挑战,浙江理工大学等机构的研究团队创新性地提出通过局部结晶与Fe3+离子交换调控异质结构策略,成功制备出FeS2/CoS2/NC复合材料,相关成果发表于《Journal of Alloys and Compounds》。研究采用喷雾干燥法制备ZIF-67前驱体,通过室温离子交换引入Fe3+并硫化处理构建异质结构。关键实
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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4d/5d掺杂剂在SrCoO3-δ基固体氧化物燃料电池空气电极设计中的作用机制与性能优化研究
800°C)导致材料降解、启动缓慢等问题,降低运行温度至中低温范围(600-800°C)成为研究热点。这一转变面临的核心挑战是空气电极氧还原反应(ORR)动力学显著下降,其中SrCoO3-δ(SCO)基材料因其优异的氧扩散系数和混合导电性被视为理想候选,但其结构不稳定性和高热膨胀系数(TEC)严重制约实际应用。为突破这一瓶颈,研究人员开展了4d/5d过渡金属元素掺杂的系列研究。通过对比Nb5+(4d)和Ta5+(5d)这两种离子半径相同但电负性不同的掺杂剂,系统探究了它们对SCO基材料结构稳定性和电催化性能的调控机制。研究发现双掺杂策略可协同优化材料性能,相关成果发表在《Journal of
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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SiCp/Al-Cu异质层状结构界面微区微观组织与强塑性协同强化机制研究
随着微电子器件功率密度指数级增长,55%的元件失效源于热流集中导致的过热问题。传统单质材料难以兼顾高导热与力学性能,而铝/铜异质结构虽能结合轻量化与高导热优势,但界面金属间化合物(IMC)的脆性和热阻效应制约了其应用。针对这一挑战,江苏大学团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,通过创新性采用放电等离子烧结(SPS)结合热轧工艺,构建了碳化硅颗粒(SiCp)增强的Al-Cu层状复合材料,系统解析了界面微观组织演化规律与性能调控机制。研究采用球磨混粉-SPS烧结-热轧的三步法制备5 vol.% SiCp/Al-Cu层状结构,通过SEM、EBSD和激光闪射
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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镁合金化与石墨烯纳米片协同调控生物启发层状Al-30Zn-2Cu基复合材料的微观结构与多功能性能
在工程领域,机械振动带来的能量损耗和噪声污染一直是棘手问题。传统高铝锌合金(含20-45 wt.% Zn)虽具备优异阻尼性能,能通过界面滑移机制将振动能转化为热能,但高锌含量导致尺寸稳定性和塑性急剧下降。更矛盾的是,提升强度的合金化手段往往以牺牲阻尼能力为代价——这种"强度-阻尼"的此消彼长关系,严重制约了此类材料在航空航天减振结构、汽车压铸件等场景的应用。西南交通大学的研究团队从珍珠层状结构获得灵感,提出"镁合金化+二维材料增强"的协同策略。他们采用片状粉末冶金(flake PM)技术,以石墨烯纳米片(GNPs)为增强相,在固定2 wt.% Cu含量的Al-30Zn基体中系统调控Mg含量(0
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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表面功函数调控策略提升Bi2MoO6光催化固氮性能的研究
氨作为绿色能源载体,其传统工业生产依赖高耗能的Haber-Bosch工艺,每年消耗全球1%能源并排放巨量CO2。光催化氮固定技术利用太阳能驱动N2和H2O在常温常压下合成氨,但面临催化剂载流子复合率高、氮分子活化难等挑战。Bi2MoO6虽具有可见光响应特性,但其[MoO6]八面体结构导致电荷传输效率受限。为解决这一难题,中国科学院的研究团队创新性地采用抗坏血酸表面修饰策略,通过调控Bi2MoO6的表面功函数和能带结构,显著提升其光催化性能。研究发现,修饰后的BMO-1催化剂在可见光下实现240.5 μmol·g−1·h−1的氨产率,较未修饰样品提升4.5倍,该成果发表于《Journal of
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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L12相调控AlCoCrFeMo0.05Ni2高熵合金高温力学性能的相分离机制与原子尺度模拟研究
在材料科学的前沿领域,高熵合金(HEA)因其突破性的成分设计和卓越的机械性能成为研究热点。其中,L12型有序相强化被证实能显著提升合金性能,例如Tian等学者通过纳米级L12析出使FCC结构HEA的动态压缩屈服强度提升57.4%。然而,对于多组分HEA中L12相的高温强化机制,尤其是原子尺度的动态响应过程,仍存在显著认知空白。传统理论模型将HEA简化为无序固溶体,无法准确反映有序结构的特征,而经典L12结构的4原子单胞又难以模拟五元及以上HEA的真实化学环境。这些局限性严重制约了高性能HEA的设计开发。针对这一挑战,巢湖大学的研究团队选择AlCoCrFeMo0.05Ni2合金体系展开研究。该合
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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高熵工程策略突破Cr3+激活石榴石荧光粉的波长-效率权衡
在智能微型设备蓬勃发展的今天,近红外(NIR)光谱技术因其非侵入性特质,已成为食品检测、生物医学等领域的重要工具。然而传统钨卤素灯体积庞大,而现有Cr3+激活石榴石荧光粉面临严峻的波长-效率矛盾:高效率材料如Gd3Sc1.5Al0.5Ga3O12:Cr3+虽达91%内量子效率(IQE),但发射波长仅756 nm;而通过Mg2+-Ge4+取代实现红移的材料却伴随效率骤降。这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境严重制约NIR荧光粉转换LED(pc-LED)的应用。吉林某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究中,独辟蹊径引入高熵材料设计理念。通过将Mg2+、Z
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-25
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异质结构氧化石墨烯与铈基金属有机框架纳米复合材料的协同效应:高效HER和OER电催化剂的设计与性能研究
随着全球能源结构转型加速,水电解制氢技术因其零碳排放特性成为可再生能源存储的关键突破口。然而,该技术大规模应用面临两大瓶颈:一是依赖铂、铱等贵金属催化剂导致成本居高不下;二是现有非贵金属催化剂普遍存在导电性差、活性位点暴露不足等问题。传统催化剂往往仅专精于氢析出反应(HER)或氧析出反应(OER)单一功能,而实际电解槽需要双功能催化剂协同工作。金属有机框架(MOF)材料虽具有超高比表面积和可调控孔隙结构,但其绝缘特性严重制约电化学性能。如何通过材料设计同时解决导电性、活性位点暴露和双功能催化问题,成为该领域亟待突破的科学难题。针对这一挑战,巴哈丁扎卡里亚大学的研究团队创新性地将氧化石墨烯(GO
来源:Journal of Alloys and Compounds Communications
时间:2025-06-25
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童年创伤的代际传递网络:抑郁青少年中父母心理病理与子女适应不良特质的关系
青少年抑郁症正成为全球青少年健康寿命损失的首要原因,尤其当合并欺骗性(grandiose-deceitful)、冷酷无情(callous-unemotional)和冲动寻求刺激(impulsive-need for stimulation)等适应不良特质时,自杀和社会功能损害风险显著升高。尽管父母教养方式等家庭因素已被广泛研究,但父母童年创伤的代际影响机制仍不明确。既往研究表明,经历过情感虐待、躯体虐待或忽视的父母,其子女出现精神障碍和适应不良特质的风险增加22.7%,但不同创伤亚型是否通过特定心理病理症状影响子女不同特质尚不清楚。为破解这一科学难题,某大学附属医院的研究团队在《Journal
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-25
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钬激光前列腺剜除术(HoLEP)中激光功率设置对性功能及泌尿结局的影响:一项多中心随机对照试验
这项开创性研究揭示了钬激光前列腺剜除术(HoLEP)功率选择的奥秘。科研团队通过多中心随机对照试验,将200名药物治疗无效的良性前列腺增生(BPH)患者分为高功率(HP)组和低功率(LP)组,像精密调谐激光仪器般监测术后指标。结果显示两组患者的下尿路症状(LUTS)和国际前列腺症状评分(IPSS)均显著改善,最大尿流率(Qmax)如开闸的溪流般提升。有趣的是,虽然所有患者术后1个月出现短暂性国际勃起功能指数(IIEF-5)评分下降,但3个月后都如春笋复苏般完全恢复,两组间无统计学差异。LP组像慢工出细活的匠人,手术时间比HP组延长15%,但换来的是术后疼痛评分更低——这可能是能量密度差异带来的
来源:Lasers in Medical Science
时间:2025-06-25
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抽穗期刈割改善密植甜高粱光合速率和生物量形成
摘要: 为提高甜高粱生物量并揭示其生理生态机制, 研究了栽培密度(15 000、75 000与135 000 plant∙hm–2)和刈割对植株形态、分蘖、冠层内光照强度、气体交换以及生物量的影响。结果表明, 随着栽培密度提高, 甜高粱主茎株高增加、茎粗与叶面积降低, 分蘖数减少。同时, 增加密植导致甜高粱冠层内光照强度降低、叶片光合性能下降、植株鲜重减少, 但鲜草产量显著增加。刈割能够显著增加各密度处理的分蘖数, 降低分蘖死亡率。而且, 刈割还明显改善密植甜高粱冠层内光照强度、叶片光合性能与植株鲜重, 进而提高鲜草产量。进一步分析表明, 冠层内平均光照强度和主茎功能叶净光合速率分别是影响主茎
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黑莓‘APF-190T’茎段离体再生体系的建立
摘要: 为建立黑莓(Rubus fruticosus )‘APF-190T’体外再生体系, 其带芽茎段为外植体, 探讨消毒条件、培养基类型、植物生长调节剂的种类及浓度对初代培养、增殖培养和生根培养的影响, 进一步分析了不同基质对组培苗生长的影响。结果表明, 用75%乙醇消毒30秒配合2%次氯酸钠溶液消毒7分钟为黑莓茎段外植体最佳消毒处理条件; 初代培养最适培养基为MS+1.0 mg·L–1 6-BA+0.2 mg·L–1 NAA,芽诱导率达100%; 最佳增殖培养基为MS+0.8 mg·L–1 6-BA+0.1 mg·L–1 NAA; 最佳生根培养基为1/2MS+1.0 mg·L–1
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芸薹属植物在遗传学实验教学中的应用探索
摘要: 芸薹属(Brassica)植物包含3个二倍体基本种及由3个基本种两两杂交和基因组加倍形成的复合种,即异源四倍体种,其进化历程一直被用作本科遗传学教学中阐述物种形成和染色体数目变异机制的经典案例。本文以芸薹属植物作为遗传学实验教学材料进行了实践探索,从形态观察到染色体观察,再到染色体倍性和核型分析,形成一个综合性实验体系,让学生从宏观到微观,深入透彻理解染色体倍性与物种形成的关系,领会多倍体形成的理论及其在育种实践中的应用。
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多年生水稻分子图谱的构建与分析
摘要: 培育多年生水稻新品种,实现“一种(年)多收”的增产增收种植模式是保障国家粮食安全最经济实惠的策略。本文对多年生水稻的分子图谱的构建与分析,阐明多年生水稻的微卫星位点的遗传规律,为育种创新利用提供理论依据。以2份多年生水稻构建2个半同胞(“黄糯2号/协青早B”和“长白7号/协青早B”)F2群体为材料,绘制了两张分子图谱,分别包含108个和109个SSR标记,覆盖基因组全长2036.10cM和1878.23cM,标记间平均图距分别18.85 cM和17.23 cM。卡方测验(χ2)发现,两群体基因型卡方值分别为134.85和291.02,极显著偏向父本“协青早B”。两图谱各连锁群基因型卡方
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计算方法在m6A研究中的应用及展望
摘要: N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰是真核生物mRNA中最丰富的修饰形式,对mRNA的剪接、加工、降解和翻译的调控具有关键作用。本文介绍了计算方法在m6A修饰研究中的应用,主要有数据驱动的方法预测m6A位点以及基于分子动力学方法探究m6A相关生物机制。文章首先回顾了m6A检测技术的发展历程,阐述了相应的数据处理方法,并整理了现有公开数据集,为计算模型的构建奠定数据基础。接着重点讨论机器学习与深度学习模型在m6A位点预测中的研究进展。最后描述了分子动力学模拟在解析m6A相关分子机制的贡献,展示了计算方法如何促进对这一复杂的表观遗传调控过程的理解。通过系统梳理相关内容,本文深入探讨了计算方法在m
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植物小RNA的产生、作用方式、功能及在农业中的应用前景
摘要: 植物小RNA(small RNA, sRNA)是植物基因表达调控及基因组稳定性的关键调控因子。根据产生途径及作用方式的不同,其主要分为微小RNA(microRNA,miRNA)和小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)两大类。这些不同类型的sRNA依赖多种加工蛋白产生,也依赖不同效应蛋白帮助其发挥功能,并以不同的方式广泛地参与植物各类发育调控与环境响应的过程。近年来,多物种中的高通量测序数据鉴定到了越来越多新型植物sRNA,sRNA在拟南芥(Arabidopsis thaliana)及各类作物中的研究进展也促进了对其产生方式、调控模式及其生物学功能的深入
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南京土壤所在水产养殖系统温室气体排放领域取得进展
滨海水产养殖业的快速发展诱发土地利用方式的剧烈转变,特别是自然湿地损失,可能会改变区域温室气体的排放强度。为此,中国科学院南京土壤研究所丁维新研究员团队以江苏盐城滨海自然湿地转变为海水养殖塘为案例,量化了土地利用方式变化过程对温室气体排放的影响。海水养殖单位产量的温室气体排放量为3.28 kg CO2eq kg‒1 yield,仅相当于淡水养殖的15.3%;与畜牧业相比,海水养殖温室气体排放强度也处于较低水平,单位蛋白质的温室气体排放量与猪肉和家禽肉相当,仅为牛肉和羊肉的12.7%和29.1%。因此,未来水产养殖业发展建议有序推进向海水养殖转移。如果综合考虑滨海湿地转变过程的影响效
来源:中国科学院南京土壤研究所
时间:2025-06-25
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【科研动态】华中科大华中科技大学生命学院朱斌教授课题组发现已知唯一全能DNA复制酶
2025年6月24日,华中科技大学生命科学与技术学院朱斌教授团队在《Nucleic Acids Research》发表研究论文 “A Four-in-One Replicase Integrating Key Enzymatic Activities For DNA Replication”,报道了已知唯一同时具有DNA解旋酶、引发酶、矫正外切酶与聚合酶四种DNA复制关键功能的单一DNA复制酶。 论文链接:https://academic.oup.com/nar/article-abstract/doi/10.1093/nar/gkaf542/8171868?utm_source=adv
来源:华中科技大学生命与科学技术学院
时间:2025-06-25
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上海交大敬璞课题组揭示pH和热诱导组装的β-乳球蛋白纳米结构对花青素的稳定作用
近日,上海交通大学农业与生物学院敬璞课题组在国际知名食品期刊Food Chemistry(IF=9.8)发表了题为“pH-assisted and Heat-induced Nanostructures of Beta-lactoglobulin for the Stabilization of Anthocyanins”的研究论文。该研究利用简单处理(pH调控与热处理)改善BLG高级结构,从而增强其与花青素结合能力。其中的淀粉样纤维将花青素的热降解半衰期21.0 min延长到41.7min,为花青素护色和稳定化研究提供了新视角。花青素在加热、光照、氧
来源:上海交大 新闻学术网
时间:2025-06-25
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生命科学学院昌增益课题组揭示蛋白质内源性(顺式)去组装元件调控细菌细胞分裂环(Z环)的动态形成
作为生命活动的直接执行者,蛋白质功能的实现常依赖于其结构的动态性与稳定性之间的微妙平衡。主要由FtsZ蛋白所形成的细菌细胞分裂环(也被称为“Z环”)完美地体现了这种平衡过程:这种蛋白质既需在细胞中部形成稳定的环状结构以招募多种其它蛋白质而形成分裂体,同时又需不断地动态重构以驱动细胞一分为二。尽管FtsZ蛋白已被研究30余年,但分裂环是如何从其动态组装/去组装的过程中显现这一问题仍缺少答案。2025年6月4日,北京大学生命科学学院昌增益课题组在Nature Communications发表题为“A FtsZ cis disassembly element acts in Z-ri