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Pt/CeO2团簇催化剂在丙烯氧化中的温度驱动反应机理转变研究
随着机动车尾气排放标准的日益严格,丙烯(C3H6)等挥发性有机物的高效净化成为环境催化领域的研究热点。铂(Pt)基催化剂虽广泛应用于柴油氧化催化剂和三效催化剂,但关于其原子级分散催化剂中本征活性位点的氧化态(Pt0 vs Ptδ+)以及金属-载体界面随反应温度的演化机制仍存在激烈争议。更复杂的是,反应路径可能随温度动态变化——低温区气态氧分子直接参与反应,而高温区CeO2体相晶格氧迁移至界面驱动氧化反应,这种机理转变的阈值温度及其对催化性能的影响尚未明确。针对这一挑战,上海交通大学闫海强团队联合加州大学河滨分校等在《Nature Communications》发表研究,通过氢活化策略构建了高效
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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基于ε-近零材料的远程光学耦合:突破倏逝波限制的相位调制新机制
在光子学领域,实现长距离光学相互作用同时保持亚波长尺度的模式局域性,一直是研究人员追求的目标。传统光子系统的光学耦合主要依赖倏逝波,其强度随距离呈指数衰减,有效作用范围通常局限在亚波长尺度。虽然远场辐射耦合可以实现长程相互作用,但往往需要复杂的纳米结构阵列或数千个纳米构建单元,通过多步光刻工艺制备,限制了实际应用。如何在一个简单系统中同时实现强场局域和长程耦合,成为光子学领域亟待突破的瓶颈。在这一背景下,ε-近零(Epsilon-Near-Zero, ENZ)材料因其独特的光学性质引起了广泛关注。这类材料在特定波长下介电常数实部接近零,表现出几何不变的光学隧道效应、光学隐身和定向热发射等奇异现
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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有限凝胶策略实现高浓度液态金属墨水的通用制备及其在柔性电子中的应用
在柔性电子器件快速发展的今天,导电墨水作为关键材料面临着重大挑战。传统固体填料(如银纳米线、碳纳米管等)因其固有刚性难以满足高拉伸性需求,而液态金属(LM)虽具有低模量、良好变形性等优势,却因巨大的表面张力(如镓铟合金达548.8 mN/m)和高密度(6.4 g/cm³)易导致液滴团聚,难以实现高浓度稳定分散。以往通过表面活性剂修饰的策略虽能在低浓度(通常低于20 g/L)下维持稳定性,但墨水粘度低、触变性差,无法满足图案化加工要求。离心提高浓度又会导致均匀性下降,严重制约其实际应用。为解决这一难题,四川大学马瑞宇、贾立川等研究团队在《Nature Communications》发表论文,提出
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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向列相液晶中单极子介导的光控半斯格明子拓扑结构研究
在拓扑材料研究领域,斯格明子(skyrmion)因其受拓扑保护的稳定性,在自旋电子器件中展现出巨大应用潜力。然而,这些受保护结构内部的拓扑不变量操控始终是悬而未决的难题。就像拥有坚固外壳的种子,斯格明子虽然能够抵抗外部干扰,却也使得人为调控其核心拓扑特性变得异常困难。这一问题严重制约了拓扑材料在信息存储和逻辑运算等领域的应用突破。近日发表于《Nature Communications》的研究论文"Monopole-mediated light control of half skyrmion topology in nematic liquid crystals"为解决这一难题提供了创新方案。
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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镉催化乙炔1,1-聚合:实现高爆炸性树枝烯的高效合成
自20世纪70年代发现以来,聚乙炔因其优异的导电性能一直是材料科学的研究热点,相关研究更是荣获2000年诺贝尔化学奖。然而,迄今为止的研究几乎完全集中在通过1,2-加成聚合得到的1,2-聚乙炔(1,2-PA)上。与之相对,通过三键的1,1-加成聚合得到的1,1-聚乙炔(1,1-PA)由于合成上存在巨大挑战,长期以来几乎未被探索。1,1-聚乙炔在化学结构上属于树枝烯家族,其分子中乙烯基单元呈现独特的交叉共轭排列,而非1,2-聚乙炔的线性共轭结构。这种结构差异预示着1,1-聚乙炔可能具有截然不同的物理化学性质和应用前景。尽管通过分步合成法已能制备含有最多12个亚乙烯基单元的树枝烯,但直接以乙炔气体
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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基于停流-ATR红外光谱动态识别非均相芬顿反应中活性铁氧物种及其环境应用
在环境修复领域,芬顿和类芬顿反应作为高级氧化工艺(AOPs)的核心技术,因其能有效降解水体和土壤中的顽固污染物而备受关注。传统观点认为这类反应主要通过活化过氧化物(如H2O2、PMS和PDS)产生自由基活性氧物种(ROS)来实现氧化降解。然而,高价金属氧物种(如FeIV=O)作为具有独特氧原子转移能力的关键中间体,其存在证据和动力学行为一直难以通过常规技术直接捕获。这种认知空白严重制约了我们对芬顿反应机理的深入理解和催化剂性能的优化。针对这一挑战,中国科学院化学研究所的研究团队在《Nature Communications》上发表了创新性研究成果。他们成功开发了停流技术与快速扫描衰减全反射红外
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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原位真空加热实现Ba8-xSi46中无客体Si46笼形结构I型框架的实验观测及其准直接带隙特性研究
在半导体工业占据主导地位的硅材料,其最常见的金刚石结构(d-Si)存在固有局限性——1.17 eV的间接带隙特性严重制约了其在光电子领域的应用潜力。与同族的碳元素拥有钻石、石墨烯、碳纳米管等性能优异的同素异形体形成鲜明对比,硅的其它晶体形式研究一直面临重大挑战。其中,含有碱金属/碱土金属的Si46笼形结构I型晶体虽被广泛研究,但无客体Si46结构的实验观测始终难以实现。笼形结构I型Ba8-xSi46化合物因其热电性能和超导特性备受关注,但其制备通常需要高压高温条件(3 GPa, 800°C)。该结构包含两种笼子:由12个五元环构成的Si20[512]小笼和由12个五元环加2个六元环构成的Si2
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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晶格稳定网络解耦锡铅钙钛矿光热机械降解机制实现高效稳定全钙钛矿叠层太阳能电池
在追求更高光电转换效率的道路上,钙钛矿太阳能电池特别是锡铅(Sn-Pb)混合钙钛矿体系,因其可调节的带隙和优异的光吸收特性,被视为突破单结太阳能电池肖克利-奎伊瑟(Shockley-Queisser, SQ)理论极限的关键材料。然而,这类材料在实际应用中面临着一个棘手的科学难题——光、热、机械多物理场耦合导致的自我强化降解机制。当光照产生高密度光生载流子时,缺陷位点的非辐射复合会释放局部热量,引发晶格膨胀和键长振荡,最终导致Sn-I键断裂,形成空位缺陷和卤素迁移通道,进一步加剧材料降解。这种恶性循环使得器件性能在数小时内就会发生显著衰减,严重制约了其商业化进程。针对这一挑战,中国科学院宁波材料
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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具有超高居里温度和快速极化切换特性的本征铁电弹性体研究
在智能可穿戴电子设备迅猛发展的今天,材料既要具备优异的柔韧性以适应人体活动,又需要保持稳定的电学性能。传统铁电材料如无机陶瓷虽然电学性能出色,但其刚性特质难以满足可穿戴设备对舒适度的要求;而常见的聚合物基铁电材料如聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(P(VDF-TrFE))虽具有一定柔性,却存在居里温度(Curie temperature)低、热稳定性不足以及极化切换速度慢等瓶颈问题。这些缺陷严重限制了它们在高温环境或动态应变场景下的应用,尤其制约了高灵敏度传感器和低能耗存储器件的开发。针对这一挑战,北京化工大学孙晓丽团队创新性地利用PVDF均聚物构建本征铁电弹性体。与共聚物相比,均聚物具有更高的理论
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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无膜流动池中CO2与甘油共电解实现低能耗甲酸高效电合成
随着全球碳中和目标的推进,将二氧化碳(CO2)转化为高附加值化学品已成为研究热点。其中,电催化CO2还原(CO2R)制备甲酸(HCOOH)因其反应路径明确、产物价值高等优势备受关注。然而,传统CO2电解系统面临两大核心挑战:阳极析氧反应(OER)过电位高导致能耗巨大,以及离子交换膜的使用增加了系统复杂性和成本。更关键的是,阴阳极反应之间的相互干扰严重制约了电解槽的能效提升。针对这一难题,浙江大学团队在《Nature Communications》发表了一项创新研究,提出了一种无膜流动池设计策略。该研究的巧妙之处在于将CO2还原与甘油氧化反应(GOR)配对,利用阴阳极同时生产甲酸的特性,不仅避免
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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线性C5累积烯结构的表面合成及其Peierls转变效应的原子尺度表征
在碳材料科学领域,线性碳原子链(Cn)作为sp杂化碳同素异形体长期以来因其独特的物理化学性质和结构争议性而备受关注。理论预测线性碳可能存在两种典型结构:累积烯(cumulene)型(连续双键)或聚炔(polyyne)型(单三键交替)。根据Peierls转变理论,无限长线性碳链中聚炔结构应更稳定,并在费米能级处打开带隙。然而由于线性碳极高的反应活性,其原子级精准合成与结构表征一直是巨大挑战。以往研究多采用末端封端基团保护或碳纳米管限域等方法,但未封端线性碳的实空间结构解析,尤其是累积烯形式的实验证据极为稀缺。针对这一难题,同济大学材料科学与工程学院交叉材料研究中心的孙璐晔、郭媛等研究人员在《Na
来源:Nature Communications
时间:2025-10-18
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维生素A对克氏原螯虾生长、蜕皮、免疫、脂代谢及卵巢发育的多维调控机制研究
生长性能克氏原螯虾的生长性能如表4所示。添加9000 IU/kg(A2组)和27000 IU/kg(A3组)维生素A显著提高了终体重(FW)、增重率(WGR)和特定生长率(SGR),其中A3组达到最高水平(P < 0.05)。饲料转化率(FCR)随维生素A添加量增加呈先降后升趋势,在A3组达到最低值(P < 0.05)。肝体指数(HSI)在A3组显著低于A0和A5组(P < 0.05)。各组间存活率无显著差异。维生素A对克氏原螯虾生长性能的影响本实验结果表明,饲料中适宜的维生素A含量显著促进克氏原螯虾生长,这与点带石斑鱼、杂交青斑鱼、普通鲤和中华绒螯蟹的研究结果一致。添加9000 IU/kg和
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-10-18
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草鱼Kat5通过乙酰化P53调控细胞凋亡并促进GCRV复制的机制研究
章节精选草鱼Kat5的系统进化树与结构特征草鱼kat5基因编码序列(CDS)全长1617个核苷酸,编码539个氨基酸。系统进化分析显示,草鱼Kat5与团头鲂Kat5亲缘关系最近,共同位于同一进化分支(图1A)。氨基酸比对表明,其染色质结构域和MYST乙酰转移酶结构域在物种间高度保守。讨论随着集约化高密度养殖模式的普及,草鱼病害暴发日益严峻,其中草鱼呼肠孤病毒(GCRV)引起的出血病威胁最大。本研究首次阐明草鱼Kat5通过MYST结构域乙酰化P53的DNA结合域,激活Caspase3/Caspase9通路诱导细胞凋亡,同时抑制Ifn i信号通路进而促进GCRV复制。这一发现突破了"凋亡必然抑制病
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-10-18
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达卡气单胞菌四基因缺失突变体(Δaart)减毒特性及疫苗潜力研究
Highlight达卡气单胞菌四基因突变体(Δaart)展现减毒特性及疫苗开发潜力Section snippets生物信息学分析毒力基因如图1所示,功能域预测在AerA、Ahh1和Th中鉴定出溶血素相关结构域。同源建模进一步显示这些蛋白质的预测三级结构具有高度结构相似性,GMQE评分分别为0.86、0.86和0.91,表明达卡气单胞菌中存在与溶血活性相关的保守结构特征。相比之下,RtxA的结构预测显示缺乏孔形成结构域。讨论达卡气单胞菌是水产养殖业的主要病原体,引起运动性气单胞菌败血症并导致重大经济损失,同时对人类健康构成风险,特别是在免疫受损个体中引起机会性感染。尽管其意义重大,但由于传统减毒
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-10-18
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不同刺激模式下大菱鲆黏膜组织模式识别受体(PRR)基因的PAMP响应特异性及其免疫调控意义
Highlight本研究亮点在于首次系统揭示了大菱鲆黏膜组织中模式识别受体(PRR)基因在活/灭活鳗弧菌(Vibrio anguillarum)及脂多糖(LPS)刺激下的动态响应规律,为鱼类抗病育种提供了关键靶点基因。实验材料本实验所用大菱鲆幼鱼购自烟台开发区天源水产有限公司(山东烟台)。选取平均体重19.37±4.31克、体长10.71±0.69厘米的个体,在实验前于水族箱中驯化1周。驯养及实验期间水温维持在14±0.5°C,盐度保持稳定。健康大菱鲆中PRR基因的时空表达通过qRT-PCR技术检测了健康大菱鲆八个组织中7种PAMP识别受体mRNA的组织特异性表达水平(图1)。结果显示所有七个
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-10-18
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AMPK-Nrf2-Keap1信号通路调控草鱼血红蛋白诱导细胞氧化损伤的机制研究
HighlightPHZ诱导的溶血导致血红蛋白积累和头肾损伤通过注射PHZ构建草鱼溶血模型,在注射后36、48、72和84小时采集头肾样本。H&E染色结果显示,与对照组相比,PHZ诱导的溶血在48小时和72小时显著增加Hb积累(图1A)。免疫荧光分析和交互式3D表面图进一步表明,PHZ诱导的溶血显著提高了头肾中Hb沉积水平。讨论体内发生疾病或组织损伤时,血管内溶血会破裂红细胞并释放游离血红蛋白(Hb)。在水产养殖中,细菌和病毒性疾病可引起鱼类溶血,但释放Hb的影响尚不明确。溶血会升高血浆游离Hb浓度,导致肾脏负荷加重和Hb毒性,引发肾损伤。Fan等人发现,Hb在肾脏中的积累会加剧顺铂诱
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-10-18
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母婴ABO血型不合对新生儿健康影响的临床研究:基于中国人群的大规模队列分析
背景:传统观点认为母婴ABO血型不合仅引起轻度新生儿溶血病(HDN),但这一认知与临床实践存在矛盾,且缺乏大规模人群数据验证其对新生儿的影响。方法:研究分析了47,679例中国活产新生儿中,不同母婴ABO组合的住院率、新生儿高胆红素血症(NHB)及贫血发生率的差异;比较O-B与O-A型不合新生儿中ABO-HDN的发生率;评估ABO-HDN对NHB和新生儿贫血的贡献度。结果:ABO血型不合新生儿住院率、NHB及贫血发生率均更高。风险层级为O-B > O-A > 非O-A/O-B型不合。O-B与O-A不合组中,ABO-HDN发生率分别为15.27%(513/3359)和11.33%(4
来源:Archives of Disease in Childhood: Fetal & Neonatal
时间:2025-10-18
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综述:含N,O-供体配体的钛基催化剂最新研究进展:合成策略与催化应用
Abstract本综述引用超过200篇文献,重点介绍了过去二十年(2005–2025)报道的含双齿、三齿和四齿N,O-供体配体钛配合物的有前景的合成策略,及其在多种转化反应中的催化潜力,包括开环聚合、环氧化物与酸酐的共聚、烯烃聚合、环氧化、磺化氧化以及其他重要反应。Introduction在现代合成化学中,使用地球丰度高的金属进行催化已成为一个关键趋势。作为储量第二丰富的过渡金属,钛因其低毒性、生物相容性以及形成稳定配合物的能力,在分子合成中特别具有吸引力。钛配合物因其催化多功能性而广受认可,可参与各种有机转化,包括羰基化合物的亲核加成、烯烃聚合、环状酯的开环聚合、不饱和化合物的环氧化、杂环合
来源:Contraception
时间:2025-10-18
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综述:碳基催化剂的选择性氧还原反应路径
氧还原反应(ORR)是燃料电池、金属-空气电池等前沿能量转换与存储技术的核心过程。其反应路径的选择性——即生成过氧化氢(H2O2)的2e−路径和生成水(H2O)的4e−路径——极大地影响着催化性能和应用前景。这篇综述旨在填补理论与应用之间的空白,系统总结调控碳基催化剂以实现ORR路径精准选择的研究进展。ORR的机理ORR可通过涉及不同电子转移步骤的2e−和4e−路径进行。根据氧物种在活性位点上的吸附强度和模式,主要可分为Griffiths、Pauling和Yeager三种吸附构型。这些构型的差异主要体现在O2与催化剂活性位点之间的电子转移机制上。2e−路径通常需要较弱的吸附以稳定O=O键,利于
来源:Contraception
时间:2025-10-18
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跨模态整合学习中Theta振荡增强:特征绑定与网络通信的新机制
Highlight参与者本研究招募28名18-35岁健康右利手志愿者,所有参与者听力正常且无神经/精神疾病史。实验遵循赫尔辛基宣言,并经莫斯科心理教育大学伦理委员会批准。行为分析参与者表现出高效的学习能力:首组试验中正确按键反应率超75%,后续组别接近天花板水平(图2A)。不仅外显行为(按键),内隐自主神经反应(皮肤电活动EDA)也证实学习成功——每组试验中CS+与CS-刺激的预期性EDA振幅存在显著差异。实验设计与学习本研究通过新型威胁学习任务探索人类跨模态配置学习。区别于既往单模态视觉空间任务研究(如Cashdollar等2009、Stout等2018),我们采用双模态(视听)复合刺激设计
来源:Cognitive Robotics
时间:2025-10-18