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利用光谱正交的纳米粒子发光技术对亚衍射温度梯度进行采样
在现代科学研究中,精确测量微观尺度下温度的变化对于理解许多物理、化学和生物过程至关重要。例如,在微电子器件、纳米光子学、细胞内反应以及光催化等应用中,纳米尺度的热点或温度梯度往往决定了材料性能和反应效率。然而,传统的远场光学测温方法,如红外热成像、热反射和基于拉曼或荧光的测温技术,受限于光学衍射极限,无法提供足够高的空间分辨率来探测这些微小的温度变化。因此,开发一种能够在低于衍射极限的空间分辨率下同时获取多个温度点信息的远场光学测温技术,成为了一个重要的研究方向。为了实现这一目标,研究人员提出了一种利用光谱正交的纳米颗粒(Nanoparticles, NPs)发射来测量子衍射区域内的温度梯度的
来源:ACS Photonics
时间:2025-10-24
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利用自参考光热共路径干涉技术测量Si3N4薄膜对激光帆的吸收特性
激光光帆是一种利用高能激光推动轻质“帆”材料的航天器概念。研究团队对一种候选帆材料——化学计量比的硅氮化物(Si₃N₄)在近红外波段的吸收特性进行了系统分析。由于Si₃N₄的光学损耗较低,研究中采用了光热共路径干涉仪(PCI)技术,以更精确地测量其微小的吸收效应。为了实现这一目标,研究者开发了一种自参考的PCI方法,即在裸露的Si₃N₄膜和其表面沉积单层石墨烯的膜上分别进行两次PCI测量。石墨烯的光学吸收能力远高于Si₃N₄,因此能够通过传统的椭偏仪等技术进行测量,同时不会显著改变膜的热传导特性,从而为PCI测量提供了理想的参考样本。通过这种自参考技术,研究团队成功测定了Si₃N₄在1064纳
来源:ACS Photonics
时间:2025-10-24
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在低浓度电解质中采用双边亥姆霍兹平面裁剪技术,用于实用锌-钒电池的设计
基于钒的锌离子电池(ZIBs)由于电解质浓度依赖性的内亥姆霍兹平面(IHP)双稳态问题而失效。本研究展示了通过调整双稳态机制,使电池能够在低浓度电解质环境下稳定运行。在阴极侧,一种由丙烯腈(AN)衍生的致密层能够抑制钒离子(V–OH)的脱质子反应并促进电荷反转;同时,静电和空间效应能够抑制由质子引发的钒离子溶解/迁移。在阳极侧,丙烯腈有助于形成Zn2+-OTf–离子对,从而在原位生成疏水/亲锌的固体电解质界面。该层还能选择性吸附在锌金属表面并降低水的活度,从而阻止界面处氢离子(H+)和水的积累,使得锌离子能够迅速成核并实现无枝晶的(002)取向沉积。因此,Zn//NVO硬币电池在最初的3000
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-10-24
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通过协同的表面和体相钝化技术提升宽带隙钙钛矿太阳能电池的性能
宽带隙(WBG)钙钛矿太阳能电池(PSCs)对于高效串联光伏系统至关重要;然而,其性能和稳定性仍面临挑战。本研究展示了4-氟苯乙基铵碘化物(F-PEAI)在WBG PSCs中的双重钝化作用。通过基于物理的建模和对电流密度-电压(J-V)曲线的贝叶斯分析,我们首次证明了可以区分体相钝化和表面钝化的作用,而这种区分在实验分析中较为困难。F-PEAI能够渗透到钙钛矿层中,减少缺陷、抑制卤化物偏聚并改善电荷传输。实验结果表明,使用F-PEAI进行钝化的钙钛矿电池在1.7 eV带隙下的光电转换效率(PCE)可达20.6%,而在1 cm²面积下的电池PCE为18.24%。未经封装的F-PEAI处理过的PS
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-10-24
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评估美国墨西哥湾沿岸锂浓度预测:机器学习方法与异常值影响分析
锂离子电池技术是能源存储的关键组成部分,未来几十年对锂(Li)的需求将持续增加。地下盐水中溶解的锂占锂资源总量的比例正在上升,因此准确估算地质构造中的锂浓度对于其高效管理至关重要。本研究利用美国地质调查局(USGS)开发的综合地球化学数据集,采用先进的机器学习模型来预测墨西哥湾沿岸地区的锂浓度。研究了六种机器学习算法:梯度提升(Gradient Boosting)、随机森林(Random Forest)、K最近邻(K-Nearest Neighbor)、支持向量回归(Support Vector Regression)、神经网络(Neural Networks)和极端梯度提升(Extreme
来源:ACS Earth and Space Chemistry
时间:2025-10-24
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用于快速充电硅基锂离子电池的FSI结合界面处理技术
在锂离子电池(LIBs)中,富含氟化锂(LiF)的固体电解质界面层(SEI)有助于稳定与硅(Si)阳极的界面,因为硅在充放电过程中会发生较大的体积变化。目前的研究主要集中在提高SEI层中的氟含量上,而对其均匀性的关注较少。在这里,我们提出了一种界面工程策略,通过使用1,3-二烯基咪唑ium双(氟磺酰)亚胺离子液体(DFIL)将氟磺酰亚胺(FSI)阴离子引入硅表面,从而促进均匀的富含LiF的SEI层的形成。DFIL能够均匀覆盖硅表面,并有助于原位形成机械性能优异的富含LiF的SEI层。这种SEI层提升了电池的快速充电(3C)性能,并延长了电池的日历寿命(在60°C下可使用4周)。使用LiNi0.
来源:ACS Energy Letters
时间:2025-10-24
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综述:面向多样性的环菲类化合物合成方法
在化学领域,特别是有机合成中,环苯烷(cyclophane)结构因其独特的分子构型和潜在的应用价值而受到广泛关注。环苯烷是一种由两个芳香环通过一条非共轭的柔性链连接而成的分子结构,这种结构赋予了其在“受体-客体”化学、分子识别以及超分子化学中独特的性能。通过不同的合成策略,科学家们能够构建多种类型的环苯烷,包括含异原子的环苯烷、基于氨基酸的环苯烷、[6]环苯基苯并环([6]cycloparaphenylene)、冠状苯烷(crownophane)、规范环吡啶(normuscopyridine)以及多种大分子。本文旨在介绍近期在环苯烷合成方面取得的进展,以及通过不同反应策略实现其构建的创新方法。
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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更正:“基于聚(乳酸-羟基乙酸)可植入微阵列贴片持续释放利培酮的精神分裂症治疗方法”
作者遗憾地指出,在本文最初发表版本中,图7的制备过程中出现了一个错误。所包含的活细胞/死细胞图像与描述的研究内容不符。正确的活细胞/死细胞图像如下所示。图7图7。(c) 活细胞与死细胞检测(刻度尺为100 μm),展示了平板细胞培养(对照组)及不同处理组的实验结果。高分辨率图像下载MS PowerPoint幻灯片此次更正不会影响研究的描述、解释或结论。这些活细胞/死细胞图像仅用于说明目的,因为细胞相容性是通过MTT检测方法来评估的。作者对由此可能造成的任何不便表示歉意。作者信息通讯作者李赵瑞安·F·唐纳利; https://orcid.org/0000-0002-0766-4147埃
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-10-24
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通过激光粉末床熔融技术制造的金属血管支架的结构设计与力学性能
在当前心血管疾病高发的背景下,个性化血管支架的设计与制造已成为介入治疗领域的重要研究方向。这些支架能够适应复杂的血管结构,提高治疗效果,减少并发症,是实现精准医疗的关键工具之一。尽管激光粉末床熔融(L-PBF)技术为定制化支架的制造提供了新的可能,但其在形成精度和机械性能方面的系统性评估仍显不足。本研究设计了一种新型血管支架,其结构特点在于双周期不等高支撑环与M型连接杆的结合,并通过L-PBF技术采用316L不锈钢材料进行整体制造。为了提升表面质量,对支架进行了电化学抛光处理。通过气球扩张、径向压缩和微拉伸测试,全面评估了支架的扩张性能(包括径向回缩率和轴向缩短率)、径向强度以及材料的内在机械
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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基于核磁共振技术的超低渗透性水库中二氧化碳脉冲注入提高采收率的机理研究
在当前全球能源结构转型和碳减排目标的背景下,低渗透性储层因其独特的地质特征和开发难度,成为油气资源勘探开发的重点领域之一。这类储层通常具有低孔隙度、极低渗透率、狭窄的孔喉半径分布以及较强的毛细力,使得原油的流动能力受限,压力传递困难,进而导致储层利用率较低。这些复杂的地质和流体特性,使得常规开发方法如水驱难以实现高效的油藏利用,往往出现提前突破、原油难以有效驱替等问题,严重制约了低渗透性油气资源的开发效率和经济可行性。因此,开发高效的提高采收率(EOR)技术,特别是结合碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,成为当前研究的重要方向。近年来,CCUS技术在低渗透性储层开发中展现出巨大的潜力。其中,二
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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一种用于纯化α-山竹素的两阶段方法:顺序溶剂萃取与制备液相色谱法
### 一种从酸角果皮中高效提取α-莽草素的方法研究#### 引言酸角(Garcinia mangostana Linn)是一种广泛分布于东南亚国家的热带水果,尤其是泰国、马来西亚和印度尼西亚等地。由于其丰富的营养价值和独特的药用价值,酸角近年来在食品和医药领域备受关注。酸角果皮是其重要的药用部位,富含多种生物活性化合物,包括α-莽草素、β-莽草素和γ-莽草素等。这些化合物属于黄酮类衍生物,具有显著的抗菌、抗病毒、抗真菌以及抗炎等生物活性。研究表明,α-莽草素在抑制炎症反应方面表现出特别突出的效果,例如在小鼠模型中能够有效减少 carrageenan 诱导的足肿,其抑制作用远超 γ-莽草素。此
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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高能盐的基准测量:改进晶格焓估算方法的先决条件
在当前研究中,科学家们致力于解决高能盐的形成焓(formation enthalpy)评估问题,尤其是在缺乏可靠晶格焓(lattice enthalpy)基准值的情况下。高能盐因其在推进剂和炸药领域的广泛应用,具有重要的研究价值。然而,现有的计算方法往往无法提供准确的晶格焓数据,主要原因在于这些方法依赖于不准确的参数或假设,且缺乏对复杂有机盐体系的全面理解。为了解决这一问题,研究团队合成并表征了21种高能盐,其中8种为首次被描述的新盐。通过实验测量这些盐的形成焓、密度以及分解温度,科学家们希望为开发更精确的预测模型提供可靠的数据基础。实验测得的形成焓数据是通过燃烧热测定法获得的,而离子的气相形
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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关于利用二氧化碳-水/聚合物复合替代注水技术在异质水库中提高石油采收率的研究
在石油开采领域,面对地质构造复杂、渗透性差异显著的非均质油藏,传统的水驱技术常常面临“高渗透区域优先流动,而低渗透区域未被有效扫洗”的困境,这严重限制了油藏的最终采收率。因此,研究者们不断探索新的驱油方式,以提升油藏开发效率,同时减少流体的不均匀分布现象。其中,二氧化碳–水交替气驱(CO₂–WAG)技术因其降低原油粘度、补充能量、以及具有碳封存的环保优势,成为提高采收率的重要手段之一。然而,非均质油藏的复杂结构使得这种技术在实际应用中也存在一定的局限性,例如在高渗透区域中容易形成气驱通道,导致流体的不均匀分布,从而影响整体的驱油效率。为了解决上述问题,近年来研究者提出将聚合物驱与CO₂–WAG
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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利用化学爆炸模式分析方法检测NH3/H2分层预混气中的湍流燃烧机制
在当前的研究中,科学家们利用直接数值模拟(DNS)和化学爆炸模式分析(CEMA)方法,对氨/氢/空气分层预混燃烧过程进行了深入的数值模拟与分析。该研究的核心目标是揭示在涡流燃烧条件下,分层混合物燃烧过程中存在的多种局部燃烧模式及其背后的物理机制。通过系统性地使用CEMA工具,研究者们能够识别燃烧过程中的关键物理变量和反应,从而更准确地理解分层燃烧的复杂性。研究结果表明,小的温度波动主要对应于自燃模式,而中等或大的温度波动则主要对应于爆燃传播模式。值得注意的是,燃烧模式对混合物组成分层的依赖性在模拟案例中并不显著。相较于自燃模式,爆燃模式中的燃烧/火焰相互作用受到热膨胀的抑制,因此在燃烧域中形成
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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基于纳米粒子的概念验证生物传感器:利用计算机模拟和体外实验方法检测多种基因型的非洲猪瘟病毒
非洲猪瘟病毒(African Swine Fever Virus, ASFV)是一种对家猪和野猪具有高度致死性的病毒性出血性疾病,严重威胁全球粮食安全和畜牧业经济。快速而准确地检测 ASFV 是控制疫情爆发的关键。本研究评估了一种基于金纳米颗粒(Gold Nanoparticle, GNP)的生物传感器,该传感器通过针对 ASFV 的 p72 基因设计了八种寡核苷酸探针,旨在识别具有高灵敏度、高特异性以及广泛基因型覆盖能力的最优探针。为了实现这一目标,研究团队首先使用 Clustal Omega 进行了多个序列比对,以评估探针与不同 ASFV 基因组之间的杂交效率。通过生成百分比同源性矩阵并利
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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了解胆固醇–麦角酸–磷脂酰胆碱之间的相互作用:推动结核病的电化学检测技术发展
在面对全球范围内日益严峻的公共卫生挑战时,结核病(Tuberculosis, TB)作为一种高度传染性的疾病,依然是威胁人类健康的首要因素之一。尽管结核病已经存在了数百年,但其在世界范围内的传播和致死率仍然居高不下,尤其是在资源有限的地区。特别是在人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者中,结核病的发病率显著上升,这使得对TB的快速、准确检测变得尤为迫切。传统的检测方法往往受到多种限制,包括成本高、需要复杂设备、操作繁琐等,这使得开发更高效、低成本、便携的诊断工具成为当务之急。本研究提出了一种基于电化学原理的新方法,用于检测结核病患者的血清中是否存在抗结核抗体,特别是针对HIV阳性患者的TB检测。这一
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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利用LC–MS/MS技术研究甲氟草酮在番茄和辣椒中的残留动态:采前间隔期与膳食风险评估
本研究聚焦于两种重要的经济作物——辣椒和番茄,探讨了一种新型钠通道阻断型杀虫剂EZ-甲氟麦嗪在这些作物中的残留分析方法及降解行为。由于农业生产的集约化趋势,加上种植过程中可能忽视良好的农业实践,导致害虫侵害和病害频发,尤其是在温室种植环境下。这促使农民依赖大量农药使用以确保作物产量和品质。然而,农药残留对食品安全和消费者健康构成潜在威胁,因此对农药残留行为的研究具有重要意义。甲氟麦嗪是一种新型、广谱的杀虫剂,其作用机制为钠通道阻断,属于半卡巴腙类化合物。该杀虫剂对鳞翅目幼虫以及来自半翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目、等翅目和蚤目等不同目害虫均表现出良好的控制效果。甲氟麦嗪包含两种异构体,其中E异构
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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POSERS:一种基于隐写技术的分子标记系统,利用随机DNA序列实现安全认证
在当今社会,假冒行为仍然是多个行业面临的重大威胁,不仅导致了巨大的经济损失,还可能引发健康风险。DNA分子标记作为一种新型的防伪策略,因其独特的优势而受到广泛关注。然而,传统的DNA标记方法通常依赖于预定义的DNA序列,这使得它们在DNA测序和合成技术不断进步的背景下变得越来越容易被复制。为了克服这些限制,我们提出了一种名为POSERS(Position-Oriented Scattering of Elements among a Randomized Sequence)的DNA标记系统,它通过将产品特定的约束条件编码到高度多样化的随机DNA库中,实现了一种更加安全的DNA标记方法。POSE
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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一种新的分段梯度高效液相色谱-二极管阵列检测(HPLC-DAD)结合光谱指数图方法,用于测定黑咖啡和绿咖啡中的咖啡因和绿原酸含量
咖啡作为一种深受全球消费者喜爱的饮品,不仅因其独特的风味而闻名,还因其在历史、文化、社会和经济层面的重要意义而备受关注。咖啡植物属于茜草科(Rubiaceae)的咖啡属(Coffea),其中常见的品种包括阿拉比卡(Coffea arabica)和罗布斯塔(Coffea robusta)。阿拉比卡主要产自南美洲(尤其是巴西)以及东非的高地和山区,而罗布斯塔则多分布在中非和西非的低地地区,以及南亚的部分区域,例如越南。咖啡的品质主要取决于其烘焙后的化学组成,这些组成又受到生豆的特性及采摘后加工条件的影响。因此,研究咖啡中生物活性成分的含量及其变化对于理解其生理和药理作用具有重要意义。咖啡中富含多种
来源:ACS Omega
时间:2025-10-24
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为了提高LLZTO/聚合物基共晶凝胶混合电解质的兼容性和离子导电性,采用了自我牺牲的界面工程技术
界面不稳定性和低离子导电性阻碍了基于PVDF的电解质在固态锂电池中的应用。本文提出了一种利用双(儿茶酚酸)二硼(B2cat2)的分子自牺牲策略来稳定LLZTO/P(VDF-CTFE)界面。B2cat2有效抑制了脱氟反应,并在分子层面调控了残留的DMF,从而提高了体相和界面的稳定性。光谱分析(UV–vis、XPS和NMR)证实了B2cat2与LLZTO之间的强相互作用,使得离子传输能力和锂离子在界面间的兼容性得到提升。优化后的共晶凝胶电解质(EHEs)表现出高锂离子导电性(0.59 mS cm–1)和良好的锂离子传输数(0.66),在0.3 mA cm–1的电流下可进行1000小时的长期循环测试
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-10-24