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通过优化质子转移,设计出空间位置邻近的功能位点,以实现高效的光催化过氧化氢生产
摘要通过纯水中的氧气还原反应(ORR)高效地实现非牺牲性的光催化H2O2生成引起了广泛关注。然而,在质子(H+)浓度较低的纯水中,通过ORR生成H2O2所需的H+必须由水氧化反应(WOR)提供,而WOR的反应动力学明显较慢(约几秒),相比之下ORR的反应速度非常快(几微秒到几毫秒)。在这项研究中,我们展示了通过在石墨碳氮化物(CN)中策略性地引入功能位点,可以调节ORR和WOR中H+的供需平衡。具体来说,引入-CN基团和P杂原子不仅确保了空间邻近性,还建立了功能协同作用,显著提高了ORR过程中的局部H+浓度。因此,在纯水中实现了359.5 μmol g−1 h−1的出色H2O2生成速率,在40
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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硫掺杂铁磷化物(FePSX)实现pH可切换的类芬顿催化:从·OH主导到Fe(IV)=O生成的机制创新
抗生素污染已成为全球性环境挑战,其中磺胺甲恶唑(SMX)作为高频检出的广谱抗生素,对生态系统和人类健康构成潜在威胁。传统水处理技术面临中性pH条件下氧化效率低、催化剂稳定性差等瓶颈,而现有类芬顿体系普遍存在活性氧(ROS)种类单一、pH适应范围窄等问题。针对这些挑战,华南理工大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,通过创新设计硫掺杂铁磷化物(FePSX)催化剂,实现了pH依赖的ROS动态切换机制,为智能环境催化提供了新思路。研究采用限域气固合成法构建硫掺杂FeP催化剂体系,结合电化学测试、电子顺磁共振(EPR)和密度泛
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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硫掺杂铁磷化物(FePSX)催化剂实现pH响应型类芬顿反应及高效抗生素降解
抗生素污染已成为全球性环境挑战,其中磺胺甲恶唑(SMX)作为高检出率抗生素,对水生生态系统和人类健康构成潜在威胁。传统水处理技术面临中性pH条件下羟基自由基(·OH)生成受限、金属催化剂循环效率低等瓶颈。针对这些问题,华南理工大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表创新成果,通过原子级电子结构调控策略,开发出具有pH响应特性的硫掺杂铁磷化物催化剂,为智能环境修复提供新思路。研究采用三步整合的气固合成法,结合电化学测试、电子顺磁共振(EPR)、同位素标记等技术。通过调控NaHSO3/NaH2PO2比例实现硫原子精准掺杂,并利用
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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硫掺杂铁磷化物实现pH调控的·OH/Fe(IV)=O自由基切换机制用于高效降解磺胺甲恶唑
抗生素污染已成为全球水环境治理的严峻挑战。磺胺甲恶唑(SMX)作为最常检出的抗生素之一,其持久性残留可能诱导微生物耐药性,威胁生态系统和人类健康。传统处理方法如吸附、膜分离存在二次污染或成本过高问题,而高级氧化工艺(AOPs)虽能彻底降解污染物,但常规Fenton体系受限于酸性pH依赖性和单一羟基自由基(·OH)机制,在中性环境效率骤减。更棘手的是,催化剂活性位点再生缓慢、铁离子溶出等问题进一步制约其实际应用。如何开发兼具宽pH适应性和可控活性氧物种(ROS)生成的催化体系,成为环境催化领域亟待突破的科学难题。针对这一挑战,华南理工大学的研究团队创新性地设计出硫掺杂铁磷化物(FePSX)催化剂
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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分子间的氢键作用和四聚体的π堆叠结构使得这种“榫卯式”连接的S型超分子阵列能够高效实现载体的分离
摘要本研究提出了一种基于硫掺杂FeP的pH可切换Fenton类系统,该系统通过受限气固策略合成。在pH 3.0时,·OH占主导地位;而在pH 6.0时,Fe(IV)=O占主导地位。硫的掺入通过扩展晶格、增强Fe–P共价键以及增加电子密度来调节FeP的电子结构,从而促进电荷转移并降低H₂O₂活化的能垒。优化后的FePS₁₅催化剂在15分钟内实现了约99%的磺胺甲噁唑(浓度为150 mg/L)降解效率,其反应速率是未掺杂FeP的2.54倍。当FePS₁₅进一步负载在木质素衍生的碳球上(FePS₁₅@LC)时,其结构完整性得到提升,铁的浸出得到抑制,且可重复使用性得到改善。这些发现表明,硫掺杂能够驱
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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硫掺杂调控FeP电子结构实现pH可切换的非自由基类芬顿氧化过程
抗生素污染已成为全球性环境挑战,其中磺胺甲恶唑(SMX)作为典型污染物在各类水体中被频繁检出。传统水处理技术面临氧化效率低、pH适用范围窄等瓶颈,特别是传统芬顿技术依赖强酸性环境且仅能产生羟基自由基(·OH)。针对这一难题,华南理工大学的研究团队在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》发表研究,通过精准调控过渡金属磷化物的电子结构,开发出具有pH响应特性的新型催化系统。研究采用三合一气固相合成策略,将磷化、硫掺杂和氧化还原调控集成于单步反应。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)表征材料结构,结合电化学测试、
来源:Applied Catalysis B: Environment and Energy
时间:2025-07-20
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可见光驱动镍修饰石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化氧化降解苯乙烯的性能提升研究
室内空气质量问题日益受到关注,其中挥发性有机物(VOCs)如苯乙烯因其神经毒性和潜在致癌性成为重点治理对象。这类污染物广泛存在于橡胶、建材、食品包装等日常用品中,传统处理方法存在能耗高、二次污染等问题。光催化技术因其绿色高效的特点被视为理想解决方案,但常用光催化剂石墨相氮化碳(g-C3N4)存在带隙宽、电子-空穴复合快等缺陷,限制了其在可见光下的应用效率。台湾成功大学的研究团队在《Applied Catalysis A: General》发表的研究中,创新性地采用镍(Ni)修饰策略对g-C3N4进行改性。通过热缩聚法制备g-C3N4基底后,采用浸渍法引入不同比例的Ni(NO3)2·6H2O前驱
来源:Applied Catalysis A: General
时间:2025-07-20
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虚拟环境中边界线索对空间导航能力的增强作用及其认知机制研究
空间导航是人类赖以生存的核心认知功能,但环境线索如何影响导航效率仍是未解之谜。传统理论如几何模块假说认为边界几何形状主导空间编码,而新兴的Shape-Segment假说则强调边界视觉特征的分段作用。虚拟现实技术的突破为这一领域带来全新研究范式,但边界连续性、形状特异性与地标线索的交互机制尚不明确。为破解这一难题,国内某高校的研究团队在《Acta Psychologica》发表系列实验,通过虚拟环境中的定位任务,首次系统验证了边界分割的认知增强效应。研究采用MazeSuite构建三维场景,招募120名大学生完成计算机化导航测试,记录距离误差(Distance error)和角度误差(Angula
来源:Acta Psychologica
时间:2025-07-20
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综述:循环意图与最小化行动:酒店业中“少做”心理学的整合性回顾
循环经济在酒店业的实践困境与心理机制行为障碍:习惯与认知的桎梏酒店管理者对循环经济(CE)的采纳长期停留在低努力行动层面,如基础4R策略(减量Reduce、复用Reuse、循环Recycle、回收Recover)。这种现象与习惯性思维模式密切相关——Verplanken提出的"习惯性心智模式"使管理者对创新信息敏感度降低。研究显示,即使游客将家庭环保习惯(如垃圾分类)带入酒店场景,管理者仍因担心破坏运营效率而抗拒系统性变革。教育缺失加剧了这种认知局限。葡萄牙案例表明,缺乏CE知识培训的酒店员工会将塑料包装当作可降解材料处理。动态能力理论指出,组织学习机制缺失会形成路径依赖,导致管理者过度依赖线
来源:Acta Psychologica
时间:2025-07-20
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用于量化土壤中PE塑料碎片上硅酸盐存在的快速ATR-FTIR方法
塑料垃圾与土壤环境之间的相互作用仍然是一个研究不足的领域。近年来,我们报告了在聚乙烯(PE)宏、中、微塑料表面形成了一种机械稳定性较高的粘土相,主要由硅酸盐组成。这一现象使得塑料碎片转化为复合材料,可能引起密度、疏水性和污染物吸附能力等性质的显著变化。因此,量化硅酸质成分对于更深入地理解塑料与环境之间的相互作用至关重要。传统的硅元素检测方法如能谱分析(EDX)虽然被广泛使用,但其过程较为繁琐、技术要求高,并且在许多实验室中并不普及。此外,粘土附着在PE基质上,使得在傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析中,C–O和Si–O伸缩振动光谱出现重叠,从而影响对氧含官能团的准确识别。本研究开发了一种快速且
来源:Vibrational Spectroscopy
时间:2025-07-20
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美国少数族裔群体面临交通与职业噪声污染的叠加不公正:历史性红线政策与持续抵押歧视的影响
在美国城市化进程中,一个长期被忽视的环境健康危机正悄然蔓延——超过4600万美国人每日暴露于超标的交通噪声(>55 dBA),同时2180万劳动者面临职业噪声(>85 dBA)威胁。这两种噪声源分别由不同机构监管(EPA负责环境噪声,OSHA监管职业噪声),导致其叠加效应长期未被系统评估。更令人担忧的是,早期研究表明非白人群体可能承受着不成比例的噪声负担,但既往研究往往割裂考察环境与职业暴露,未能揭示问题的全貌。密歇根大学(University of Michigan)的研究团队在《Journal of Exposure Science & Environmental Ep
来源:Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology
时间:2025-07-20
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高熵稀土二硅酸盐环境障涂层在SiC包覆C/C复合材料中的卓越CMAS腐蚀抗性研究
航空发动机的“铠甲”正面临严峻挑战。当飞机穿越富含火山灰或沙漠尘埃的空域时,这些颗粒物在超过1200℃的高温下会熔融形成钙镁铝硅酸盐(CMAS)玻璃体,像“酸液”般侵蚀发动机热端部件的保护层。传统碳/碳(C/C)复合材料虽具有轻质高强的优势,但其在高温氧化环境中会快速失效,即便采用SiC涂层防护,仍难以抵御CMAS的渗透腐蚀。这一难题严重制约着航空发动机性能的提升。针对这一瓶颈,中国科学院上海硅酸盐研究所的研究人员将高熵合金的设计理念引入环境障涂层(EBCs)领域,创新性地开发出(Yb0.2Lu0.2Er0.2Tm0.2Sc0.2)2Si2O7(简称(5RE0.2)2Si2O7)高熵稀土二硅酸
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-07-20
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新型水合碳酸镁高效吸附浮选废水中油酸钠:吸附机制与环境应用突破
浮选废水中的油酸钠(NaOL)是矿产加工中的常见污染物,其直接排放会大幅增加水体的化学氧需求(COD)和生化氧需求(BOD),导致水质恶化、水生生物灭绝,甚至威胁农田灌溉——这不仅仅是环境问题,更关乎人类健康和生态平衡。然而,现有吸附剂如硅基聚合物或改性膨润土,吸附容量低至420.7 mg/g,且耗时长达120分钟,无法满足高效处理需求。面对这一挑战,研究人员(基于国家自然科学基金和山东省自然科学基金资助,推测为中国机构团队)在《Surfaces and Interfaces》发表论文,通过创新制备水合碳酸镁吸附剂,系统探究其吸附性能与机制,为解决浮选废水污染提供了突破性方案。研究人员采用简单
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-07-20
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探索社区物理环境对痴呆症及轻度认知障碍患者步行体验的影响机制
随着全球痴呆症患者数量突破5700万,61%的加拿大患者选择在社区居家养老,但嘈杂的交通、混乱的施工场地和缺乏辨识度的街道设计正不断压缩他们的活动空间。这种"缩小的世界"现象不仅加剧了患者的孤立感,更威胁着其基本生活能力——当一位老人因语言障碍不敢向路人问路,或因施工围挡迷失在熟悉的街道时,暴露的是城市规划对神经多样性群体的系统性忽视。加拿大西蒙菲莎大学(Simon Fraser University)的研究团队采用环境老年学(Environmental Gerontology)理论框架,联合不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)医院阿尔茨海默病研究
来源:SSM - Qualitative Research in Health
时间:2025-07-20
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三峡库区紫色土抗侵蚀性能的EICP缓解机制与效果研究
在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,土壤侵蚀已成为威胁粮食安全和生态稳定的重大环境问题。三峡库区作为典型的生态脆弱区,其特有的紫色土因结构松散、抗蚀性差,在集中水流作用下年均土壤流失量高达1.2亿吨,严重威胁库区生态安全。传统工程固坡措施存在成本高、破坏生态等问题,而新兴的生物矿化技术——酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)因其环境友好、操作简便等优势,成为土壤抗蚀性提升的研究热点。立陶宛生物经济研究中心(BioTEC)的Egidijus Šarauskis团队在《Solid Earth Sciences》发表的研究,首次系统评估了EICP技术对三峡库区紫色土抗集中水流侵蚀的缓解性能与作用机制。研究
来源:Solid Earth Sciences
时间:2025-07-20
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基于时空光谱特征的洱海流域耕地土壤有机碳储量估算模型构建与应用
在应对全球气候变化的背景下,土壤有机碳(SOC)作为陆地生态系统中最大的活性碳库,其精确量化一直是环境科学领域的重大挑战。尤其对于高原湖盆区这类"生态敏感区",复杂的地形条件、破碎化的耕地格局以及多样化的人类活动,使得传统SOC监测方法如同"雾里看花"——既难以捕捉空间异质性,又无法解析时间动态。以洱海流域为例,这片镶嵌在云南高原上的"大地调色盘",垂直高差超过2000米的地形造就了"一山有四季,十里不同天"的微气候环境,更让土壤碳循环过程充满未解之谜。昆明理工大学的研究团队在《Solid Earth Sciences》发表的研究,犹如为这片神秘土地装上了"时空显微镜"。研究人员创造性地将多源
来源:Solid Earth Sciences
时间:2025-07-20
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细菌浓度调控下MICP技术提升花岗岩残积土抗雨蚀机制研究
论文解读研究背景:雨蚀威胁下的生态挑战花岗岩残积土(GRS)广泛分布于热带亚热带地区,占中国国土面积9%(Fei et al., 2020)。其高孔隙率、松散结构和遇水易蚀特性导致严重水土流失,仅2024年中国东南沿海水蚀面积就达15,500 km²(Ministry of Water Resources, 2024),年泥沙量达785万吨。这种侵蚀不仅引发土地退化、水体富营养化,更威胁区域经济可持续发展(Liao et al., 2025b)。作为水力侵蚀的初始阶段,溅蚀贡献了坡面侵蚀总量约50%的泥沙(Xu et al., 2010),传统防控措施如植被覆盖成本高昂,工程措施适应性有限,而
来源:Solid Earth Sciences
时间:2025-07-20
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微生物诱导碳酸盐沉淀技术增强花岗岩残积土抗溅蚀性能的调控机制研究
在全球气候变化背景下,花岗岩残积土(GRS)的溅蚀问题正演变为严峻的生态挑战。这类广泛分布于热带亚热带地区的土壤,因其高孔隙率、松散结构和强亲水性,在降雨冲击下极易发生结构性破坏。据统计,仅2024年我国东南沿海地区因水力侵蚀造成的土地流失就达15,500平方公里,年泥沙产量高达785万吨。传统治理方法如植被恢复、工程措施和化学改良剂,或存在成本高昂、或带来生态风险,难以满足可持续发展需求。针对这一难题,江西理工大学的研究团队创新性地将微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbially Induced Carbonate Precipitation, MICP)技术引入GRS改良领域。这项发表于《S
来源:Solid Earth Sciences
时间:2025-07-20
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高效云凝结核:激光合成纳米碘化银(AgI)的创新制备与冰核活性研究
全球气候变化导致的水资源分布不均问题日益严峻,传统水源如河流和地下水已无法满足需求。令人惊讶的是,云层中仅极少部分水分能转化为降水,这种"看得见却喝不着"的矛盾催生了人工影响天气技术的发展。其中,云催化技术通过向云中播撒凝结核来增强降水,但传统化学合成方法存在污染大、可控性差等瓶颈。研究人员开创性地采用脉冲激光液相烧蚀(PLAL)技术,在碘化去离子水(I-DW)中制备高纯度纳米碘化银(AgI)。这种"绿色制造"工艺完全摒弃表面活性剂和化学稳定剂,通过精确调控激光参数(1064 nm波长,10 ns脉宽,60 mJ/脉冲初始能量),实现了纳米颗粒的清洁合成。实验证实所得β-AgI NPs具有与冰
来源:Scientific African
时间:2025-07-20
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随机微分方程模型下的乙肝病毒传播动态分析
乙肝病毒(HBV)感染作为全球公共卫生难题,每年导致近百万人死亡。其独特的双相感染模式——急性感染可自愈,慢性感染则引发肝硬化和肝癌——使得传播机制异常复杂。更棘手的是,高达40%的慢性感染者并无急性感染史,这种"隐匿性传播"特性使传统确定性模型难以准确预测疫情趋势。现有研究多基于常微分方程(ODE),未能充分考虑环境波动对传播参数的影响,例如温度变化对病毒存活率的影响、社会干预的随机性等关键因素。为突破这一局限,研究人员创新性地构建了包含四类人群的随机微分方程模型:易感者(S)、急性感染者(L)、慢性感染者(C)和康复者(R)。模型首次引入布朗运动(ℬ₁(t), ℬ₂(t))量化环境噪声,将
来源:Scientific African
时间:2025-07-20