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无需粘合剂的原位构建非对称夹层膜-电极集成结构,用于高效碱性水电解
在当今全球能源转型加速的背景下,氢气作为清洁能源载体的重要性日益凸显。水电解制氢技术被视为实现碳达峰与碳中和目标的关键路径之一,尤其在碱性水电解(AWE)领域,其在工业应用中的潜力吸引了大量研究关注。然而,AWE系统在实际运行中仍面临诸多挑战,如能量转换效率低、系统稳定性差以及材料在强碱性环境下的耐久性不足等问题。针对这些关键问题,本研究提出了一种创新的膜电极组件(MEA)设计策略,旨在提升AWE的电解效率、气体屏障性能以及长期稳定运行能力。传统的AWE系统通常采用聚苯硫醚(PPS)织物作为隔膜材料,但其固有的疏水性会导致膜表面气泡聚集,进而影响离子传导效率,限制了系统的整体性能。为解决这一问
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-11-16
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揭示湿度对微量甲烷光催化臭氧化的双重影响:增强自由基生成与活性位点阻塞
应俊宇|王云|张海媛|白杨|朱家华|卢晓华|李伟|穆丽文中国南京,南京工业大学化学工程学院材料导向化学工程国家重点实验室,邮编210009摘要环境中的湿度对催化过程有着显著影响。在使用光催化臭氧化(PCO)技术去除微量甲烷(CH4)时,研究湿度对这一过程的影响至关重要。本文研究了金属修饰的ZnO(Au、Pt、Pd)在处理微量CH4时的湿度效应,并阐明了反应机制。结果表明,引入水蒸气后所有催化剂的CH4去除率均有所下降。表征结果显示,催化剂的结构和表面化学性质在反应过程中没有发生显著变化。对子过程的比较实验表明,水分子的引入改变了CH4的氧化途径,使反应从催化剂表面扩展到其上方的气相。这表明水分
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-11-16
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浮动光催化驱动的生物能源辅因子NAD(P)H再生
NAD(P)H 是在生物化学反应中起关键作用的还原型辅酶,广泛应用于食品、制药和化工领域。其在酶促氧化还原反应中的作用,使其成为生物催化过程中的重要能量载体。然而,NAD(P)H 在反应过程中会被消耗,因此,开发高效的再生策略对于实现其可持续利用至关重要。近年来,光催化技术因其绿色环保、成本低廉以及高催化效率等优势,成为再生 NAD(P)H 的研究热点。然而,当前光催化技术仍面临诸多挑战,例如光催化效率较低、水中光吸收导致的光能利用率不高以及竞争性副反应对电子的消耗等问题。这些问题限制了光催化在实际应用中的潜力,因此,探索新的光催化策略成为当前研究的重要方向。本研究提出了一种新型的光催化体系,
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-11-16
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利用胶原蛋白废弃物/氮化氧化石墨烯/聚合物复合材料,在真实的水溶液中实现对碘离子的电化学检测及氧化过程
本研究探讨了一种新型的电活性纳米-生物聚合物杂化材料(ENBPH)的合成与应用,旨在实现对碘离子(I⁻)的高灵敏度和选择性检测。该材料结合了氮氧化石墨烯(NGO)纳米颗粒、未鞣制胶原废物(UCW)以及聚N,N-二甲基丙烯酰胺(poly(DMAM))的特性,具有良好的电化学性能和应用前景。研究者通过多种分析手段,包括光谱学、电化学方法、X射线衍射(XRD)等,评估了不同组成材料的性能,并最终确定了最佳的ENBPH3结构。该结构不仅在三种水样(蒸馏水、自来水、池塘水)中表现出最高的开路电位(OCP)和导电性,还具有优异的检测能力和稳定性。在研究背景方面,电活性纳米杂化聚合物在传感器、电催化剂和超级
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-11-16
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水库沉积物中磷释放的原位评估:对富营养化控制与水质管理的意义
陈王|孙贤鹏|孙阳|孙子怡|黄廷林|施建超烟台大学土木工程学院,中国烟台市清泉路30号,264005摘要水库沉积物既是磷(P)的汇也是潜在的来源,在内部养分循环和富营养化过程中起着关键作用。本研究全面调查了位于中国东部的代表性水源地——周村水库(ZCR)沉积物中磷的释放动态和空间分布。为了捕捉原位沉积物-水交换过程,设计并部署了一种新型原位沉积物反应器,能够在接近自然条件下实时监测沉积物污染物的释放情况。野外调查和实验室分析表明,可被NaOH提取的磷是主要磷形态,表明其具有较高的内部释放潜力。季节性分层导致的交替厌氧-好氧条件促进了磷的反复沉淀-迁移循环,并导致表层磷浓度显著升高。此外,观察到
来源:Journal of Environmental Chemical Engineering
时间:2025-11-16
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橡树花粉甲虫(Platypus koryoensis)成虫前胸凹陷处的性别特异性微生物群
摘要拟步甲在称为“菌囊”的特化身体结构中培养共生真菌。它们以这些真菌为食,而非植物宿主,因此这种共生关系对它们的营养和繁殖至关重要。韩国橡树枯萎病的主要传播者——Platypus koryoensis拟步甲,将这些共生体储存在具有性别二态性的前胸凹陷处。然而,这些结构内的细菌和真菌群落尚未得到全面分析。在本研究中,通过细菌16S rRNA和真菌内部转录间隔区(ITS)的宏条形码技术,对雌性和雄性P. koryoensis成虫体内的这些群落进行了表征。细菌的α多样性在性别间没有显著差异,但β多样性分析显示存在组成差异。在雌性拟步甲中,Lacticaseibacillus、Leuconostoc和
来源:Symbiosis
时间:2025-11-16
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利用内生固氮细菌的植物有益特性来促进水稻生长
摘要内生固氮细菌对于增强生物固氮(BNF)和促进植物生长至关重要,尤其是在氮素有限的土壤中。在我们的研究中,我们分离出了四种固氮内生细菌:从高粱中分离出P101和EB120,从水稻中分离出G1,从Cynodon草中分离出N65。通过详细的形态生物学分析,我们确定所有菌株均为革兰氏阴性杆菌,除了EB120,它是革兰氏阳性杆菌。利用16S rDNA测序技术,将这些菌株鉴定为:Pantoea属的P101、Bacillus mojavensis的EB120、Enterobacter的G1和Serratia marcescens的N65。nifH基因扩增证实了它们的固氮能力,这一能力通过乙炔还原试验(A
来源:Symbiosis
时间:2025-11-16
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综述:封装纳米材料:探索可持续提取工艺的前沿领域——综述
纳米技术(NT)在提取方法中的整合,正在通过提供高选择性、高灵敏度、高效率以及环境可持续性,彻底改变分离与纯化技术。在众多纳米材料中,封装纳米材料(Encapsulated Nanomaterials, ENMs)因其优异的形态、高比表面积、可调孔隙率和可控的表面功能,成为一种极具前景的类别。封装不仅稳定了纳米材料,还提高了其可重复性,增强了在提取过程中的稳定性,并减少了废弃物的产生。此外,封装纳米材料在实时应用中展现出高提取效率的潜力,能够有效去除多种分析物。本综述探讨了封装纳米材料在提取技术(包括固相萃取和固相微萃取)中的最新发展,为减少生态足迹、提高资源回收效率以及有机和无机污染物的预处
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-11-16
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用于选择性富集含有顺式二醇的黄酮类化合物的多孔吸附剂的制备,以及基于生命周期分析的绿色性能评估
这项研究聚焦于开发一种新型的吸附材料,用于高效分离和纯化含有顺式二醇结构的黄酮类化合物。黄酮类化合物因其广泛的生物活性,如抗炎、抗癌、抗菌和抗衰老等特性而备受关注。然而,这些化合物的结构复杂性给其在药理学上的分离和纯化带来了挑战。为了应对这一难题,研究团队采用了一种“一锅法”合成策略,制备出一种名为PCPF(果胶/羧甲基淀粉钠/聚乙烯亚胺/4-甲酰苯硼酸)的吸附材料。该材料以果胶、羧甲基淀粉钠、聚乙烯亚胺和4-甲酰苯硼酸为原料,通过化学反应形成具有特定功能的复合结构。实验结果显示,PCPF在相同的吸附条件下表现出高达40.87 mg/g的吸附容量,显著高于市面上常见的大孔树脂如AB-8(33.
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-11-16
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基于海洋学的预测性方法用于监测离岸风力发电场对渔业及渔业资源的影响:以美国中大西洋海湾为例
美国东海岸的中大西洋海湾(Middle Atlantic Bight, MAB)是海上风电(Offshore Wind, OSW)开发的热点区域,其独特的季节性海洋分层现象与其他沿海风电开发区域存在显著差异。这一区域的渔业资源主要依赖于迁徙性鱼类和定居性贝类,其生产率和分布受到海洋环境动态的影响。由于OSW开发本身的复杂性和多样性,制定统一的渔业监测计划(Fisheries Monitoring Plan, FMP)成为一项挑战。然而,本文提出了一种创新性的FMP设计,结合了多种调查方法,并利用区域海洋学知识来指导研究,同时考虑了商业捕鱼者在项目设计和执行中的关键作用。### 1. FMP的必
来源:Fisheries Oceanography
时间:2025-11-16
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克班水库(位于幼发拉底河)中大型鱼类Luciobarbus esocinus的栖息地稳定性、活动范围大小及其移动模式
摘要 Luciobarbus esocinus(又称mangar)是一种极度濒危的大型鱼类,体重不超过140公斤,仅分布于幼发拉底河和底格里斯河流域。由于栖息地破碎化,该物种面临严重威胁。为了研究其在凯班水库(Keban Reservoir)的空间生态特征,研究人员对30条这种鱼类进行了声学标记,并通过部署在水库中的18个接收器对其活动进行了218至437天的监测。结果显示,这些标记鱼类的栖息地忠诚度较低,停留时间指数(RI)介于0.00到0.46之间,被检测到的时间跨度为59至153天。深度和温度数据(分别为115,318条和1
来源:Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems
时间:2025-11-16
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现存鳄类的骨骼病理学为研究化石主龙的古病理学提供了窗口
本研究通过分析现存鳄目动物的骨骼病理数据,揭示了这一类群中骨骼疾病的发生模式及其与行为、生理和环境因素之间的关联。研究对象包括来自鳄科、短吻鳄科和长吻鳄科的927只个体,共检查了22,281个骨骼元素,发现其中414只个体(44.7%)存在1969例骨骼病理情况。从整体来看,骨创伤是最常见的病理类型,占比高达43.9%,其次是炎症性病变(27.3%)和退行性关节疾病(11.5%)。这些发现不仅有助于理解现代鳄类的健康状况,也为解释化石记录中古鳄类和主龙类的骨骼病理情况提供了重要的参考依据。### 骨创伤:行为与生理的直接反映骨创伤是现代鳄类骨骼病理中最显著的现象,其发生频率与动物的体型、年龄和
来源:The Anatomical Record
时间:2025-11-16
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评估与改善全球草地恢复:驱动因素、当前成效及未来发展方向
摘要 随着联合国“生态系统恢复十年”计划的启动,全球范围内的草原恢复项目正在不断扩大。然而,新一代的机遇与挑战需要新一代的科学指导,尤其是对于那些亟需恢复的草原生态系统而言。我们的元分析表明,草原恢复显著提升了生物多样性和生态系统的多功能性。不过,在仅有半数的恢复案例中,生物多样性和生态系统多功能性得到了提升,这表明全球草原恢复工作的效果仍有待提高。恢复方法与时间被认为是影响其效果的重要因素。 为了解决
来源:Journal of Applied Ecology
时间:2025-11-16
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一项关于农民对多物种草地采用看法的在线调查:障碍、益处及知识缺口
在当今全球农业体系中,畜牧业特别是反刍动物的生产扮演着关键角色,为全球农业总产值贡献了约40%(Bonilla-Cedrez等,2023)。在爱尔兰,这一产业尤为突出,其农业用地占国土面积的67%,其中92%为草地(包括重播、永久和半自然草地;CSO,2024)。传统上,爱尔兰的草地系统以多年生黑麦草(*Lolium perenne* L.)为主,因其高产、易于建立和耐牧性而被广泛采用。然而,随着环境和经济压力的增加,农民和政策制定者开始寻求更可持续的替代方案,其中多物种草地(Multispecies Swards, MSS)作为一种整合功能性多样性的策略,逐渐受到关注。多物种草地通常包含至少
来源:Grassland Research
时间:2025-11-16
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澳大利亚土壤钒含量的数字测绘
本研究聚焦于澳大利亚土壤中钒(Vanadium,简称V)含量的分布情况,并利用数字土壤制图(Digital Soil Mapping, DSM)方法,结合机器学习模型,对全国范围内的土壤钒含量进行高精度预测。钒作为一种重要的过渡金属元素,近年来因其在脱碳技术中的潜在应用而受到广泛关注。例如,它在长寿命可重复使用的电池中具有重要作用,因此对资源的可持续利用和管理具有重要意义。澳大利亚拥有全球约四分之一的钒资源,但目前对其土壤中钒的分布情况仍缺乏系统性的空间信息。本研究通过高分辨率的土壤钒含量预测地图,填补了这一空白,为澳大利亚的资源规划提供了重要的基础数据。为了实现这一目标,研究团队采用了一种基
来源:European Journal of Soil Science
时间:2025-11-16
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一份转录组图谱,为豌豆的系统生物学研究提供了便利
随着农业和生物学研究的不断深入,豌豆(*Pisum sativum*)作为一种重要的农作物和经典的遗传学模型,正逐渐进入基因组学和系统生物学的研究领域。尽管RNA-测序(RNA-seq)已成为研究基因表达和转录组学的重要工具,但目前尚未有覆盖广泛生物条件的豌豆全基因组表达图谱。为此,本研究整合了149个公开的RNA-seq数据集,涵盖了10个不同品种的豌豆,以及多种植物器官和环境胁迫条件(包括高温、低温、营养和水分胁迫)。通过构建一个全面的转录组图谱,我们不仅验证了关键基因家族的表达模式,还进一步利用系统生物学方法分析了水分胁迫响应基因的调控网络,并从中预测了潜在的转录因子-靶基因相互作用。此
来源:Crop Science
时间:2025-11-16
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探索小麦生物多样性以实现可持续发展:对在干旱生态系统中种植的40个基因型进行生化和蛋白质分析
摘要 目的 采用环保方法提高小麦的抗逆能力和谷物品质,对于促进农业可持续发展和应对全球粮食安全挑战(如气候变化)至关重要。在这方面,对小麦地方品种进行生化特性分析是培育具有高谷物品质和营养价值的新品种的重要步骤。 方法 本研究以埃及索哈格省(Sohag Governorate)作为干旱地区的模型,对40个埃及小麦地方品种(G1-G40)在两个连续的农业季节(2021/2022年和2022/2023年)中的生化多样性进行了探究。近红外(NIR)光谱技术用于测定谷物的化学成分,包括碳水化合物、淀粉、蛋白质和矿物质含量;SDS-PAGE蛋白电泳分析揭示了显著的蛋白质多态性
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-11-16
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油菜素内酯与脱落酸在甘氨酸最大值(Glycine max (L.) Merr.)这一耐盐性作物及盐生植物Strombocarpa strombulifera (Lam.) A. Gray对盐分响应中的相互作用
摘要油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)在协调植物对非生物胁迫的反应中起着关键作用。本研究旨在比较分析喜湿植物Glycine max和耐盐植物Strombocarpa strombulifera在不同钠盐处理下的激素反应和生长反应,以更好地理解BR和ABA之间的相互作用。这些植物采用水培法种植,并在不同渗透势下接受了盐处理(NaCl、Na2SO4及其等渗混合物)。研究人员测量了生长参数、水分含量、蒸腾作用以及激素(ABA、castasterone和24-epibrassinolide)的积累情况。同时评估了外源ABA的应用效果。在两种植物中,Na2SO4处理导致了最严重的生长抑制、水分含量下降
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-11-16
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有机材料的应用提高了粘壤土地区小麦(Triticum aestivum L)和玉米(Zea mays L)的产量:一项元分析的证据
摘要本研究旨在评估有机材料(秸秆、有机肥料、生物炭)对粘土土壤中小麦和玉米产量的影响,并确定实现可持续生产力的最佳有机-无机肥料组合。通过对2000年至2024年间进行的39项同行评审研究(共448个数据集)进行元分析,提取了作物产量、肥料类型(氮、磷、钾)以及有机材料施用情况的数据。研究结果表明,有机材料显著提高了粘土土壤中的小麦和玉米产量。其中,秸秆还田对小麦产量的提升效果最为显著,而有机肥料对玉米产量的提升作用更为明显。将适量的氮(N)与较高的磷(P)和钾(K)施用量相结合进一步提高了产量。然而,玉米产量的变化幅度较大,这表明需要进一步开展研究。建议分别采用秸秆还田和有机肥料来种植小麦和
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-11-16
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收获前叶面喷施抗坏血酸钙对罗勒微绿苗生长、营养品质及保鲜期的影响
摘要抗坏血酸钙(CaAsc)能有效抑制新鲜水果和蔬菜的褐变和腐烂,从而保持园艺产品的品质。本研究探讨了采前通过叶面喷施CaAsc对罗勒微绿叶生长、光合色素、次生代谢物以及收获时的营养价值(第一部分)的影响,以及采后生理参数、生化反应和抗氧化酶活性(第二部分)的影响。罗勒种子在相对湿度为80% ± 5%的受控黑暗环境中发芽4天,随后移至温室,温室内的平均气温为23/18°C ± 2°C,相对湿度为60% ± 5%。罗勒植株生长稳定后,开始进行不同浓度CaAsc的叶面喷施。实验处理包括四种浓度的CaAsc:0 mM(作为对照组)、10 mM、20 mM和40 mM。叶面喷施分别在播种后的第5天、第
来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition
时间:2025-11-16