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  • 基于物理与热力学性质评估的节能型低共熔溶剂设计及其CO2捕集性能研究

    随着全球能源需求激增,化石燃料燃烧导致的CO2排放已成为气候危机的核心问题。国际能源署(IEA)数据显示,2023年能源相关CO2排放增长1.1%,若不采取有效捕集措施,2050年排放量将达当前130%。传统胺类溶剂虽广泛用于工业捕碳,但存在腐蚀性强、再生能耗高及挥发性污染等问题。离子液体(ILs)虽具热稳定性高、可设计性强等优势,却受限于合成复杂、成本高昂及粘度大等缺陷。在此背景下,低共熔溶剂(DESs)作为新一代绿色溶剂,通过氢键供体(HBD)与受体(HBA)的简单组合,兼具ILs的物化特性和合成简便、可生物降解等优势,成为CO2捕集领域的研究热点。Rajiv Gandhi石油技术研究所联

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • 二甲基亚砜-水混合体系中溶质重排的溶剂检测NMR研究:揭示微观溶剂动力学与溶质形态变化

    在化学与生物学领域,共溶剂体系因其独特的溶解能力和对分子行为的调控作用备受关注。其中,二甲基亚砜(DMSO)与水的混合体系因其异常的热力学性质和广泛的生物医学应用(如细胞冻存、药物递送)成为研究热点。然而,这种二元体系中溶质与溶剂相互作用的动态过程仍存在诸多未解之谜:溶质分子如何影响溶剂分子的运动?共溶剂组成的变化会引发溶质怎样的结构响应?这些问题对理解分子自组装、蛋白质稳定性乃至药物制剂设计至关重要。针对这一科学难题,印度理工学院焦特布尔分校的研究团队创新性地采用溶剂检测核磁共振(NMR)方法,结合多尺度实验与模拟技术,揭示了DMSO-水体系中生物相关小分子(L-色氨酸和L-丙氨酰-L-苯丙

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • NMP/甲醇二元体系的氢键动态与协同相互作用:介电弛豫光谱及温度依赖性的多尺度研究

    在化学与生物学领域,氢键(Hydrogen bonding)是介于共价键与范德华力之间的关键相互作用力,其动态特性直接影响蛋白质折叠、药物溶解等过程。然而,混合溶剂中氢键网络的温度依赖性行为仍缺乏系统性研究,尤其是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)——一种广泛应用于制药和电子工业的极性溶剂——与甲醇的协同作用机制尚未明晰。这一问题制约了溶剂工程在生物医药领域的精准调控。针对这一科学缺口,来自中国的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表了突破性成果。该研究通过多尺度实验与理论计算相结合的策略,首次揭示了NMP/甲醇体系在20 MHz–20 GHz宽频域及298.

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • 基于氢键调控的三元低共熔溶剂(ChCl/EG/TU)组分精细优化及其高性能润滑机制研究

    在机械系统高效运行与环境保护的双重需求下,润滑剂领域正面临重大挑战。传统润滑剂不仅合成工艺复杂,其潜在的环境污染问题更与可持续发展理念背道而驰。虽然离子液体展现出替代潜力,但高昂的成本制约了其广泛应用。此时,兼具可调控性、低成本和环境友好特性的低共熔溶剂(DESs)进入了研究者视野。然而,现有二元DESs在苛刻工况下易失效,且关于三元体系(TDESs)的研究尚属空白。针对这一科学难题,浙江某研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表创新成果。研究以胆碱氯化物(ChCl)/乙二醇(EG)二元DESs为基础,引入含活性硫元素的硫脲(TU),通过精确调控ChCl/TU

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • 液滴弹珠在润滑液膜表面的滑动动力学机制与抗污染表面设计研究

    在自然界中,猪笼草(Nepenthes)叶片表面的特殊结构能通过锁住润滑液形成超滑界面,实现高效的自清洁功能。受此启发,科学家开发出润滑液膜表面(Liquid-Infused Surface, LIS),这种表面在太阳能板防污、医疗器械抗粘附等领域展现出巨大潜力。然而,当液滴与表面颗粒结合形成液滴弹珠(liquid marbles)时,其在LIS上的运动机制却成为未解之谜——这直接关系到表面抗污染设计的优化。 30 μL)液滴弹珠的运动轨迹,结合接触角测量和力学分析,首次将运动过程解构为剥离、变形、滑动三阶段。关键技术包括:1)可调倾角平台结合轨迹控制装置实现可控滑动实验;2)高速成像系统(帧

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • 2-甲氧基苯酚与2-乙氧基苯酚在正构烷烃中的液液相平衡研究:分子结构与临界温度的构效关系解析

    酚类化合物作为制药、香料和抗氧化剂的重要中间体,其工业废水处理一直是环境领域的重大挑战。传统1-辛醇等萃取剂对含酚废水的处理效率受限于对溶质-溶剂相互作用的认知不足,特别是当酚类分子含有多个极性基团时,分子内作用会显著改变其相行为规律。西班牙布尔戈斯大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表论文,系统研究了含双极性基团的2-甲氧基苯酚(愈创木酚)和2-乙氧基苯酚与正构烷烃的液液相平衡,揭示了分子结构对相分离温度的调控机制。研究采用激光散射浊度法测定相变温度,通过振动管密度计测定纯物质密度,结合Marquadt算法拟合临界参数。主要技术包括:激光散射浊点检测

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-23

  • 数据驱动机器学习优化HVAF喷涂Fe基非晶合金涂层的腐蚀防护性能

    在海洋工程、化工设备等苛刻环境中,金属部件的表面防护一直是材料科学的重大挑战。Fe基非晶合金涂层因其无晶界缺陷、成分均一等特性展现出卓越的耐蚀潜力,但传统热喷涂技术(如高速空气燃料HVAF)制备过程中难以避免的孔隙缺陷,成为制约其工程应用的"阿喀琉斯之踵"。这些微米级孔隙不仅会破坏钝化膜的完整性,引发点蚀萌生,更可能形成腐蚀介质渗透通道,导致基体快速失效。尽管通过调节燃料流量、喷涂距离等工艺参数可调控涂层结构,但多参数耦合作用的复杂性使得传统试错法或单粒子沉积模型难以实现精准优化。针对这一瓶颈,中国科学院的研究团队创新性地将高通量实验与自动化机器学习(AutoML)相结合,在《Journal

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-23

  • 价电子浓度调控FeMnCoCr基高熵合金析出行为与拉伸性能的机制研究

    在材料科学领域,高熵合金(HEAs)因其独特的成分设计理念成为研究热点。其中面心立方(FCC)结构的HEAs展现出优异的塑性、耐腐蚀性和抗辐照性能,在航空航天、海洋工程等领域具有广阔应用前景。然而这类合金存在一个致命弱点——屈服强度普遍偏低,严重制约其工程应用。传统强化手段如晶粒细化、位错强化等往往以牺牲塑性为代价,如何实现强度与塑性的协同提升成为亟待解决的科学难题。针对这一挑战,中国科学院金属研究所的研究团队独辟蹊径,将目光聚焦于析出强化这一经典强化机制。他们选择具有低层错能(6.5 mJ m−2)的Fe50Mn30Co10Cr10合金作为基体,通过添加Ni、Al、Ti等元素设计出(Fe50

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-23

  • 氟/硝基取代席夫碱镍(II)配合物的理论计算、DNA/BSA相互作用及细胞毒性研究

    在癌症治疗领域,金属配合物因其独特的DNA靶向能力备受关注。席夫碱(Schiff base)作为经典配体,其电子效应可显著调控金属配合物的生物活性。然而,如何通过理性设计获得兼具高靶向性和低毒性的抗癌药物仍是重大挑战。维尔洛理工学院的研究团队在《Journal of the Indian Chemical Society》发表的研究,为这一难题提供了创新解决方案。研究采用DFT(密度泛函理论)计算与实验验证相结合的策略。通过B3LYP/6-311G(d,p)/LanL2DZ ECP方法优化结构,计算NBO(自然键轨道)和NLO(非线性光学)参数;采用UV-Vis和荧光光谱分析DNA/BSA相互

    来源:Journal of the Indian Chemical Society

    时间:2025-06-23

  • 农业流域非点源污染治理的最佳管理措施空间多目标优化研究

    农业非点源污染是威胁流域水环境的核心问题,其分散性、异质性特征使得传统治理手段难以精准施策。尽管最佳管理措施(Best Management Practices, BMPs)被证明有效,但如何平衡成本与效益、协调不同BMPs间的协同/拮抗作用,仍是困扰管理者的难题。现有研究多依赖SWAT等物理模型进行模拟,但因其计算耗时,难以与优化模型高效耦合,导致流域尺度的BMPs空间优化进展缓慢。针对这一瓶颈,大连市某研究团队在《Journal of Hydrology》发表论文,提出基于改进响应矩阵的替代模型方法,构建了福州河流域BMPs多目标优化框架。该研究通过建立SWAT模拟输出与矩阵方程的响应关系

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-23

  • 气候变化与人类活动对黄河流域径流增加的协同驱动机制研究

    黄河流域作为中国第二大流域,近半个世纪以来经历了显著的水文变化。自1960年代起,黄河干流径流呈现持续下降趋势,1972年下游首次出现断流现象,此后27年间频繁发生。随着2002年小浪底水库的投入运行,断流现象得以遏制,但水文过程变化的物理机制仍不明确。尤其在水库调度、人类耗水(年消耗量近400亿m3)和跨流域调水等多重因素交织下,传统水文模型难以准确量化各驱动因素的贡献。这一科学盲区严重制约了黄河流域水资源的可持续管理。为破解这一难题,中国科学院地理科学与资源研究所的研究团队在《Journal of Hydrology》发表了最新研究成果。该研究构建了改进的分布式水文模型wflow_hbv,

    来源:Journal of Hydrology

    时间:2025-06-23

  • 马来西亚原住民社区Pos Kemar饮用水安全评估:微生物污染风险与家庭处理实践

    在马来西亚郁郁葱葱的Belum-Temenggor森林深处,Pos Kemar的原住民社区正面临着一场无声的健康危机。这个仅能通过四驱车或船只抵达的偏远村落,居民们世代依赖的Sungai Temengor河因上游伐木活动导致水质严重恶化,浑浊的河水成为腹泻和皮肤感染的潜在源头。尽管马来西亚政府实施的BAKAS计划关注供水数量,但微生物污染这一"隐形杀手"始终未被系统评估——这正是马来西亚博特拉大学团队开展此项研究的现实背景。研究团队采用多学科交叉方法:首先采集108户家庭饮用水样本,检测pH值(6.52-7.74)、电导率(16.5-28.7 μS/cm)等18项理化指标及重金属含量;其次通过

    来源:Journal of Geochemical Exploration

    时间:2025-06-23

  • 融合动态频率约束的混合储能系统优化配置研究及其在电网稳定性中的应用

    随着风电、光伏等可再生能源(RES)在电力系统中的占比快速提升,电网正面临前所未有的频率稳定挑战。传统同步发电机的旋转惯性被弱化,系统频率响应能力下降,可能导致频率变化率(RoCoF)超标或频率最低点跌破安全阈值。尤其在四川等可再生能源富集区域,如何通过混合储能系统(ESS)的协同配置来维持电网动态稳定性,成为亟待解决的科学问题。中国某高校团队在《Journal of Energy Storage》发表的研究中,创新性地将电化学储能(BESS)的快速响应特性与先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)的大容量优势相结合,构建了首个考虑动态频率约束的混合ESS规划模型。该研究通过解析推导将复杂的频率

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-23

  • 三角孔道共价有机框架材料中节点效应对电荷存储的调控机制:分子动力学研究

    在能源存储领域,电化学双电层电容器(EDLCs)因其卓越的功率密度和循环稳定性成为研究热点。然而传统多孔碳电极材料的无序孔道结构导致离子传输路径冗长,严重制约了性能提升。尽管金属有机框架(MOFs)等新型材料展现出有序孔道优势,但其孔道几何多样性研究仍存在空白。特别是具有锐角特征的三角孔道如何影响离子排列与电荷存储,成为亟待解决的科学问题。中国研究人员通过分子动力学模拟系统研究了四种三角拓扑二维共价有机框架(2D COFs)的储能机制。选用[BMIM][BF4]离子液体作为电解质,构建AA堆叠电极体系,重点分析了HPB-COF、HBC-COF及其衍生物的孔道尺寸效应。研究采用Materials

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-23

  • 电子缺陷硼酸根调控富缺陷非晶镍钴正极电子结构实现卓越电容储能

    随着石化资源枯竭与环境问题加剧,发展高效电化学储能技术成为全球焦点。超级电容器(SCs)虽具高功率密度和长循环寿命,但其能量密度提升仍是关键挑战。传统镍钴基层状氢氧化物因相变和体积膨胀导致容量衰减,而缓慢的体相电子/离子传输进一步制约反应动力学。中国石油大学(北京)的研究团队通过硼酸根阴离子调控策略,设计出具有缺陷结构的非晶镍钴硼酸盐材料,相关成果发表于《Journal of Energy Chemistry》。研究采用密度泛函理论(DFT)计算筛选阴离子,结合化学还原法合成二维富缺陷非晶镍钴硼酸盐(NCB-G),并通过电位活化获得NCB-G-E。关键技术包括原位拉曼光谱追踪电子转移、d带中心

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-23

  • 氟掺杂稳定Bi-O活性中心实现pH普适性工业级电流密度CO2电还原制甲酸盐

    随着全球碳排放持续增加,开发高效CO2转化技术成为当务之急。电催化CO2还原反应(CO2RR)可将CO2转化为高附加值化学品,是实现碳循环的重要途径。其中,甲酸(HCOOH)因其易于储存运输、可作为氢能载体等优势备受关注。铋(Bi)基催化剂因其对甲酸的高选择性和环境友好特性成为研究热点,但现有催化剂面临两大瓶颈:一是Bi-O活性中心在还原条件下易解离,二是碱性电解质中CO2易转化为碳酸盐导致系统失活。如何在宽pH范围、工业级电流密度下维持Bi-O结构稳定性,成为推动CO2RR实际应用的关键科学问题。针对上述挑战,华东理工大学的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-23

  • 铜掺杂触发MoS2相邻硫位点活化以增强酸性介质中析氢反应性能

    氢能因其高能量密度和零污染特性被视为替代化石燃料的理想选择,而电催化分解水制氢(HER)是实现可持续氢能生产的关键技术。目前,铂(Pt)基催化剂虽性能优异,但高昂成本限制了其大规模应用。二硫化钼(MoS2)因其成本低、储量丰富和化学稳定性成为Pt的潜在替代品,但其基面惰性和低本征导电性严重制约了HER活性。传统活化方法如缺陷工程和表面功能化存在稳定性差、活性提升有限等问题,亟需开发新策略突破性能瓶颈。贵州大学的研究团队在《Journal of Electroanalytical Chemistry》发表研究,提出通过铜(Cu)掺杂激活MoS2基面相邻硫(S)位点,显著提升HER活性。密度泛函理

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-06-23

  • 制造业工人还是平台零工?制造业与服务业数字化转型对就业质量与劳动力配置的差异化影响

    在数字经济席卷全球的背景下,制造业和服务业正经历着截然不同的转型路径。中国作为世界工厂和数字经济大国,其"中国制造2025"战略与蓬勃发展的平台经济形成鲜明对比。然而,这种双轨并行的数字化转型却引发了一个令人困惑的现象:一边是制造业企业高喊"用工难",另一边是外卖骑手和网约车司机数量激增。这种劳动力市场的结构性失衡背后,究竟隐藏着怎样的机制?为了解开这个谜团,来自中山大学和中国人民大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们发现,制造业数字化转型以工业物联网(IIoT)和自动化设备为核心,虽然提升了生产效率,但动辄数百万的智能生产线投入和漫长的回报周期,使得企业难以承担高人力成本。数据显示,202

    来源:Journal of Digital Economy

    时间:2025-06-23

  • 多重动态交联胶原基有机凝胶离子皮肤:集成自修复、粘附、抗冻与抗菌性能的多模态传感监测

    在智能电子技术蓬勃发展的今天,能够模拟人类皮肤感知压力、温度等外界刺激的柔性离子皮肤,已成为医疗健康监测、人机交互等领域的研究热点。然而,现有材料面临两大困境:一是传统合成材料(如聚二甲基硅氧烷)生物相容性差,长期接触易引发皮肤炎症;二是主流导电水凝胶在低温下易冻结、干燥环境中失水,导致信号失真。更棘手的是,单一功能的水凝胶难以同时满足自修复、环境适应、抗菌等实际应用需求。胶原作为天然细胞外基质的主要成分,虽具有优异的生物相容性,却因机械性能差、溶解性低等问题,鲜少被用于离子导电器件。如何通过绿色方法赋予胶原基材料多功能集成特性,成为突破技术瓶颈的关键。针对这一挑战,内江师范学院的研究团队从传

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-23

  • 无载体自组装纳米诊疗剂通过线粒体代谢干预同步增敏肿瘤光热与光动力治疗

    肿瘤光疗因其高时空精度和微创性成为癌症治疗新范式,但异常代谢导致的缺氧和热休克蛋白(HSP)过表达严重制约光热治疗(PTT)与光动力治疗(PDT)的协同效果。缺氧环境下PDT依赖的活性氧(ROS)生成不足,而PTT引发的HSP70上调又使肿瘤细胞获得热抵抗能力。现有策略如HSP抑制剂或氧气递送系统存在作用滞后、效率低下等问题,亟需一种能同步调控线粒体代谢的解决方案。厦门大学研究人员在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究,通过将抗代谢药物lonidamine(LND)与线粒体靶向分子berberine(BBR)偶联,合成新型化合物BBR-L

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-23


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