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表面诱导的共轭聚电解质在纤维素纳米晶体上的光物理增强效应:单颗粒研究
这项研究探讨了如何通过将短链的聚苯乙烯烯基共轭聚电解质(PPE-CO₂)组装到纤维素纳米晶(CNC)表面,从而改善其在水性环境中的荧光性能。共轭聚电解质因其独特的电子、光学和光物理特性,在生物传感、光学器件和生物成像等领域具有广泛的应用前景。然而,这些材料在水性溶剂中往往表现出不良的光物理特性,主要是因为其疏水性主链容易发生聚集,导致形成类似激基缔合物(excimer-like species)的发射结构。这种结构通常具有较宽的、无特征的、红移的发射光谱,伴随着较低的量子产率和加速的光降解。为了克服这些限制,研究人员提出了一种新的策略,即通过将PPE-CO₂组装到纤维素纳米晶表面,形成更明亮、
来源:Langmuir
时间:2025-10-24
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综述:用于铜(Cu)和铁(Fe)离子检测的明亮碳点:机制与应用
铜和铁是生命必需的元素,它们的失衡或浓度过高会导致一系列严重问题,包括神经退行性疾病、代谢紊乱和环境污染。为了确保水质安全、进行早期疾病诊断以及监测工业过程,迫切需要开发高效的检测技术。碳点(Carbon Dots, CDs)由于其独特的光致发光特性、低环境毒性以及可功能化的表面,已经逐渐超越了传统的量子点和有机染料,成为金属离子传感领域的研究焦点。尽管近年来在利用碳点检测重金属方面取得了显著进展,但现有的综述主要集中在汞、铅和铬等高毒性离子上,而对铜和铁离子的检测研究相对较少且缺乏系统性的总结。本文综述了碳点在铜和铁离子检测中的应用,总结了蓝色、绿色和红色荧光碳点的合成与修饰方法,常见的猝灭
来源:Langmuir
时间:2025-10-24
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天然的东西就总是安全的吗?有效的植物纳米杀虫剂可能对传粉者有害
本研究聚焦于开发一种新型的绿色纳米生物农药,旨在替代传统化学农药,用于控制棉花蚜虫(*Aphis gossypii*)。该纳米生物农药基于大蒜精油(*Allium sativum*)制成,采用了纳米乳液(nano-emulsion)作为载体,通过高压力微流化技术(high-pressure microfluidization, HPM)实现其制备。在研究过程中,不仅评估了其对目标害虫的毒理活性,还对其对非目标生物如蜜蜂(*Apis mellifera*)和植物(如甜椒)的潜在影响进行了分析。这项研究的结果表明,大蒜精油纳米乳液在控制棉花蚜虫方面具有显著效果,但在对蜜蜂的毒性方面也表现出较高的风
来源:Environmental Science: Nano
时间:2025-10-24
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人工智能与机器学习在环境健康研究中的应用
环境暴露与人类健康之间的复杂关系构成了一个重大的全球性挑战,需要创新的解决方案。人工智能(AI)和机器学习(ML)在数据分析和模式识别方面表现出卓越的能力。将这些技术应用于环境健康领域,可以为改进和推进环境暴露评估、健康风险评估及相关政策制定提供新的见解。我们非常高兴地推出这期《环境与健康》(Environment & Health)关于机器学习和人工智能在环境健康应用的特刊。这一系列研究突显了ML和AI在应对紧迫和未来的环境健康问题方面的最新进展和巨大潜力。AI/ML在环境领域的最常见应用是预测某些污染物的毒性。作为重要的毒性预测工具,定量结构-活性关系(QSAR)和定量结构-性质关系(QS
来源:Environment & Health
时间:2025-10-24
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通过原位环开聚合技术制备分子工程化的交替碳酸酯-醚固体聚合物电解质,用于可持续的高压锂金属电池
全固态锂金属电池(LMBs)的发展需要一种能够同时具备高离子导电性、电化学稳定性和环境可持续性的固态聚合物电解质(SPEs)。本文介绍了一种通过原位开环聚合(ROP)技术合成的基于聚碳酸酯的固态电解质(PCE),该电解质具有独特的交联网络结构,由碳酸酯-醚化学键交替组成。这种“刚柔并济”的结构有效利用了聚合物的层次化特性,建立了连续的锂离子(Li+)传导路径,同时抑制了晶体化现象。碳酸酯基团通过弱配位作用促进锂离子的解离,而醚基团则加速了离子传输,使得PCE在室温下的离子导电率达到1.37 × 10–4 S cm–1(30 °C),并且具有高达5.9 V的宽电化学稳定窗口(相对于Li+/Li)
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-10-24
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具有优异防污性能的树突状两性寡肽的设计,用于在多种复杂生物流体中的电化学检测
电化学生物传感器常常会受到复杂生物流体中非特异性吸附的影响而性能下降。尽管两性离子肽(ZIPs)通过形成水化层表现出优异的防污性能,但传统的线性ZIPs存在一个严重问题:在动态复杂条件下,由于其较长的偶极矩、局部电荷以及构象灵活性,水化层容易变得不稳定。为了解决这些问题,我们设计了一种新型的树枝状两性离子寡肽,其结构具有三维分支特性,通过在半胱氨酸(C)核心周围交替排列谷氨酸(E)和赖氨酸(K)残基来构建 [例如,EK(E)CE(K)K],这与传统的线性ZIPs(CEKEKEK)有所不同。对比实验表明,这种树枝状ZIPs在接触人体唾液、汗液甚至血液时,其亲水性和防污性能明显优于线性CEKEKE
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-10-24
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通过电喷雾离子化轨道阱质谱法对磷酸盐和有机磷化合物进行氧同位素分析
这项研究聚焦于利用轨道阱质谱(Orbitrap mass spectrometry, MS)结合电喷雾电离(electrospray ionization, ESI)技术,对磷酸盐和有机磷化合物中的氧同位素比值(18O/16O)进行分析。该方法在环境和生物地球化学研究中具有重要的应用潜力,特别是在追踪代谢过程、污染物转化路径以及生态系统的物质循环中。然而,尽管该技术在实验室环境下已被证明具有可行性,其在实际水溶液中的应用仍存在挑战,主要源于水相基质对电离过程的干扰以及对同位素比值测量的准确性影响。为了克服这些限制,研究团队对仪器操作参数进行了系统评估,并探索了使用金属有机框架(metal–or
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-10-24
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将气溶胶酸度测量方法扩展到水分受限的环境:一种结合冷凝生长和比色测定的方法
暴露于高浓度的大气气溶胶中每年会导致全球数百万人因呼吸系统和心血管疾病而死亡。涉及半挥发性有机物的酸催化多相反应是形成额外颗粒相质量的关键途径,因为大气气溶胶具有很高的酸性(pH值介于-1到5之间,平均约为2)。然而,由于颗粒尺寸极小(大约100纳米)、含水量低以及H+离子的非保守性质,直接测量气溶胶的pH值极其困难。特别是在pH值小于2的气溶胶中,离子浓度常常超过10摩尔/升。广泛用于预测气溶胶pH值的热力学模型的基于测量的验证数据有限,在低pH值范围内表现不佳,因此需要新的实验方法。在这里,我们提出了一种能够在宽pH范围(-2到4)内测量气溶胶pH值的方法,包括pH值小于0的难以测量的区域
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-10-24
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可持续水稻生产中耕作方式与氮管理策略对全球变暖潜能、生态效率及水分利用效率的权衡研究
Highlight缩写•CER:碳效率比•GWP:全球变暖潜能•GHG:温室气体•DSR:直接直播水稻•NU:纳米尿素•RDN:氮肥推荐用量•SDG:可持续发展目标•WUE:水分利用效率研究地点与气候条件田间试验于2022–23年与2023–24年的雨季后期(9月至次年1月)在印度卡纳塔克邦曼迪亚的维什韦什瓦拉亚运河农场进行。试验点位于南干区,土壤为砂质黏壤土,容重1.32 g cm−3,pH 7.89,有机碳含量中等。水稻生长与产量性状耕作方式与氮管理策略显著影响水稻形态、根系发育及产量构成(表1)。移栽法(M1)在叶面积指数(4.25)、分蘖数(22.30株/穴)、干物质积累(69.77
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-10-24
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典型热带岛屿流域污染特征识别及其源解析意义——以中国三亚为例
研究亮点本研究通过多维技术联用揭示了热带海岸带污染源的复杂相互作用。水质指数(WQI)分析表明禁渔期(AF)磷污染尤为突出,三维荧光-平行因子分析(EEM-PARAFAC)与傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)共同验证了渔业废水与漳波河输入的关键贡献。DOM与总磷(TP)的显著相关性(p<0.001)为污染溯源提供了分子级证据。结论本研究提出了一种整合水质参数、EEM-PARAFAC、FT-ICR MS和受体模型的综合方法,用于量化热带海岸海湾的污染源。禁渔期(AF)水质显著恶化,磷是关键参数(WQI分析)。EEM-PARAFAC和FT-ICR MS共同验证了渔业废水(AF期间)和
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-10-24
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干旱区尾矿库生态修复60年:植物金属元素积累策略与生态系统再生机制
在全球范围内,人为活动导致的土地退化是一个严峻的挑战,约有33%的全球陆地表面受到土地退化和荒漠化的影响。硬岩开采对此贡献巨大,亟需基于科学的创新缓解措施来修复受采矿影响的土地。在干旱生态系统中,建立持久的植被覆盖是风险导向的植物管理——特别是植物稳定化——的核心,被广泛用于修复受采矿影响的土地。然而,干旱区矿山尾矿库的植被恢复面临诸多挑战,包括基质恶劣(如低pH值、盐碱化、金属含量高)、气候胁迫(极端温度、干旱)以及我们对耐旱金属植物的了解不足。这些因素共同阻碍了在许多受采矿影响的干旱土地上建立自我维持的持久生态系统。尽管关于植物金属组(植物体内的金属含量)的研究已有不少,但大多数基于短期评
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-10-24
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基于土壤类型分区与成土过程的镉污染农田环境风险阈值研究
Highlight本研究通过将中国农田土壤按成土特性划分为9个分区,首次系统揭示了镉(CD)在不同区域土壤中的毒性阈值差异。基于物种敏感性分布(SSD)模型推导的HC5值(保护95%物种的浓度)显示,各分区阈值范围为0.14–0.72 mg·kg−1,显著受土壤理化性质调控。通过老化因子(AF)校正田间实际生物有效性,建立了HC5与土壤属性的回归模型,为精准制定区域差异化标准提供科学依据。Effect concentrations of Cd on different species in different regional soils通过整合实验数据与文献资料,构建了涵盖水稻、玉米、小麦等
来源:Science of The Total Environment
时间:2025-10-24
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东北亚森林管理措施对退化与改善的干预效应量化研究——基于土地退化零增长框架的实证分析
研究亮点东北亚森林退化与改善评估在叠加森林区域并排除缺失数据后,我们对东北亚630万平方公里森林的退化与改善状况进行了评估。结果显示:573万平方公里(占森林总面积90.55%)的森林正在改善,59.48万平方公里(9.44%)出现退化,约5,000平方公里(0.01%)保持稳定(图3.a与图3.b)。2001年至2021年间,改善区域的LDN评分平均上升0.44,其中...森林退化与改善的时空格局本研究表明,2001至2021年间东北亚近90%的森林区域呈现改善趋势。因此,假设1(东北亚森林以改善为主)得到支持。这一进展主要归功于有效的森林管理策略,例如中国的"三北防护林计划"和"退耕还林"
来源:Resources, Conservation and Recycling
时间:2025-10-24
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利用Tauber陷阱监测干旱区季节性花粉沉降:伊朗中部卡尚的生态与空气生物学新见解
HighlightKashan (KTT-1)卡尚站点月度和周度百分比花粉图谱(暂称"百分比花粉日历")分别展示于图2和图3。由于采用周度采样,我们获得了全年52周对应的13个花粉样本(图2)。陷阱设置与采集的具体日期已标注于月度图谱底部(图2、图4、图5)。年度花粉组合主要由...Efficiency of Tauber traps in collecting seasonal pollen rain in desert ecosystemsTauber花粉陷阱在全球干旱区的花粉沉降监测中应用甚少。Ritchie (1986) 在埃及超干旱区绿洲设置的5个陷阱表明,虽能捕获大气花粉,但可靠性
来源:Review of Palaeobotany and Palynology
时间:2025-10-24
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低标注成本下花粉图像的深度学习:形态特征与训练预测策略的联合优化
章节亮点我们的数据集描述我们的数据集包含图像数据集和花粉形态属性表两部分:a) 图像数据集:涵盖79科124属141种的5,521张花粉图像(图1示例如附件)。所有图像均采自第四纪植物花粉样本,经统一缩放至512×512像素并采用数据增强技术(如旋转、翻转、色彩调整)扩充至27,605张。b) 形态属性表:包含20个标准化形态特征(如极性、对称性、萌发孔类型等),每个特征设3-8个离散值,由专家根据文献标注,形成结构化数据矩阵。研究方法ResNet50架构ResNet(残差网络)通过跳跃连接解决深度网络梯度消失问题,ResNet50包含49个卷积层和1个全连接层(约2,560万参数)。本研究改
来源:Review of Palaeobotany and Palynology
时间:2025-10-24
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鄂霍次克海首例深海帚虫记录及帚虫化现象研究:新种Phoronopsis deprofundis的发现与海洋群落生态演变
Section snippetsSampling dates and locations本研究中的标本于2013年5月通过RV "Akademik M.A. Lavrentiev" 第61次航次在鄂霍次克海采集,使用0.25 m2的"Ocean"底栖抓斗和遥控潜水器(ROV)"Comanche-18"。在14个深海站点中,5个站点发现了帚虫栖息痕迹。Results帚虫出现于786至1551 m的深海区域,打破了该类群此前最大栖息深度390 m的记录。Habitat of phoronids in the sea of Okhotsk鄂霍次克海此前已记录6种帚虫(均分布于浅海),本次发现的新种使
来源:Progress in Oceanography
时间:2025-10-24
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爱尔兰1-5岁幼儿家长对维生素D补充和铁强化食品指南依从性的混合方法研究
在爱尔兰,1-5岁幼儿的成长发育正面临隐形挑战——维生素D(VitD)和铁摄入不足的风险。随着幼儿从母乳或配方奶过渡到家庭饮食,他们的营养需求相对体重而言比成人更高,但挑剔的饮食习惯和快速生长使得他们特别容易缺乏这些关键营养素。尽管爱尔兰食品安全局(FSAI)在2020年首次发布了针对该年龄段的科学膳食指南,建议在冬季补充VitD、每周食用铁强化早餐谷物(BCs)和红肉,但前期调查显示家长依从性不容乐观。为深入探究这一公共卫生问题,香农理工大学健康科学研究中心的研究团队开展了一项创新性的混合方法研究。这项发表于《Nutrition》的研究首次系统评估了爱尔兰家长对FSAI营养指南的认知、态度和
来源:Nutrition
时间:2025-10-24
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机器学习融合电化学分析预测碳钢海洋环境应力腐蚀行为研究
Highlight机器学习模型在预测碳钢腐蚀行为方面表现出色,特别是XGBoost模型通过网格搜索优化后达到最优性能(R2 = 0.97)。SHAP分析进一步验证了腐蚀因子的重要性排序,与电化学测试结果高度一致,为理解海洋环境中碳钢的腐蚀机制提供了可靠的数据驱动视角。Section snippetsExperimental materials实验所用化学品包括固体氢氧化钠(NaOH,纯度98%)、氯化钠(NaCl)、无水乙醇、环氧树脂、普通碳钢、浓盐酸(HCl)和去离子水。所有化学品均未经进一步纯化直接使用。Analysis of model prediction accuracy图3展示了6
来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry
时间:2025-10-24
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慢性阻塞性肺疾病患者体力活动、久坐行为与日常症状的双向关联:一项纵向观察性研究
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种常见的慢性呼吸系统疾病,患者不仅饱受呼吸困难、咳嗽等症状的困扰,还常常伴随着严重的疲劳、焦虑和抑郁等身心问题。更令人担忧的是,COPD患者的日常体力活动(PA)水平普遍较低,而久坐时间(ST)却很长,这种不活跃的生活方式与疾病进展和不良预后密切相关。然而,一个关键的科学问题一直悬而未决:究竟是身体活动不足导致了症状加重,还是症状的恶化迫使患者减少了活动?传统的问卷调查方法存在回忆偏差,难以捕捉到PA、ST与症状之间瞬息万变的动态关系,尤其无法明确这些关联的方向性。为了揭开这个“先有鸡还是先有蛋”的谜团,一项发表在《JMIR mHealth and uHealt
来源:JMIR mHealth and uHealth
时间:2025-10-24
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比较不同地块大小和密度下,海草(Zostera marina L.)作为供体在遭受刈割后恢复情况以及移植成功的程度
摘要 即使在适宜的环境中,海草恢复的效果也参差不齐,这表明仍需要改进相关技术。本研究在两个海拔不同的供体地点以及一个移植地点,对多年间潮间带鳗草(Zostera marina)的动态进行了观察。根据从4平方米地块中移除0%、50%、80%或100%海草的情况,发现两个供体地点的恢复时间都随着移除强度的增加而延长,当地块被完全清除时,恢复时间最长可达2年。收集到的海草植株被移植到四种不同面积(0.0625、0.25、1、4平方米)和三种不同密度(25、64、125平方米/平方米)的潮间带上,这些潮间带主要由底栖生物虾类(Neotry
来源:Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems
时间:2025-10-24