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关于MOF-808分子中对沙林气和芥子气的双重吸附的计算洞察:不同的结合与相互作用机制
金属–有机框架(MOFs)因其独特的结构特性,近年来在化学武器剂(CWAs)的捕获和催化降解领域展现出巨大潜力。其中,基于锆(Zr)的MOFs(Zr-MOFs)因其可调的孔隙率、优异的结构稳定性以及多功能的催化特性,成为研究重点。然而,当前关于Zr-MOFs中多种化学性质不同的CWAs共存及其相互作用的研究仍较为有限,特别是在模拟真实环境条件下的竞争与协同行为方面。本文通过结合分子动力学(MD)模拟、蒙特卡洛(MC)吸附研究和密度泛函理论(DFT)计算,深入探讨了两种典型CWAs——神经毒剂GB(即沙林)和糜烂性毒剂HD(即芥子气)在MOF-808中的同时吸附与相互作用机制。这些结果不仅揭示了
来源:The Journal of Physical Chemistry C
时间:2025-10-28
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ReMLP-NET:一种用于分子能量预测的神经网络交互势模型
深度学习方法的应用日益广泛,现已在化学、生物学及相关领域得到常规使用。在化学应用中,它们作为量子力学(QM)方法的替代方案,能够在更合理的计算时间内预测分子能量。本文利用机器学习算法来预测包含氢(H)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、硫(S)和氯(Cl)元素的分子的总能量。训练和评估所使用的Retrievium多层感知器神经网络(ReMLP-NET)采用了来自Retrievium数据库的优化结构及总能量数据,该数据库包含了GDB13和DUD-E集合中的分子,特征集为原子环境向量。对称性函数的超参数通过遗传算法进行优化。与ReANI-2x方法相比,所提出的方法在平均绝对误差(MAE)和均
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-10-28
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西北大西洋云凝结核行为与闭合特性评估
深入研究云凝结核(CCN)的特性对天气和气候具有重要意义,因此实地观测显得至关重要。本研究利用“大西洋西部气溶胶与云相互作用实验”(ACTIVATE)的空中观测数据来分析CCN的特性。该实验从2020年11月持续到2022年6月,覆盖了从美国东海岸到百慕大的区域。在最常采样的过饱和度(SS;0.37–0.43%)条件下,CCN浓度夏季的中位值为652 cm–3,冬季为460 cm–3,6月份在百慕大附近降至310 cm–3。观测到的湿性参数(κ)在冬季、春季和夏季的变化范围为0.19–0.21,在百慕大附近升高至0.97。通过测量特定成分和数粒分布,我们预测了在不同SS条件下的CCN浓度,其范
来源:ACS ES&T Air
时间:2025-10-28
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表面化学调控的牛皮纸木质素与聚电解质包覆的金纳米颗粒之间的结合相互作用
本研究聚焦于金 nanoparticles(AuNP)表面化学与未分离的硫酸盐木质素(kraft lignin)结合能力之间的关系。通过荧光淬灭滴定方法,研究人员评估了木质素在不同电荷聚合物表面(如聚(烯丙胺盐酸盐)PAH、聚丙烯酸 PAA 和聚(二烯丙基二甲基氯化铵)PDADMAC)上的结合亲和力(Ka)。AuNP-木质素复合物通过紫外-可见吸收光谱、ζ-电位分析和动态光散射(DLS)进行表征。实验结果表明,AuNP-木质素复合物的尺寸、电荷和聚集状态取决于原始 AuNP 表面化学和木质素浓度。荧光数据表明,PDADMAC-AuNP 表面的结合亲和力显著高于其他表面,而 Cit-AuNP、P
来源:ACS Omega
时间:2025-10-28
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聚(1-己烯-马来酸酐)的生物降解性与生态毒性:对其环境行为及生物影响的深入研究
聚合物在陆地生态系统中的持续积累带来了严重的环境挑战。本文研究了聚(1-己烯-马来酸酐)(HMA)在土壤中的生物降解过程以及铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)对其降解作用,以减轻其环境影响。实验结果显示,HMA在土壤中培养90天后矿化率为17.6%。与铜绿假单胞菌共同培养30天后,HMA的质量损失达到了79.0%。此外,HMA的暴露导致土壤微生物群落发生显著变化:最初5天内蛋白质细菌(Proteobacteria)的丰度从40.3%增加到48.9%,但由于生物降解产物的抑制作用,随后降至34.6%。植物毒性测试表明,大豆幼苗在接触HMA后表现出根系伸长受阻、侧根形成减
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-10-28
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利用动态时间规整技术从拉曼光谱中的基底材料中自动去除背景噪声
在当前的科学领域中,拉曼光谱技术因其无标记、高灵敏度以及能够提供分子指纹信息等优势,被广泛应用于多个领域,如便携式诊断设备、环境监测等。然而,由于基底材料(如硅片、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等)和矩阵干扰的存在,拉曼光谱中常包含大量的背景信号,这会严重影响光谱数据的准确性和可靠性。因此,背景去除技术在拉曼光谱分析中显得尤为重要。本文提出了一种创新的自动化背景去除方法,旨在提升拉曼光谱数据的清晰度与分析精度。传统的背景去除方法,如简单的点对点减法,往往存在局限性,例如背景和测量信号之间可能存在强度差异、峰位偏移、峰宽不一致以及形状差异等问题,这些问题可能会影响分析结果的准确性。因此,本文引入了一
来源:ACS Omega
时间:2025-10-28
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一种新形成的细菌驱油联合体在侏罗纪和三叠纪水库中的应用:特性分析、环境适应性及岩心注水试验
微生物增强原油采收率(MEOR)是一种三级采油技术,其目标是延长油田的产油周期,并作为后续增产措施的候选方案。然而,以往关于MEOR的研究多局限于温和的实验环境,未能充分模拟油田的实际条件,从而限制了对微生物适应性及工业应用潜力的认识。本研究旨在通过筛选和评估油田本土的原油乳化细菌,构建适用于研究区域的增强微生物驱油系统,并结合实验数据评估其在模拟油藏条件下的增产效果。研究区域主要位于鄂尔多斯盆地,包括侏罗系胡家山油田的Yan 9和Yan 10层,以及三叠系华庆油田的Chang 6层。这些区域的油藏具有低渗透性,且由于连续的注水开发,油藏中形成了明显的非均质性和水驱效率不足的问题,导致水油比上
来源:ACS Omega
时间:2025-10-28
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通过后聚合大分子链交换反应制备高分子量聚(氟苯基硅氧烷)弹性体,以优化其综合性能
为极端环境设计聚硅氧烷弹性体需要兼顾机械强度、耐环境性能和低温弹性等多个方面。多组分共聚是一种有效的策略,可以丰富硅氧烷的结构多样性,但传统方法往往难以同时实现成分复杂性和高分子量。本文介绍了一种优化的后聚合大分子链交换方法,用于制备含有二甲基(DiMe)、二苯基(DiPh)、甲基三氟丙基(MeCF3)和甲基乙烯基(MeVi)重复单元的四氟苯基硅氧烷(PMFPS)共聚物。据我们所知,这是首次在聚硅氧烷中实现高达441.1 kDa的分子量,同时包含四种不同的硅氧烷单元,且没有牺牲加工性能或结构完整性。优化后的PMFPS弹性体表现出优异的机械性能:拉伸强度为10.2 ± 0.4 MPa,断裂伸长率
来源:ACS Applied Polymer Materials
时间:2025-10-28
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后疫情时代远程办公兴起对通勤方式选择的影响研究:基于西雅图的实证分析
研究亮点本研究通过创新性地建模典型工作周内的每日通勤选择,揭示了远程办公频率与通勤方式之间的动态关联。研究发现,高收入群体更倾向于采用私人车辆与远程办公相结合的模式,而混合工作制(Hybrid Work)则显著改变了通勤者对公共交通的依赖程度。研究结果从时间地理学(Time-Geography)视角为活动基模型(Activity-Based Model)提供了新的行为证据。结论COVID-19大流行彻底改变了工作与通勤的格局。尽管疫情健康影响已减弱,但其对个体出行偏好的重塑效应将持续影响城市交通系统。研究发现,远程办公的普及虽带来减碳效益,却可能导致公共交通客流量持续低迷(较疫情前下降超30%
来源:TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT
时间:2025-10-28
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热电器件辅助R290热泵系统的性能优化研究:基于三维打印与传统制造技术的对比分析
实验亮点本研究针对两种不同设计的热电器件(TESCconv和TESC3D)进行了系统性能测试,重点分析了其在不同电压(1.0-8.0 V DC)、R290温度(40-50°C)和辅助水温(30-60°C)条件下的响应。结果表明,TESC3D在制冷/制热容量和COP方面均显著优于传统设计,尤其在低电压(1.0 V DC)下表现最佳,为小型热泵系统的优化提供了关键数据支持。实验结果通过对比两种TESC在不同工况下的性能,发现TESC3D的制冷COP(COPc)最高可达1.22,制热COP(COPh)达2.22,且其附加制冷/制热容量分别达到270 W和490 W。误差分析(Type C误差棒)进一
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-10-28
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钒掺杂优化电子配位环境抑制Jahn-Teller畸变的高性能锰基层状氧化物钾离子电池正极材料
结果与讨论图1a展示了以V2O5为钒源合成钒掺杂空心微球(KMO HMSs)的示意图。首先通过共沉淀法合成球形MnCO3前驱体(图S1),随后与特定摩尔比的K2CO3充分研磨并经高温煅烧获得KMO HMSs。为实现钒掺杂,在研磨过程中加入不同质量分数(3%、5%、10%)的V2O5……(后续内容需结合全文补充翻译)结论本研究通过简易共沉淀法合成了钒掺杂锰基层状氧化物空心微球(V5-KMO HMSs),并将其作为先进正极材料应用于钾离子电池(PIBs)。结构及光谱分析表明,V4+掺杂通过协同调控结构和电子环境,有效抑制了Jahn-Teller畸变。与传统依赖离子尺寸效应或晶格应变调控的Mg2+、
来源:Energy Storage Materials
时间:2025-10-28
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晶面调控与过氧单硫酸盐协同增强氯氧化铋光生载流子利用以高效去除水中阿莫西林
研究亮点本研究展示了晶面工程与PMS激活的协同整合如何通过光催化介导的"自由基调控"策略实现AMX的高效降解。通过调控BiOCl的暴露{010}晶面并引入PMS,我们将h+氧化路径转向选择性•OH生成,实现了降解动力学3.1倍的提升(k1 = 0.0455 min−1)并在75分钟内达到85%的总有机碳(TOC)去除率。密度泛函理论(DFT)计算表明,BiOCl中的Bi–O–Bi桥键促进了O 2p轨道的离域,增强了电荷转移。结论本研究证明,通过晶体刻面工程和PMS激活的协同作用,能够通过光催化介导的"自由基调控"策略实现AMX的高效降解。通过调整BiOCl的暴露{010}刻面并引入PMS,我们
来源:Applied Catalysis B-Environment and Energy
时间:2025-10-28
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视觉菜单设计中的诱饵效应:促进可持续非肉类食品选择的眼动追踪研究
在全球人口持续增长和食品需求不断上升的背景下,如何减少消费对环境的影响已成为迫切需要解决的问题。食品生产占全球碳排放的三分之一,其中肉类和禽类消费的上升是温室气体排放的重要贡献者。植物基饮食在减缓环境影响、减少碳足迹和促进可持续性方面发挥着关键作用,与畜牧业的环境影响形成鲜明对比。面对这一挑战,行为干预策略显示出影响个体选择朝向更环保方向的潜力。其中,"助推"(nudge)作为一种行为干预策略,在影响饮食行为和植物基可持续食品选择方面展现出良好效果。菜单工程研究中的"诱饵效应"(decoy effect)被认为是一种有前景的促进可持续食品选择的方法。然而,先前由Attwood等人(2020)开
来源:International Journal of Gastronomy and Food Science
时间:2025-10-28
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利用空间随机森林模型实现高分辨率区域尺度地下水位的精准预测
水,是生命之源,更是农业的命脉。在全球气候变化加剧的今天,地下水作为重要的水资源,其动态变化直接影响着作物生长、生态系统平衡乃至区域经济的可持续发展。然而,一个严峻的现实摆在面前:对于大多数地区而言,地下水位(Groundwater Level, GWL)的监测数据往往因观测井分布稀疏、监测不连续而严重匮乏。这种数据缺口如同蒙在决策者眼前的迷雾,使得精准评估水资源状况、制定有效的水资源管理和气候变化适应策略变得异常困难。传统的物理模型虽然能够刻画地下水运动过程,但其构建需要海量数据支撑,且耗时耗力,难以满足大范围、高精度的预测需求。面对这一挑战,机器学习(Machine Learning, M
来源:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
时间:2025-10-28
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硫化石墨相氮化镓@钇掺杂氧化锌纳米复合材料:4-氨基苯酚的电化学传感与光催化降解双功能平台
亮点•开发出新型S-GCN@Y-ZnO纳米复合材料,实现4-氨基苯酚的双功能处理(传感+降解)•可见光驱动降解效率达92.2%,电化学检测限低至0.1 μM•机器学习模型精准预测传感器响应(R2=0.9818)结论本研究成功合成S-GCN@Y-ZnO纳米复合材料,其在可见光下具备增强的光催化活性,降解效率达91.3%,这归因于改善的光吸收能力、高效的电荷分离以及稳健的界面相互作用。该材料同时展现出卓越的电化学传感性能,为环境污染物治理提供了高效双功能平台。
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-10-28
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氨基功能化磁性MOF@超支化聚合物复合材料的定向组装及其对染料废水的选择性吸附机制研究
Highlight新型吸附剂Fe3O4@MOF/HBP-NH2通过氨基功能化超支化聚合物(HBP-NH2材料特性分析通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析官能团变化(图1a)。在Fe3O4@MOF中,–COO−的对称和不对称拉伸峰分别位于1630 cm−1和1446 cm−1。581 cm−1处的特征峰归属于Fe–O基团(磁性组分Fe3O4@MOF)。720–760 cm−1处的峰源于MOF中的Zn−O簇。此外,其他峰...结论本研究通过胺导向分级组装策略构建了新型3D磁性MOF复合材料(Fe3O4@MOF-NH2)。综合表征(FTIR、XPS、TEM、TGA、XRD、zeta电位)证实其具有
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-10-28
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机器学习辅助的磺化石墨相氮化碳@钇氧化锌纳米复合材料用于4-氨基酚的电化学检测与光催化解毒研究
亮点试剂与材料合成过程中使用的材料和试剂包括:六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O,≥99%,西格玛奥德里奇,美国)、2-咪唑甲醛(≥98%,阿尔法埃莎,英国)、三氟乙酸(TFA,≥99%,默克,德国)、甲醇(≥99.9%,大韩,韩国)、高锰酸钾(KMnO4,≥99%,西格玛奥德里奇,美国)、六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O,≥99.5%,阿尔法埃莎,英国)、硫酸(H2SO4,98%,默克,德国)、石墨粉(99.9%,西格玛奥德里奇,美国)等。表面结构与形态学研究采用先进的成像和衍射技术,包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析(BET),来研究CeV2O7
来源:Inorganic Chemistry Communications
时间:2025-10-28
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金融科技与绿色增长的非洲路径:数字资源如何重塑撒哈拉以南非洲的可持续发展格局
在全球经济努力应对气候危机和数字革命的时代,一个关键问题日益凸显:新兴的数字金融技术,能否成为推动环境友好型经济发展的强大引擎?特别是在撒哈拉以南非洲(SSA)这片充满活力与挑战的土地上,这里既有世界上最快速增长的经济体,也面临着严重的环境退化和普遍的贫困问题。超过十亿人口居住于此,其中超过40%的人每日生活费不足2.15美元,许多人的生计高度依赖对气候变化敏感的雨养农业和非正规城市经济。这使得当地家庭尤其容易受到森林砍伐、洪水和干旱等环境退化和气候相关风险的影响,而这些风险反过来又加剧了贫困和不平等。因此,SSA的经济转型不仅要追求增长,还必须兼顾社会公平和环境韧性。在此背景下,“绿色增长”
来源:Innovation and Green Development
时间:2025-10-28
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城市邻里环境如何塑造青少年健康?——来自荷兰乌得勒支低收入社区男孩的质性洞察
在全球范围内,青少年健康正面临严峻挑战,从心理健康问题到肥胖流行,诸多健康指标呈现下滑趋势。与此同时,全球城市化进程不断加速,越来越多的青少年在城市环境中成长和生活。然而,城市邻里环境——包括物理空间、社会互动和机构资源——如何具体影响青少年的健康和幸福感,尤其是对于那些生活在资源有限、低社会经济地位(SEP)社区的青少年而言,仍是一个亟待深入探索的复杂问题。以往的研究多聚焦于成年人,或者侧重于疾病的预防(ill-being),而对青少年自身如何理解健康,以及他们如何看待周围环境对自身福祉的影响,缺乏足够的关注。为了弥补这些知识空白,一项在荷兰乌得勒支市开展的研究应运而生,旨在从青少年的视角出
来源:Health & Place
时间:2025-10-28
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北极阿拉斯加苏厄德半岛晚全新世泥炭地动态:水文变化与火灾活动对植被演替和碳储量的影响
HighlightSite description我们的研究地点位于阿拉斯加的苏厄德半岛,距诺姆东北约114公里,地处Council附近的苔原生态系统内(坐标:64°51′38.3″ N; 163°42′39.7″ W;海拔45米)。根据诺姆机场1949年至2012年的记录,年平均气温为-3.1 °C,一月平均气温低至-14.8 °C,七月平均气温为10.7 °C,年降水量为401毫米,其中降雪量为157厘米。在采样区域,优势植物群落是...Chronology and lithology年龄-深度模型(图2)表明,两个泥炭剖面在约公元1400±15年至2014年期间(岩芯KU;堆积速率0.0
来源:Global and Planetary Change
时间:2025-10-28