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nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 内蒙古大学JPCC | X射线吸收光谱(XAS)在电池应用中的研究进展

英文原题:Recent Advances in X-ray Absorption Spectroscopy for Battery Applications作者:Xiangyi Kong, Rui Ren, Houen Zhu, Ruirui Zhang, Yulan Gu, Jiachen Gao, Ting Ou, Yan Zhao*, Jiangwei Zhang*电池的优化是人类可持续发展面临的一项挑战。电池在减少轻型和重型运输、发电、固定储能和工业流程等不同领域的温室气体排放方面发挥了关键作用,从而减轻了环境污染。尽管取得了这些进步,但对电池运行过程的全面了解仍然遥遥无期。反应机制、副反应、离子传输和固体电解质相间层(SEI)的形成等关键方面仍未完全阐明。近年来,随着同步辐射技术的快速发展,X射线吸收光谱(XAS)凭借其元素特异性、高灵敏度和实时监测能力,在电池材料研究中展现出独特优势,为电池材料研究提供了重要的技术手段。本文系统综述了XAS在锂离子电池(Li-ion)、全固态电池(ASSBs)和锂硫电池(Li-S)中的关键应用,展示了其在解析电极材料氧化态演变、界面反应机制及动态过程监测中的重要作用。在锂离子电池领域,XAS被广泛应用于正极材料的电荷补偿机制研究。例如,Ogley等人通过Ni K-edge XANES和EXAFS分析了高镍层状氧化物(NMC811)在高电压下的氧氧化还原行为,发现氧配位空穴的形成主导了电荷补偿过程。此外,Hasna团队通过Fe和V K-edge XANES研究了磷酸盐正极材料(LFVP)的局部结构有序性,验证了铁掺杂对材料稳定性的提升作用。对于全固态电池,Luo等人利用原位S K-edge XANES揭示了硫化物电解质(LGPS)与镍基正极(NMC811)的界面分解机制,并证明了LiNbO3涂层可有效抑制Li2S的生成,提高界面稳定性。在锂硫电池中,Xu等人结合Co K-edge XAS与拉曼光谱,阐明了单原子钴催化剂(Co-SAs/NC)对硫物种转化的促进作用,揭示了Co-S键的动态演化对多硫化物穿梭效应的抑制机理。Zhang团队通过原位硫K-edge XAS实时追踪了多硫化物在电极-电解质界面的迁移路径,并开发了基于铋基催化层的改性隔膜,显著提升了电池循环寿命。XAS技术的核心优势在于其能够实时监测电池工作状态下材料的化学态和局部结构变化。例如,在锂离子电池中,XANES可精确追踪过渡金属元素的氧化态波动,而EXAFS则提供配位键长和原子排列信息(图1)。对于全固态电池,原位XAS技术揭示了固态电解质与电极间的动态界面反应(图2),为优化界面设计提供了理论依据。在锂硫电池中,XAS结合其他表征手段(如拉曼光谱)可解析硫物种的转化路径(图3),为抑制多硫化物穿梭效应提供了新思路。图1. (a) 非原位镍K吸收边XANES数据。(b) 空间域中傅里叶变换的χ(R) EXAFS数据。(c) 通过总荧光产额(TFY)和总电子产额模式测量的NMC811纽扣电池电极扣除背景并归一化的镍L3吸收边谱。(d) Ni-O6八面体结构的镍L3吸收边谱。(e) TFY模式和(f) TEY模式下采集的NMC811电极扣除背景、归一化的氧K吸收边谱。图2. (a) 电池结构示意图及宽光子能量区域内获取的布鲁克谱。基于(b-d) 原始NMC811-LGPS和(e-g) LNO改性NMC811-LGPS固态锂离子电池的原位硫K吸收边谱(含一阶导数映射)、镍K吸收边谱及充放电曲线对比。(h, j) 原始NMC材料的锰、钴K吸收边谱;(i, k) LNO-NMC811材料的锰、钴K吸收边谱。图3. (a) 原位纽扣电池结构示意图。(b) 标准硫K吸收边XANES谱。(c) 整个恒电流循环过程中硫K吸收边XANES谱的演变。(d) 循环周期中选取特征点的XANES谱,并标注相应电压值。(e) 0.1C倍率下测量的应力分布曲线;(f) 循环中B峰强度(2470.9eV,对应多硫化锂)的相应变化。a.u.表示任意单位。(g) 归一化钴K吸收边XANES谱。(h) Co-SAs/NC材料与钴参比样的k?加权傅里叶变换EXAFS谱对比。(i) Co-SAs/NC材料在R空间中钴K吸收边k?加权FT-EXAFS拟合曲线。Co-SAs/NC在锂硫电池中不同电化学状态下(j)放电和(k)充电过程的原位归一化钴K吸收边XANES谱。(l) 前吸收边能量(如(j)(k)插图中所示)随充放电状态变化的演化趋势。Co-SAs/NC在锂硫电池中不同电化学状态下(m)放电和(n)充电过程的原位k?加权FT-EXAFS谱。(o) 单原子钴位点与多硫化物分子(Li2S4)中硫原子间Co-S配位键的示意图(蓝色:锂,黄色:硫,灰色:碳,绿色:氮,红色:钴)。尽管XAS在电池研究中已取得显著进展,但仍面临诸多挑战。例如,快速动态过程的实时捕获、复杂体系的信号解析以及与其他表征技术的协同应用仍需进一步探索。未来,通过提升XAS的时间分辨率和空间分辨率,并结合同步辐射显微术(如STXM)和电化学阻抗谱(EIS),有望更全面地揭示电池材料的动态行为。总之,XAS作为电池材料研究的核心工具,为理解电化学反应机制、优化材料性能及界面工程提供了关键支撑。随着技术的持续进步,XAS将在下一代高性能电池的研发中发挥更重要的作用。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Recent Advances in X-ray Absorption Spectroscopy for Battery ApplicationsXiangyi Kong, Rui Ren, Houen Zhu, Ruirui Zhang, Yulan Gu, Jiachen Gao, Ting Ou, Yan Zhao*, Jiangwei Zhang*J. Phys. Chem. C 2025, 129, 8, 3993–4009https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c08230 Published February 13, 2025? 2025 American Chemical Society研究团队简介张江威,内蒙古大学能源材料化学研究院教授,清华大学博士,入选内蒙古自治区“草原英才”工程高层次人才;“英才兴蒙”工程人才;高层次人才“骏马计划”,全球前2%顶尖科学家;独立PI,博士生导师,中国化学会高级会员,CCDC CSD Champions,Interdisciplinary Materials 编委,Research; Nano Research; Nexus青年编委。围绕“先进表征技术与能源催化材料设计、制备学科交叉,能源催化过程反应机制可视化”,主要从事物质结构演变精准探测通用方法学与仪器开发。在Nat. Catal.; Nat. Sustain.; Nat. Synth.; Nat. energy; JACS; Adv. Mater.; Angew. Chem. Int. Ed.; Nat. Commun.等期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba发表论文198篇,H-index=52,主持国家自然科学基金,科技“突围”工程氢能领域“揭榜挂帅”项目子课题负责人。获得中国材料研究学会科学技术奖青年科技奖。https://emc.imu.edu.cn/szdw/zjw.htm 内蒙古大学能源材料化学研究院张江威课题组招收优秀博士后 可以通过邮件投递简历联系zjw11@tsinghua.org.cn; jwz@imu.edu.cn相关待遇详细见内蒙古大学2024年度博士后招聘启事https://rsc.imu.edu.cn/bshgz/zpqs.htm (本稿件来自ACS Publications)
来源: The Journal of Physical Chemistry C 2025-03-28

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: Nano Lett. | 角分辨瞬态光谱学揭示等离激元晶格中激子极化激元动力学

英文原题:Ultrafast Investigation of the Strong Coupling System between Square Ag Nanohole Array and Monolayer WS2通讯作者:王文鑫,哈尔滨工程大学作者:Jinyu Yang (杨瑾宇), Leyi Zhao (赵乐一), Zixuan Song (宋子璇), Jiamin Xiao (肖佳敏), Lingyao Li (李玲瑶), Guangjun Zhang (张光军), Wenxin Wang* (王文鑫)背景介绍光与物质的强耦合因其在光学器件、量子信息处理以及新物理现象探索中的广泛应用潜力而备受关注。单层WS2作为一种典型的二维过渡金属硫化物,凭借其直接带隙和高激子结合能,成为研究强耦合效应的优选材料。与此同时,等离激元晶格微腔因其亚波长尺度下卓越的电磁场局域能力而受到青睐。将单层WS2与银纳米孔阵列相结合,可实现耦合Bloch波函数表面等离激元(Bloch-SPPs)与激子的强耦合。鉴于制备高质量样品结构,并借助角分辨超快光谱技术及CQED模型,可以深入探究其强耦合特性及激子-等离激元相互作用的动力学过程。这一研究不仅揭示了强耦合系统的基本物理机制,还为低阈值激光器和量子技术的发展提供了新的可能性。文章亮点传统的微纳加工技术,如聚焦离子束(FIB)和电子束光刻(EBL),凭借其在纳米尺度上的高精度加工能力,在小面积样品制备中得到了广泛应用。然而,这些技术在面对大面积微纳结构制备时,因成本高昂和加工效率低下而受到显著限制。相比之下,阳极氧化铝模板法(AAO)以其低成本、高效率以及易于实现大面积制备的独特优势,为等离激元晶格的大规模制造开辟了全新路径。通过与二维材料连续薄膜的无缝集成,该方法构建了一个理想的强耦合系统实验平台,为探索光与物质相互作用的前沿物理机制提供了坚实基础。如图1所示。图1. 银孔阵列复合单层WS2形貌及光学表征为深入研究该系统的强耦合特性,研究团队采用角分辨瞬态吸收光谱技术对系统进行了精细表征。实验结果显示,光谱中出现了显著的反交叉线性特征,这一现象被认为是强耦合效应的标志性证据。通过定量分析,测得系统的拉比劈裂能量高达74 meV,充分验证了强耦合的形成。进一步的动力学分析揭示,高能支(UP)与低能支(LP)呈现出截然不同的时间演化特性,其中LP表现出超快响应行为,揭示了该系统中杂化态的超快动力学过程。如图2所示。图2. 强耦合系统瞬态表征为阐明强耦合背后的物理机制,研究引入腔量子电动力学(CQED)理论框架,构建了全量子模型。通过精确求解系统哈密顿量,计算得到了发射光谱及Hopfield系数,定量解析了Bloch-SPP模式与WS2激子在UP和LP中的相对贡献。理论模拟结果与实验观测到的反交叉特性高度一致,不仅进一步证实了强耦合现象的存在,还揭示了光子-激子相互作用在该系统中的深层物理本质。如图3所示。图3. 全量子模型计算结果总结/展望综合而言,本研究通过阳极氧化铝模板法(AAO)制备大面积等离激元微腔,并与单层WS2连续薄膜复合,成功构建了大面积强耦合系统,为探索光与物质相互作用提供了一个高效平台。利用角分辨瞬态吸收光谱技术,研究团队观测到Bloch表面等离激元(Bloch-SPP)与WS2激子间的强耦合,拉比劈裂能量达74 meV,表明光子与激子形成了显著的混合态。低能支(LP)的超快响应进一步揭示了系统的动力学特性,为理解强耦合行为提供了实验依据。基于腔量子电动力学(CQED)的全量子模型分析,不仅验证了实验结果,还深入阐释了耦合系统的量子动力学机理。这一成果为强耦合系统的理论研究和实验设计提供了重要支持,同时为室温下Bose-Einstein凝聚等前沿物理现象的探索奠定了基础。未来,该平台有望推动新型光学器件和量子技术的开发,在基础研究与应用领域展现广阔前景。相关论文发表在期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaNano Letters上,哈尔滨工程大学硕士研究生杨瑾宇为文章第一作者,王文鑫教授为通讯作者。通讯作者信息:王文鑫 教授王文鑫,教授,博士生导师,2018年博士毕业于德国TU Ilmenau,同年组建哈尔滨工程大学光子材料团队(Photonic Materials Group,PMG),任负责人,从事基于表面晶格共振的纳米激光、强耦合及PCSEL相关研究;带领团队成立至今发表SCI论文30篇,如ACS NANO,Adv. Funct. Mater. Nano Lett,Laser Photonics Rev,Small,Opto-Electronic Science等,H-index 30,citation>3000。2018年Rising stars of Light (光学未来之星)、2018 DPG 德意志物理年会Post Deadline Talk(最新研究进展报告),2023 VinFuture Prize提名专家。组织UNESCO国际光日学术活动Lighting the Blue (点亮海蓝)。现担任美国光学会\国际光学工程学会(Optica\SPIE)哈工程学生分会指导教师、黑龙江省欧美同学会副会长。https://orcid.org/0000-0001-8191-3976 扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文Nano Letters. 2025, 25, 9, 3391–3397Publication Date: Feb 18, 2025https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c05053 Copyright ? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefTeri W. OdomNorthwestern UniversityNano Letters 旨在快速发布纳米科学和纳米技术领域基础研究、应用和新型研究成果。符合Nano Letters收录范围的文章应至少有两个不同领域或学科的融合。2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision9.616.829.1
来源: Nano Letters 2025-03-27

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 华南师范大学陈家文携手诺奖得主Ben Feringa,解锁光控分子马达与胆甾相液晶微胶囊的光响应涂料|Precis. Chem.

英文原题:Photoresponsive Coatings by Light-Driven Molecular Motors in Cholesteric Liquid Crystal Microcapsules通讯作者:王妍,华南师范大学硕士研究生;陈家文,华南师范大学教授作者:Yan Wang#(王妍), Yang Zhang#(张洋), Shuhua Li(李书华), Wang Sun(孙旺),Zhen Zhang(张振), Guofu Zhou(周国富), Ben L. Feringa*, Jiawen Chen*(陈家文)研究背景具有光响应特性并可以根据光线而改变颜色的智能涂料具有广阔的应用前景。基于大位阻烯烃的光驱动分子马达具有独特的性质,如单向旋转、手性可控反转等,可诱导胆甾相液晶(CLC)发生螺旋反转和反射波段变化。马达掺杂的CLC已经实现旋转表面、可重构液晶液滴、超分子涡旋、自适应光学材料和软致动器等方面应用。其中掺杂光驱动分子马达的CLC微滴提供了无角度依赖、在可见光区完全可逆调节的丰富结构色。尽管马达掺杂的CLC微滴具有优异的动态光学性质,但是CLC的流动性极大的限制了它的实际应用,尤其是用于稳定的大面积涂层时。目前已报道的光响应涂层大多存在着色彩调节范围窄,响应速度慢,稳定性差等问题。因此设计兼具快速响应性、操作便捷性、优良稳定性、色彩调节宽的光响应变色涂料是尤为迫切的。图1. 光驱动分子马达的CLC 微胶囊变色涂料的制备与性能文章亮点近日,华南师范大学陈家文教授联合荷兰格罗宁根大学Ben L. Feringa教授在Precision Chemistry上发表了基于光驱动分子马达和胆甾相液晶微胶囊的光响应涂料的文章。该文提出了一种简单的方法,将光响应 CLC 混合物封装到一个刚性外壳中形成微胶囊。CLC 微胶囊与可固化粘合剂混合能够刷涂在各种柔性、刚性基材表面制成具有优异光响应性能的变色涂料。图2. 含分子马达1的CLC微胶囊的制备、形态及相应表征该文将分子马达1作为光响应手性掺杂剂与向列相液晶混合得到胆甾相液晶(CLC)。CLC作为微胶囊的囊芯,纤维素纳米晶(CNCs)作为乳化剂,通过超声乳液法将CLC乳化成液晶微滴。三聚氰胺-甲醛(MF)树脂材料作为囊壁外壳,利用原位聚合法以液晶微滴为模板,制备出具有致密壳层结构的CLC微胶囊。探究了CLC微胶囊的形貌、热稳定性、光响应性以及可逆性。相关测试表明光响应CLC微胶囊不仅保持了内部CLC微滴良好的光响应性能,而且刚性壳层防止了CLC泄漏,提高了液晶微滴的稳定性,这为其实际应用提供了可能。图3. 不同柔性和刚性基底上的光响应涂层微胶囊结构保持了内部CLC微滴的三维螺旋结构,使得CLC微胶囊涂层的颜色不具有角度依赖性。该研究将CLC微胶囊与折射率匹配的粘合剂混合,制备了能够在不同柔性或刚性基材上大面积涂刷的光响应变色涂层,此涂层制备方法简单,操作灵活,具有宽视角特性、能够呈现出彩虹般的结构色,在美学装饰、仿生皮肤、比色传感器等领域有着广泛的应用价值。总结/展望基于以上光响应变色涂层,研究团队还拓展了其在信息高级加密方向的应用。绘制了生动的年份生肖卡等图案,通过改变紫外光照或温度条件实现了不同信息的显示、转化与隐藏,为信息高级加密领域提供了一种新的方法思路。总之,该文提出了一种简单易行的方法,制造了能够在硬基底和软基底上进行大面积涂刷的光响应涂层,该涂层具有丰富明亮的结构色,快速响应性,稳定性和角度无关性等优势。该文制备的光响应涂层在先进智能装饰涂层和高级加密领域具有巨大的应用潜力。相关论文发表在以精准为导向的高质量期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaPrecision Chemistry上,华南师范大学硕士研究生王妍和华南师范大学博士后张洋为文章的第一作者, 华南师范大学陈家文教授和荷兰格罗宁根大学Ben L. Feringa教授为通讯作者。通讯作者信息陈家文 教授陈家文,华南师范大学化学学院副院长,教授、博士生导师。入选国家高层次人才引进计划青年项目、广东省珠江人才计划。其团队长期从事光、热响应型功能分子与材料的设计与合成,研究方向主要围绕功能分子的设计与合成、可控组装、功能放大以及智能材料的制备。相关成果发表在Nat. Chem., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., CCS Chem.等杂志。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文Precis. Chem. 2025Publication Date: March 5, 2025https://doi.org/10.1021/prechem.4c00103 ? 2025 The Authors. Co-published by University of Science and Technology of China and American Chemical Society关于 Precision ChemistryPrecision Chemistry 将发表化学及交叉领域中以精准化为导向的高水平的具有重要意义和吸引广泛兴趣的原创研究,包括但不限于计算、设计、合成、表征、应用等方面的前沿性研究成果,将秉承尊重科学、兼容并包的态度,为全球科研人员提供高质量的、开放的学术交流平台,服务于广大的化学和科学界。期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba将发表原创论文、快报、综述、展望、以及多样化的短篇社评。2025年12月31日前投稿的文章免收文章出版费(APC)Precision Chemistry目前已被ESCI,Scopus,PMC, DOAJ,CAS 等数据库收录,并入选2023年中国科技期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba卓越行动计划高起点新nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba。所有的稿件都将经过严格的、公平的、高效的同行评审,我们致力于以期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba的文章质量赢得读者的信任。如有任何疑问,请发送电子邮件至eic@pc.acs.org。
来源: Precision Chemistry 2025-03-25

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: ACS Nano综述 | 浙江大学肖丰收教授团队:调节催化剂表面浸润性增强催化性能

英文原题:Catalysis Enhanced by Catalyst Wettability通讯作者:王亮,肖丰收,浙江大学   作者:惠宇背景介绍多相催化是一种表面现象,优化气/液反应物和产物在固体催化剂表面的吸附、脱附及传质行为对提升催化性能至关重要。近期研究发现,催化剂表面的浸润性与反应物和产物的吸附、脱附及传质过程密切相关,目前已成为调控催化性能的关键要素之一。受自然界超浸润现象(如荷叶的自洁净)的启发,研究者通过改变催化剂表面化学性质和结构调控催化剂的浸润性,显著提升了催化活性、选择性和稳定性。尽管在超浸润催化材料的制备策略和表征技术方面已取得系列进展,但对浸润性调控在多相催化中的作用机制研究仍存在明显不足,特别是其在分子吸附、扩散及反应路径调控中的关键作用,仍缺乏系统性的总结和深入探讨。图1. 调控催化剂浸润性促进反应物富集、产物脱除及传质强化文章亮点近日,浙江大学肖丰收教授团队结合其前期工作基。芙崃说骺卮呋两润性提升催化性能的最新进展。本综述从固体表面浸润性的基本概念出发,阐述了表面自由能与多相界面浸润态之间的关系以及表面自由能梯度在界面传质过程中的调控机制,系统梳理了当前常用的催化剂浸润性调控策略,包括表面化学修饰、物理混合疏水助剂等方法,并详细阐述了这些策略在液-固、气-液-固和气-固多相催化体系中的应用。重点分析了催化剂表面浸润性在反应物富集、产物脱除及传质强化中的关键作用,揭示了其对催化活性、选择性和稳定性的显著提升效果。此外,综述还剖析了该领域当前面临的挑战与问题,并提出了浸润性调控的新策略与发展方向。(1)富集反应物或中间体在液-固多相催化体系中,液相反应物与催化剂活性位点的充分接触往往受到制约。通过精准调控催化剂表面浸润性,可显著促进疏水性或亲水性反应物在活性位点处的选择性富集,从而提升催化性能。以典型的多孔高分子材料聚二乙烯基苯(PDVB)为例(见图2),其独特的超亲油-超疏水特性使其对硝基苯等有机分子表现出优异的吸附选择性,而对水则完全不吸附(水接触角为150°)。在软脂酸甘油酯与甲醇的酯交换反应中,离子液体功能化的vim-PDVB材料(PDVB-[C?vim][SO?CF?])展现出显著优于均相离子液体([C?vim][SO?CF?])和亲水性Amberlyst-15树脂的催化活性。这种增强效应主要归因于材料独特的超疏水的多孔结构对有机反应物的高效富集作用。图2. 通过构筑超疏水聚二乙烯基苯(PDVB)材料促进有机物吸附而提升酯交换反应性能此外,调控反应中间体的扩散,促进反应中间体的富集对提升催化性能也很重要。针对这一问题,本团队原创性地提出“分子围栏”催化剂设计理论和方法,通过将金属纳米颗粒封装于沸石晶体内部,并在沸石外表面构筑疏水壳层,成功构建了金属活性位点、亲水孔道与疏水表面高效耦合的新型催化材料。在低温甲烷氧化反应中,得益于疏水壳层的“分子围栏”效应,亲水的过氧化氢物种传质受到限制,在沸石晶体内部形成局部高浓度,其浓度较传统反应体系提升了五个数量级。这一独特结构使得该催化剂在70 °C条件下实现了17.2%的甲烷转化率,同时甲醇选择性高达92%,远高于未疏水改性沸石封装的纳米金属材料。图3. 通过沸石材料表面疏水改性限制中间体扩散提升低温甲烷氧化反应制甲醇反应性能(2)强化产物传质,促进产物脱除在费托反应等涉水化学反应过程中,过量的水是限制催化效能的关键因素。如果不能及时脱附生成的水,则会附着在催化剂表面,从而导致副反应、或使催化活性中心氧化失活,最终限制催化性能,而调控催化剂浸润性已被证明是改善水传质性能的有效策略。本团队创新性地提出了一种通过将常规催化剂与超疏水促进剂物理混合来优化催化剂浸润性的新方法。以CoMn碳化物催化剂为例,将其与超疏水聚合物聚二乙烯基苯(PDVB)简单混合后,在催化剂颗粒之间开辟了许多快速导水通道,较传统催化剂大幅提升副产物水分子的传质速率,将合成气制烯烃的效率提高了一倍。根据菲克扩散模型,浓度梯度驱动水分子从高浓度区域向低浓度区域扩散。疏水通道的存在加速了水的传质,降低了催化剂表面附近的水浓度,从而改变了催化剂表面水的吸-脱附微平衡(*H?O ? * + H?O),促进了水的脱除。这一特性显著降低了催化剂表面水的覆盖度,促进了合成气向轻烯烃的高效转化。图4. 通过将常规催化剂与疏水助剂物理混合构筑快速导水通道提高合成气转化效率总结/展望近年来,通过调控催化剂表面浸润性提升催化性能已取得了显著进展。该策略通过优化催化剂表面性质实现反应物富集、产物快速脱除及传质过程强化,为高效多相催化剂的设计与开发提供了新的研究思路。然而,该领域仍面临诸多挑战:首先,对催化剂浸润性的理解尚不完善。尽管已有浸润模型用于描述静态下的浸润性,但对多相催化中动态浸润性变化过程的认识仍需深化,许多新发现的浸润态尚未在多相催化中得到充分探索;其次,催化剂浸润性的精准量化仍存在困难,接触角测量虽能反映室温常压下的浸润性,但无法准确表征实际反应条件下的表面浸润行为,尽管超高速摄像和磁共振成像等新兴技术可用于观察反应条件下反应物或产物的扩散行为,但其空间分辨率较低,难以揭示反应物/产物与催化剂表面的相互作用细节,因此需要进一步发展原位、可视化表征技术,并结合理论模拟深入理解催化剂浸润性的底层原理;最后,当前催化剂浸润性调控策略在工业应用中仍存在局限性,例如氟化物等疏水修饰剂成本高且不环保,同时疏水催化剂在反应和再生过程中易发生有机官能团或微纳结构的破坏,导致润湿性变化和性能下降。通过调控催化剂浸润性来优化催化性能的策略依然展现出广阔的研究前景,开发低成本、可持续且稳定的浸润性调控策略是必要的。纯硅沸石和碳材料等具有独特浸润性的稳定材料为设计高效催化剂提供了可能。相关论文发表在期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaACS Nano上,浙江大学博士后惠宇为文章第一作者,王亮,肖丰收教授为通讯作者。通讯作者信息:肖丰收 教授肖丰收,浙江大学求是特聘教授,博士生导师。研究领域包括微孔沸石的合成表征与催化性能的研究、介孔沸石催化材料的合成表征与催化性能的研究、多孔有机聚合物催化材料的合成表征与催化性能的研究、生物质的高效催化转化、环境催化等,在Science、Nature Catal.、Nature Nano、JACS、Angew. Chem等高水平杂志上作为通讯作者发表论文,他引超30000余次,曾获国家杰出青年科学基金、浙江省技术发明一等奖、浙江省自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖、教育部优秀青年教师、教育部跨世纪优秀人才、2021年中国分子筛成就奖等。王亮 研究员王亮,浙江大学“百人计划”研究员,博士生导师。主要研究纳米与多孔催化材料及其在碳资源转化与精细化学品合成方面的应用。以通讯/第一作者身份发表论文80余篇,包括Science, Nature Catal., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Nature Commun.等。获得2016年国际催化大会青年科学家奖,2017年中国催化新秀奖,2021年中国化学会青年化学奖,国家自然科学基金优青项目(2018)和浙江省自然科学基金杰青项目(2017)资助,入选浙江省151人才第二层次。课题组主页:http://www.chem.zju.edu.cn/xiaofs/ 扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文ACS Nano. 2025, 19, 8, 7617–7633Publication Date: February 20, 2025https://doi.org/10.1021/acsnano.4c18150 Copyright ? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefXiaodong ChenNanyang Technological UniversityACS Nano 是一个用于交流化学、生物学、材料科学、物理学和工程学领域有关纳米科学和纳米技术研究综合类文章的国际平台。此外,该期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba致力于促进科学家之间的交流,开发新的研究机会,通过新发现来推动领域的发展。2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision15.82631
来源: Get e-Alerts ACS Nano 2025-03-20

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 青岛科技大学赵娜/李志波团队Macromolecules | 添加磷腈盐助催化剂提高KOH催化环硅氧烷开环聚合效率

英文原题:Upgrade Traditional KOH Catalyzed Ring-Opening Polymerization of Cyclosiloxanes to More Efficient Process by Adding Catalytic Phosphazenium Salt as Cocatalyst通讯作者:赵娜、李志波(青岛科技大学)作者:Xiaoyu Guo, Zhedong Li, Jinfeng Shi, Chuanli Ren, Na Zhao*, Zhibo Li*氢氧化钾(KOH)作为环状硅氧烷开环聚合(ROP)的早期催化剂,至今仍是聚硅氧烷工业生产中的主流选择。然而,KOH催化体系需在高温(>150 °C)长时下方可达反应平衡(平衡点单体转化率85%)。这一苛刻条件易导致回咬反应加重,生成大尺寸环状低聚硅氧烷。因此,迫切需要开发高效催化体系,催化环单体快速ROP,达到更高的反应平衡点,以抑制回咬副反应并实现高单体转化率。尽管平衡聚合的热力学限制无法完全规避,但通过优化催化体系和聚合条件,可显著促进聚硅氧烷的高效合成,同时减少副反应。此外,开发快速、节能且低挥发性有机物(VOC)排放的聚合工艺,对于降低生产成本和实现绿色制造具有重要意义。青岛科技大学赵娜/李志波团队近年来在磷腈催化环硅氧烷ROP领域积累了丰富的经验。他们自主研发的大尺寸环状有机磷腈超强碱CTPB,可于室温催化八甲基环四硅氧烷(D4)和六乙基环三硅氧烷(E3)高效开环均聚合(Polym. Chem. 2019, 10, 2126?2133; Eur. Polym. J. 2022, 173, No. 111280.)。利用CTPB催化体系成功实现D4与多种环硅氧烷开环共聚合,制备功能性聚硅氧烷(J. Mater. Chem. A 2020, 8, 5943-5951; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2101143; Polymer 2023, 272, 125855),且功能性基团精准可控。该团队开发的小尺寸磷腈碱C3N3-Me-P3实现六甲基环三硅氧烷(D3)室温快速ROP,制备结构明确的线性聚硅氧烷(Macromolecules 2022, 55, 2844-2853)。在本篇文章中,该团队构筑了一种大体积磷腈盐四[三(二甲氨基)亚氨基]氯化磷P5Cl/KOH二元催化体系,通过原位交换反应生成磷腈碱P5+OH-和KCl,OH-直接参与引发从而极大提高催化效率,实现了在快速动力学控制下、室温催化D4 ROP制备线性聚硅氧烷(图1)。图1. 磷腈盐P5Cl/KOH二元催化体系催化D4 ROP示意图基于大尺寸P5+阳离子与活性链末端较弱的离子相互作用,增加亲核位点周围的空间位阻,从而有效抑制回咬。即使P5Cl用量低至D4的0.001 mol%,仍表现出优异的催化活性和控制性。通过1H NMR原位表征(图2a),未检测到十甲基环五硅氧烷(D5)及十二甲基环六硅氧烷(D6)的生成,表明聚合过程中的回咬副反应可忽略。图2. 乙酸终止后,由D4开环聚合所得粗产物的1H NMR谱图(CDCl3)与典型热力学控制ROP动力学曲线不同,P5Cl/KOH二元催化体系催化D4 ROP动力学曲线呈现出介于传统动力学控制和热力学控制之间的特征(图3)。反应初期表现为动力学控制的ROP,随着反应时间延长至180 min,单体转化率保持在92 %,显著高于已报道工作中热力学控制下ROP的单体转化率(稳定于85 %)。图3.(a)一级动力学图像,(b)PDMS分子量Mn与D4单体转化率图像P5Cl/KOH二元催化体系可通过引入水做链转移剂实现分子量的可调,与此同时,P5Cl与其他碱化合物(KOMe,t-BuOK)搭配表现出与P5Cl/KOH相当的催化活性。将磷腈盐P5Cl通过甲醇钾(KOMe)活化形成的磷腈盐P5OMe,在100 ℃下可高效催化D4与八苯基环四硅氧烷(P4)ROP,制备出不同分子量(最高可达1616 kg mol??)的聚二甲基硅氧烷(PDMS)及含不同苯基含量(8.4 ~ 63.8 mol%)的聚(二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷)共聚物(PMPS)。通过1H/29Si  NMR(图4)、DSC和TGA表征(图5),证实了二苯基单元在共聚物中的无规分布。图4. 不同二苯基硅氧烷含量PMPS的29Si NMR谱图图5. (a) 不同二苯基硅氧烷含量的PMPS共聚物第二次加热的DSC曲线,(b) 不同二苯基硅氧烷含量的PMPS共聚物的TGA曲线相关工作在线发表于Macromolecules,青岛科技大学硕士研究生郭霄宇为论文的第一作者。青岛科技大学赵娜副教授、李志波教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了中华人民共和国教育部、国家自然科学基金和山东省先进有机硅材料与技术重点实验室的资助。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Upgrade Traditional KOH Catalyzed Ring-Opening Polymerization of Cyclosiloxanes to More Efficient Process by Adding Catalytic Phosphazenium Salt as CocatalystXiaoyu Guo, Zhedong Li, Jinfeng Shi, Chuanli Ren, Na Zhao*, Zhibo Li*Macromolecules 2025, 58, 3, 1652–1661https://doi.org/10.1021/acs.macromol.4c02388 Published January 30, 2025Copyright ? 2025 American Chemical Society(本稿件来自ACS Publications)
来源: Macromolecules 2025-03-14

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: ACS Macro Letters|基于photoiniferter聚合合成超高分子量和分散度可调控的星形聚合物

英文原题:Synthesis of Star Polymers with Ultrahigh Molecular Weights and Tunable Dispersities via Photoiniferter Polymerization通讯作者:安泽胜作者:张萌,Steven P. Armes背景介绍精确调控目标分子量、分子量分布以及链拓扑结构是合成高分子化学的主要目标,这些参数决定了聚合物材料的性质和性能。近年来,通过可逆失活自由基聚合(RDRP)合成的分散度可调控的聚合物受到广泛关注,尤其是分散度的不同可以导致材料的热力学、机械力学和流变性能的不同。现有的分散度调控策略主要局限于低至中等分子量(一般小于100 kg mol?1)的聚合物,而制备结构明确且分散度可调控的高分子量聚合物,尤其是星形聚合物,仍然面临巨大挑战,因为需要同时满足控制链拓扑形状、具有高聚合效率以及优良链端活性,同时还可以调控聚合活性。已经有文献报道通过无需外加自由基引发剂的photoiniferter聚合,利用可切换链转移试剂(SRA)成功实现了聚合物分散度的调控。然而,兼具分散度和拓扑结构控制的超高分子量聚合物的合成尚未得到证实。文章亮点本文报道了一类具有四个官能团的星形可切换RAFT试剂(SRA4),通过蓝光控制的photoiniferter聚合首次实现了同时具有超高分子量(> 106g·mol-1)和分散度可调控的聚(丙烯酸甲酯)星形聚合物的合成。图文解读SRA4的光谱性质和聚合活性可以通过添加酸/碱可逆地调节。4-甲苯磺酸(TsOH)对SRA4的质子化导致紫外-可见光吸收增强、聚合速率更快并且所得星形聚合物具有低分散度。在不同量的TsOH存在下,当目标聚合度在1000-20000范围内时,制备了分子量(Mn ≈ 80-1550 kg mol–1)和分散度 (? ≈ 1.8-1.2) 可调控的星形聚合物。通过一锅扩链实验合成了四种不同分散度组合的伪嵌段共聚物,证实了photoiniferter RAFT聚合合成的星形聚合物具有高端基保真度。最后,制备了四组具有相近分子量但分散度和拓扑结构不同(线形和星形)的聚合物样品进行流变学测试,研究结果表明,溶液粘度与分子量(Mn或Mw)呈正相关,且星形聚合物的溶液粘度显著低于其对应的线性聚合物。此外,由于高分散度星形聚合物中含有少量高分子量聚合物链,其溶液粘度明显高于低分散度样品。总结/展望通过蓝光调控的photoiniferter聚合,利用四官能团星形链转移试剂(SRA?)成功制备了具有可控分子量和可调控分散度的星形聚甲基丙烯酸酯聚合物。通过强酸质子化SRA?来进行调控分散度以及聚合速率,将SRA?的可具有酸碱响应性的特点与photoiniferter聚合的优异活性相结合,首次实现了在超高分子量范围内对四臂星形聚合物分散度的精确调控,进而能够深入探究聚合物分子量、分散度以及链拓扑结构对溶液粘度的影响。这一发现为聚合物材料的设计与应用提供了新的思路。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文ACS Macro Lett. 2025, 14, XXX, 306–312https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.5c00023 Published February 21, 2025? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefStuart J. RowanUniversity of ChicagoACS Macro Letters 收录当代软物质科学各个领域的研究成果。在该科学中,大分子发挥了关键作用,包括纳米技术、自组装、超分子化学、生物材料、能量产生和存储以及可再生/可持续材料。2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision5.210.426.3
来源: ACS Macro Letters 2025-03-13

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 北大吕华团队Polymer Science & Technology|揭示质子转移作为理解并促进N-羧基内酸酐开环聚合的重要过程

英文原题:Unveiling Proton Transfer as the Key Process to Understand and Promote the Ring-Opening Polymerization of N-Carboxyanhydrides通讯作者:Hua Lu (吕华)作者:Shuo Wang (王硕) 论证背景N-羧基内酸酐(NCA)的开环聚合(ROP)是制备高分子量聚氨基酸最高效的方法之一,相关研究可追溯至20世纪早期。近年来,NCA聚合领域的优秀工作大量涌现,在实现更为快速更加可控的聚合方面取得了长足进步。聚合反应机理的理解一直是发展新的聚合方法的重要基础。在反应机理层面,一级胺引发的NCA聚合遵循一般胺机理(NAM),分为NCA的开环胺解和脱羧两步。质子转移(proton transfer),作为理解并促进一般胺机理的重要过程,长期以来却没有得到高分子化学家的足够重视。本观点文章(perspective),志在总结并讨论近期有关NCA聚合中质子转移过程的研究进展,并揭示质子转移催化剂(proton transfer catalyst)对发展下一代开环聚合方法学的核心作用。文章简介NCA聚合的一般胺机理中,开环胺解多数情况下为聚合的决速步(图1,A&B)。本文从羧酸衍生物,如酯和酸酐,的胺解反应入手,简单介绍了有机化学在这些小分子反应上的研究成果,重点突出了胺解过程中质子转移的重要性和质子转移催化剂如何有效降低活化能,加速反应进行(图1,C&D)。NCA,作为一种特殊的羧酸衍生物或环酸酐,在化学反应性上与上述的酯和酸酐具有很大的相似性,从而自然地引出后续对质子转移催化剂加速NCA聚合过程的讨论。图1. NCA的开环聚合(A),一般胺机理(B),酯(C)和丁二酸酐(D)的胺解反应及质子转移催化剂的催化作用。目前发现的能够加速NCA聚合的质子转移催化剂主要有水和羧酸两种(图2)。水分子是自然界中最常见的质子转移催化剂,它可以将自身的质子给出,同时在氧原子上接收一个新的质子。理论上来说,水分子同样具有协助质子传递从而催化NCA聚合的潜力。然而,NCA作为酸酐,与水分子共存时会存在难以抑制的水解副反应,阻碍了上述设想的实现。近期,吕华等人发现,对于脯氨酸NCA这一特殊的单体,使用水-乙腈混合溶剂和胺类引发剂,便可以实现水辅助的超快可控聚合,而水解副反应可忽略不计(图2,A)。理论计算研究表明,水分子在反应过程中扮演了重要的质子转移催化剂的角色,重塑了反应势能面,避免了高能量的电荷分离中间体的生成,显著降低了自由能垒。羧酸是另一种常见且廉价的质子转移催化剂,被证明能够有效促进酸酐的胺解和酮-烯醇异构化反应。不同于水分子,羧酸具有两个共轭的氧原子,可以将羟基氧上的质子给出而在羰基氧上接收新的质子,因此具有区别于水的质子传递几何构象。并且,羧酸具有较弱的亲核性,通常不会导致额外的链引发过程。近期,国内外多个研究团队报道了羧酸催化NCA或N-取代NCA(NNCA)单体聚合的体系,充分显示出羧酸催化策略的普适性和巨大的应用价值。其中,吕华等人对羧酸催化的肌氨酸NCA聚合的系统研究,深入揭示了羧酸作为质子转移催化剂降低反应活化能的分子机制,为超高分子量聚类肽的合成与应用奠定了理论和实验基。ㄍ2,B)。此外,利用羧酸对硫酯键胺解反应的催化作用,也能够巧妙地将S-to-N酰基迁移反应整合到NCA的聚合链增长中,实现了首例的NCA开环串联聚合(图2,C)。图2. 水辅助的脯氨酸NCA聚合的可能机理(A),羧酸催化的肌氨酸NCA聚合的计算势能面(B),羧酸催化的NCA开环串联聚合(C)。总结/展望文章强调了质子转移催化策略是不同于以往的催化剂活化单体或聚合活性末端的新的有效思路,将为NCA等环状单体的开环聚合催化剂的设计提供更多新的机会。同时,文章也指出,用于NCA聚合的质子转移催化剂的研究仍处在初级阶段。对于一个聚合体系是否涉及到了质子的转移,以及聚合的加速效果是否通过对质子转移的促进来实现,仍需大胆假设,小心求证,尽可能从不同的理论或实验层面积累更多的证据,以促进相关领域的持续发展。该观点文章以“Unveiling Proton Transfer as the Key Process to Understand and Promote the Ring-Opening Polymerization of N-Carboxyanhydrides”为题,于2025年1月23日发表在中国科学院长春应用化学研究所与美国化学会共同出版的期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaPolymer Science & Technology上。作者团队介绍吕华 教授吕华 教授,本文通讯作者,北京大学学士 (2006), 伊利诺伊大学厄巴拿-香槟分校博士 (2011),斯克里普斯研究所博士后(2011-2014)。历任北京大学化学与分子工程学院助理教授 (2014),长聘副教授 (2020),教授 (2022)。曾获国家自然科学基金杰出青年基金(2021) 和优秀青年基金 (2017) ,美国化学会PMSE Young Investigator (2020),中国化学会青年化学奖 (2017) 和高分子青年学者奖 (2019),药明康德生命化学研究奖学者奖 (2022)。王硕 北京大学王硕,本文作者,北京大学化学与分子工程学院高分子化学与物理专业在读博士研究生(2020年至今),导师为吕华教授,研究方向为环状单体的开环聚合。曾获北京大学校长奖学金(2023),研究生国家奖学金(2024)和北京大学“化学之星”奖(2024)。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文Polym. Sci. Technol. 2025, ASAPPublication Date: January 23, 2025https://doi.org/10.1021/polymscitech.4c00040  ? 2025 The Authors. Co-published by Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences; American Chemical Society. 关于Polymer Science &TechnologyPolymer Science & Technology 旨在发表高分子科学与技术及其跨学科领域的前沿创新成果,利用高分子研究为全球性挑战发掘可持续方案。该期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba聚焦于高分子合成与加工、可持续高分子、高分子循环与增值回收、先进功能高分子、高分子物理与表征、人工智能赋能等重要领域。期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba将涵盖多种类型文章,包括研究论文(Article)、研究快报(Letter)、综述(Review)、前瞻观点(Perspective)、评论(Comment)和社论(Editorial)。2027年12月31日之前提交的所有文章,如果经同行评审后被接收,将自动免除文章出版费(APC)Copyright ? 2024 American Chemical Society
来源: Polymer Science & Technology 2025-03-11

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 天工大王红霞教授与苏大赵燕教授等ACS Nano综述 | 纤维基材料中的定向液体传输及其前沿应用

英文原题:Directional Liquid Transport in Thin Fibrous Matrices: Enhancement of Advanced Applications作者:Junye Liu, Zhiguang Xu, Hongxia Wang,* Yan Zhao,* and Tong Lin*近日,天津工业大学王红霞教授与苏州大学赵燕教授等在国际权威期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaACS Nano 上发表了题为“Directional Liquid Transport in Thin Fibrous Matrices: Enhancement of Advanced Applications”的综述论文,系统阐述了基于表面润湿性调控的定向液体传输纤维基材料(DLTFMs)的研究进展与应用前景。作为该领域的开拓者,王红霞教授率先发现了DLTFMs的独特性能,而赵燕教授则在理论机制研究方面做出了突出贡献。这种新型纤维材料能够在无外力条件下实现液体的定向传输,使其在智能纺织品、医用敷料、水处理系统、空气过滤装置、淡水收集设备以及可穿戴电子产品等多个高科技领域展现出巨大应用潜力。该综述系统梳理了DLTFMs的发展脉络,回顾了DLTFMs领域的重要里程碑式研究成果;深入探讨了定向液体传输技术与其他材料功能的协同增强效应;总结了DLTFMs的材料分类体系与制备方法学;归纳了该材料的基础应用场景与最新突破;客观分析了当前研究面临的挑战与未来发展方向。对DLTFM的研究,初期聚焦于基础应用开发,实现了在单向导汗智能服装、高效油水分离系统、大气雾水收集装置、医用伤口敷料以及空气净化过滤等领域的创新应用。随后研究转向了将定向液体传输功能与其他先进特性相结合的多功能集成。目前,这一领域的功能增强研究主要沿着以下三个方向展开:1、环境刺激响应型DLTFMs环境刺激响应型DLTFMs能够在外界环境刺激(如pH值、光照、温度等)作用下可逆地改变其表面浸润特性,从而实现DLT行为的智能调控。这类材料在多个领域展现出独特的应用价值。在热湿舒适性调控方面,能够根据环境温度变化动态调节其液体传输特性,为人体提供自适应的热湿管理。在选择性分离领域,能精确区分酸碱性液体,选择性允许碱性液体通过而阻隔酸性液体,这一特性使其在油水乳液分离、工业废水处理等领域具有重要应用价值。图1. 刺激响应型DLTFMs2、热管理型DLTFMs热管理型DLTFMs巧妙整合了热传导优化、红外辐射调控和蒸发冷却增强等策略,实现了人体微环境的高效调控。其核心优势体现在:材料能够在维持皮肤接触面持久干爽的同时,显著提升人体散热效率,实现了汗液的定向快速输运和均匀蒸发,从而产生持续的冷却效应,在运动服饰、夏季日常穿着服装以及医用纺织品方面具有巨大的应用潜力。图2. 具有热管理功能的DLTFMs。3、具有DLT功能的可穿戴电子与能源器件主要集中在提高穿戴舒适性和功能性上,通过结合单向导湿技术,提升对汗液或湿气的有效管理,保持皮肤干爽,从而提升穿戴舒适性,并能改善防水性能。目前,具备DLT功能的智能传感器已经用于汗液、生理电信号、人体运动的检测。此外,DLT还与摩擦发电等技术结合,提高发电性能。图3. 具有DLT功能的穿戴式汗液传感器件。总结该综述不仅为研究人员提供了系统的理论参考,更为DLTFMs在更多创新领域的应用指明了方向,对推动纤维材料科学的创新发展具有重要意义。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Directional Liquid Transport in Thin Fibrous Matrices: Enhancement of Advanced ApplicationsJunye Liu, Zhiguang Xu, Hongxia Wang,* Yan Zhao,* and Tong Lin*ACS Nano 2025, 19, 6, 5913–5937https://doi.org/10.1021/acsnano.4c17351 Published February 6, 2025Copyright ? 2025 American Chemical Society(本稿件来自ACS Publications)
来源: ACS Nano 2025-03-10

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: Biomacromolecules: 丝素蛋白水凝胶的降解调控及其对所包裹干细胞增殖和成软骨分化的影响

英文原题:Effects of Silk Fibroin Hydrogel Degradation on the Proliferation and Chondrogenesis of Encapsulated Stem Cells通讯作者:张耀鹏教授(Yaopeng Zhang),姚响副教授(Xiang Yao)作者:Tianhao Zhu(祝天浩),Guolong Cai(蔡国龙),Weikun Zhao(赵伟焜), Xiang Yao*(姚响),Yaopeng Zhang*(张耀鹏)背景介绍生物支架材料可用于机体内组织缺损的有效修复。大量研究直接或间接证实,与新生组织生长速率匹配的支架材料降解速率可有效促进对应组织的再生效果。此外,少量前沿研究亦表明支架材料的动态降解进程对相关细胞行为同样具有重要的调控作用。由此可见,支架材料降解速率调控策略的开发在理想组织工程支架的构筑及应用中具有重要的地位和作用。丝素蛋白(Silk fibroin, SF)水凝胶作为一种普遍使用的细胞培养和缺损组织修复材料,关于其降解速率的有效调控及其降解快慢对细胞行为的影响规律却未见系统研究报道。基于此,东华大学材料科学与工程学院、先进纤维材料全国重点实验室的张耀鹏教授、姚响副教授团队设计并开发了一种简便有效的SF水凝胶降解速度调控策略,同时构筑了一系列具有初始特征等效、不同降解速率的丝素蛋白水凝胶。进一步将干细胞包裹至不同水凝胶内部进行培养,进而全面考察并揭示了SF水凝胶的降解速率对所包裹干细胞增殖和成软骨分化的影响。文章亮点开发了一种便捷有效的SF水凝胶的降解速率调控策略。在有效排除各类材料初始特征干扰的基础系统考察并揭示了SF水凝胶的降解速率对其内部包裹干细胞增殖和成软骨分化的影响规律。图文解读具体设计策略如下:首先构建球形度高、大小均匀且相当的常规丝素蛋白微球(MSN)和载蛋白酶丝素蛋白微球(MSE)。随后通过改变两种微球的在SF水凝胶中的包裹比例,简便有效地调控SF水凝胶的降解速率(图1A)。由于所包裹微球总量一致,且两种微球的形貌特征等效,因而可有效保障不同的SF水凝胶具有等效的初始特征。由于从微球MSE释放出来的蛋白酶XIV可加快SF的降解,因而添加MSE含量越高的SF水凝胶其降解速度越快。在成功构建相关材料平台的基础上,本研究进一步将骨髓间充质干细胞(MSCs)包裹至SF水凝胶内部进行培养,进而全面考察并揭示了SF水凝胶的降解速率对所包裹干细胞行为的影响(图1B)。图1. SF水凝胶降解快慢的调控原理示意图(A)以及SF水凝胶降解快慢对其所包裹MSCs增殖和成软骨分化影响的研究示意图(B)。微球形貌表征结果表明适宜载酶量条件下制备获得的MSE具有与MSN 等效的球形度和尺寸。此外,MSE的 Zeta 电位与MSN相比显著向正方向偏移。MSE在模拟细胞培养环境中孵育后的蛋白溶出量显著高于 MSN,这综合证明蛋白酶XIV被成功包裹至MSE内,且可顺利溶出。进一步调控两种微球的包裹比例制备不同的SF水凝胶SFH-NxEy,其中的x:y为水凝胶包裹MSN和MSE的质量比为。所制备5种水凝胶在模拟细胞培养环境中孵育后的质量损失结果表明,SFH-N10E0的质量损失最轻微、SFH-N0E10的损失最严重,SF水凝胶的质量损失快慢与MSE的含量呈正相关关系。相关水凝胶的降解速率由慢到快依次为:SFH-N10E0、SFH-N7E3、SFH-N5E5、SFH-N3E7、SFH-N0E10。SF水凝胶的降解快慢对材料孔径特征的影响表明:降解越快,水凝胶中的网络结构被破坏的速度也越快,孔洞结构在初期会有一定的增大过程,最后会发生明显的坍塌。SF水凝胶的降解快慢对其压缩力学性能的影响结果表明:各组水凝胶的压缩力学性能初始等效,降解将导致水凝胶由初始的软弹状态转变为后期的硬脆状态,具体表现为压缩模量的上升和压缩断裂应变的下降。所述规律的变化快慢与水凝胶的降解速率呈正相关关系。在降解后期,由于水凝胶网络结构的严重破坏和质量损失,水凝胶的压缩模量还会出现明显的下降。基于已构筑的材料平台,本研究进一步全面考察并揭示了 SF 水凝胶的降解速率对材料内部包裹干细胞增殖和成软骨分化行为的影响。细胞培养7天的CTG(CellTiter-Glo)测试和活/死荧光染色结果综合表明(图2),具有中等降解速率的水凝胶(SFH-N5E5)内部细胞增殖最快,降解较慢或较快组别中细胞的增殖均有一定程度的下降,降解最慢的水凝胶(SFH-N10E0)内部细胞增殖最慢。细胞的成软骨特征性基因表达结果综合表明,培养7天后,具有适当降解速率的水凝胶(SFH-N7E3)中的细胞分化相对最强,随着降解速率的变慢或加快,其内部细胞的成软骨分化能力均有所下降,且降解最慢组别(SFH-N10E0)中的细胞分化略高于降解较快的组别(图3)。培养14天后,SFH-N10E0中细胞分化程度有所提高,达到与SFH-N7E3相近的水平,其余组仍保持相对较低的分化水平(图3)。细胞-材料复合体的HE和Safranin-O染色结果也证实了上述细胞增殖和分化规律。图2. 丝素蛋白水凝胶的降解快慢对其内部包裹干细胞增殖的影响。(A)CTG染色后的发光度检测结果;(B)图A中的发光度变化率;(C)在典型水凝胶中培养7天后进行细胞活/死染色后的激光共聚焦显微照片。比例尺为100 μm。图3. 培养7天(A-D)和14天后(E-H)不同降解速率SF水凝胶中包裹MSCs的软骨特征性基因表达情况(其中D和H图为培养7天和14后三种基因的综合表达趋势总结)。总结与展望本研究开发了一种便捷有效的SF水凝胶降解调控策略。在成功构筑具有等效初始特征、不同降解速率SF水凝胶材料平台的基础上,进一步在有效排除各类初始材料特征的基础上首次系统考察并揭示了SF水凝胶的降解速率对其内部包裹干细胞增殖和成软骨分化行为的影响规律。所述研究深入考察了SF水凝胶降解速率这一动态材料微环境对干细胞行为的影响,为SF水凝胶软骨支架及类似生物材料的优化设计提供指导和参考。通讯作者信息张耀鹏 教授东华大学先进纤维材料全国重点实验室教授、博导。东华大学博士,日本川村理化学研究所博士后,日本秋田大学和美国纽约州立大学石溪分校访问学者。入选上海领军人才、上海市优秀学术带头人、曙光学者、上海市青年科技启明星、上海市浦江人才和中国纺织学术带头人。主要研究方向为丝素蛋白纤维及功能化材料。在Adv. Sci.、Adv. Mater.、ACS Nano等学术期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba发表SCI论文百余篇,并在Sci. China Technol. Sc.、高分子学报撰写特邀综述及专论。获钱宝钧纤维材料奖青年学者奖、中国材料研究学会科学技术奖一等奖、上海医学科技奖一等奖、中央军委科技委军队科技进步二等奖、华夏医学科技奖二等奖等奖励。获授权中国发明专利52项,实施专利转化9项。姚响 副教授东华大学先进纤维材料全国重点实验室副教授、博导。复旦大学博士、复旦大学博士后。主要研究方向为丝素蛋白生物医用材料与生物活性界面、纤维素纤维绿色加工与循环利用。先后主持国家自然科学基金面上项目,上海市科委国际合作项目,国家重点研发计划子课题等项目13项。在Adv. Mater.、Biomaterials等期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba发表SCI论文40余篇。申请中国发明专利20余项,已获授权14项。受邀参编《再生医学:生物材料与组织再生》、《生物材料表界面与表面改性》等学术专著3部。曾荣获上海市科技进步奖一等奖、中国材料研究学会科学技术奖一等奖、上海市优秀博士学位论文等奖励。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文Biomacromolecules 2025, 26, 2, 1305–1319https://doi.org/10.1021/acs.biomac.4c01676 Published January 22, 2025? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefSébastien LecommandouxUniversity of BordeauxBiomacromolecules为高分子科学和生物学交叉学科的前沿研究提供了一个世界领先的交流平台。所接收的稿件包含大分子设计、合成和表征,或高分子材料在生物学和医学中的应用等领域具有极强的新颖性及创新性。 2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision5.510.630.7
来源: Biomacromolecules 2025-03-06

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 盐的复分解反应:终极点击反应 | Precis. Chem. 美国纽约州立大学奥斯威戈分校Arsalan Mirjafari

英文原题:Salt Metathesis: An Ultimate Click Reaction通讯作者:Patrick C. Hillesheim, Arsalan Mirjafari, 美国纽约州立大学奥斯威戈分校作者:Christopher M. Butch, Patrick C. Hillesheim, Arsalan Mirjafari中文供稿人:汪耀明,崇媛媛,中国科学技术大学研究背景点击化学是一种革命性的分子组装范式,强调通过简单、高效的反应生成新的化学功能。2022年,诺贝尔化学奖授予了点击化学和生物正交化学的贡献者。点击反应的核心特征包括模块化、高产率、无副反应、立体专一性以及易于操作。典型的点击反应包括铜催化的叠氮-炔环加成(CuAAC)、硫(VI)-氟交换(SuFEx)等。这些反应具有强大的热力学驱动力,能够高效合成复杂分子或材料。盐的复分解反应是一种经典的无机化学反应,广泛应用于有机化合物的氟化、离子液体的合成、新型材料(如碳纳米管和陶瓷)的制备以及药物开发等领域。该反应通过离子交换生成不溶性沉淀或更稳定的离子对,具有简单、经济、易于控制和可扩展的特点。文章亮点盐复分解反应的广泛适用性盐复分解反应在多个领域展示了其多样性和实用性。例如,通过四氟硼酸根离子进行有机化合物的氟化、离子液体的合成、碳纳米管和陶瓷材料的制备,以及药物的开发。这些应用展示了盐的复分解反应在化学合成和材料科学中的重要性。盐复分解与点击化学的相似性盐的复分解反应与点击化学具有相似的特征:强大的热力学驱动力、高选择性、定量产率以及在水中快速进行。尽管盐的复分解不涉及碳与杂原子之间的共价键形成,但其简单性、正交性和可靠性使其符合点击化学的标准。盐复分解反应的选择性和可靠性使其成为一种“点击式”过程。自然界的盐复分解反应自然界中的盐复分解反应在海洋生物的生物矿化过程中起着关键作用。珊瑚、软体动物和某些藻类通过离子交换过程从海水中提取钙离子并生成碳酸钙,形成保护性外壳和骨骼结构。这一过程展示了盐的复分解反应在生物系统中的重要性。总结/展望本文提出将盐的复分解反应视为一种终极点击反应,扩展了点击化学的范畴,使其不仅限于共价键的形成,还包括离子相互作用。盐复分解反应的简单性、通用性和可靠性使其成为点击化学原则的典范。未来的研究可以进一步探索盐的复分解反应在有机、无机和材料科学中的应用,特别是在小分子连接和离子化合物的构建方面。通过超越传统的共价键形成,盐的复分解反应为合成化学、聚合物化学和药物化学提供了新的可能性。相关论文发表在以精准为导向的高质量期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaPrecision Chemistry上,Christopher M. Butch为文章的第一作者,Arsalan Mirjafari教授为通讯作者。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文Precis. Chem. 2025, 3, 2, 105–107Publication Date: November 20, 2024https://doi.org/10.1021/prechem.4c00088 ? 2025 The Authors. Co-published by University of Science and Technology of China and American Chemical Society关于 Precision ChemistryPrecision Chemistry 将发表化学及交叉领域中以精准化为导向的高水平的具有重要意义和吸引广泛兴趣的原创研究,包括但不限于计算、设计、合成、表征、应用等方面的前沿性研究成果,将秉承尊重科学、兼容并包的态度,为全球科研人员提供高质量的、开放的学术交流平台,服务于广大的化学和科学界。期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba将发表原创论文、快报、综述、展望、以及多样化的短篇社评。2025年12月31日前投稿的文章免收文章出版费(APC)Precision Chemistry目前已被ESCI,Scopus,PMC, DOAJ,CAS 等数据库收录,并入选2023年中国科技期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba卓越行动计划高起点新nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba。所有的稿件都将经过严格的、公平的、高效的同行评审,我们致力于以期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba的文章质量赢得读者的信任。如有任何疑问,请发送电子邮件至eic@pc.acs.org。点击“阅读原文”
来源: X-MOL 2025-03-04

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 西安交通大学刘必武教授团队Chem. Mater. | 多价DNA修饰显著提升MOFs的结构稳定性与生物界面性能

英文原题:Polyvalent DNA Patches Enable Metal–Organic Frameworks with Enhanced Structural Integrity, Biointerface Stability, and Cellular Uptake通讯作者:刘必武(西安交通大学)作者:Zhaoyu Han, Haozhen Yu, Biwu Liu*金属有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属簇或离子和有机配体配位结合形成的多孔有机材料,因其高比表面积、丰富的功能化修饰位点与优良的生物相容性等特点,在生物医学领域展现出巨大的应用潜力。然而,MOFs结构在复杂生物环境(如含磷酸盐离子或其他竞争性配体的生理环境)中会因框架结构崩解导致金属离子释放、有机配体分解,并进而引发颗粒聚集、功能丧失等问题,这也是长期以来限制其临床转化的主要因素之一。针对上述挑战,西安交通大学生命科学与技术学院刘必武教授团队开发了一种基于多价DNA的合成后修饰策略,通过DNA密集修饰增强MOFs的界面稳定性。研究表明,利用多价DNA修饰MOFs可显著提高其抵抗竞争性配体攻击的能力,同时提升材料在复杂生物环境中负载药物或生物分子的稳定性与效率。相关研究成果近日发表于国际期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nbaChemistry of Materials。研究团队详细比较了单链DNA(ssDNA)与多价DNA(polyDNA)在不同类型MOFs表面上的吸附行为。结果显示,polyDNA凭借三维结构在MOFs表面实现高密度DNA吸附(DNA密度10??分子/cm?),而ssDNA则是以随机的线性形式吸附在MOF上。并且与ssDNA相比,polyDNA吸附性能表现出显著优越性。例如,吸附50 nM ssDNA需要ZIF-8的浓度大约为200 μg/mL,而吸附相同DNA浓度的polyDNA所需的ZIF-8仅需要大约17 μg/mL。图1. 多价DNA在不同MOFs表面的高密度吸附及结构表征进一步对MOFs在模拟生物环境中的结构稳定性进行研究发现polyDNA修饰能有效提高MOFs的结构稳定性。在PBS缓冲液(pH 7.4)中,未修饰或ssDNA修饰的MOFs在1小时内即因磷酸根(PO???)竞争性配体攻击金属节点而快速崩解并引发颗粒聚集,即使是最稳定的UiO-66-NH2形态也发生崩塌和聚集。而polyDNA-MOFs在7天后仍然可以识别出单个完整的框架结构。图2. 多价DNA抑制MOFs在竞争性配体攻击下的结构崩解polyDNA表面修饰还显著降低了DNA分子的非特异性置换效率,确保了稳定的DNA-MOF界面结合。尤其在模拟复杂生物环境(如含高浓度蛋白或离子的体系)中,polyDNA-MOFs的DNA结合界面显示明显优于ssDNA-MOFs。此外,作者指出,通过调控polyDNA的分子结构(例如改变分支DNA密度与刚性),可以进一步调控DNA-MOF界面的稳定性和功能化潜力。图3. 多价DNA维持DNA分子在复杂生物环境下的稳定性综上,多价DNA吸附作为一种简单有效的合成后修饰策略,为提高MOFs在复杂生物环境中的结构稳定性与功能性能提供了实用工具。该方法展示出良好的材料适配性和生物环境适应性,研究团队进一步指出,其应用范围不仅限于药物递送,还可能适用于基因递送、蛋白质长效稳定释放等领域。该研究由国家自然科学基金,陕西省重点研发计划和陕西省创新能力支撑计划的支持资助。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Polyvalent DNA Patches Enable Metal–Organic Frameworks with Enhanced Structural Integrity, Biointerface Stability, and Cellular UptakeZhaoyu Han, Haozhen Yu, Biwu Liu*Chem. Mater. 2025, 37, 3, 954–963https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.4c02489 Published January 18, 2025Copyright ? 2025 American Chemical Society(本稿件来自ACS Publications)
来源: Chemistry of Materials 2025-03-03

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 南开大学单分子团队ACS Materials Lett. | 在单分子水平揭示复杂的分子间范德华相互作用力

英文原题:Unveiling sophisticated intermolecular van der Waals interactions at the single–molecule level通讯作者:郭雪峰(北京大学、南开大学),贾传成(南开大学)、王进莹(南开大学)、吕京涛(华中科技大学)、金山(华中师范大学)作者:Haiyang Ren?, Peihui Li?, Jie Hao?, Wan Xiong?, Linqi Pei, Boyu Wang, Cong Zhao, Suhang He, Shan Jin*, Jingtao Lü*, Jinying Wang*, Chuancheng Jia*, Xuefeng Guo*范德华相互作用是分子间的一种弱相互作用力,通常能量范围在0.5到3 kcal/mol之间。尽管这种力较弱,但它在分子堆叠、材料自组装、有机合成以及分子电子学中具有重要作用。范德华力包括取向力、诱导力、色散力和交换力,广泛存在于共轭分子、超分子、二维材料以及金属/有机界面中。理解这些相互作用对于揭示材料的结构-功能关系至关重要。近日,南开大学电子信息与光学工程学院单分子团队在ACS Materials Letters 上发表研究论文,通过结合单分子电学测量(STM-BJ)和理论计算,深入探讨了单分子二聚体结中的范德华相互作用,并展示了如何通过电场调控这些相互作用。图1. 苄胺二聚体中的范德华相互作用力研究人员以苄胺(Benzylamine, B-NH2)和芴基甲胺(Fluorenylmethylamine, F-NH2)二聚体为模型系统,研究了分子间的范德华相互作用。通过STM-BJ实验和对称性适配微扰理论(SAPT)分析,揭示了不同范德华相互作用成分对二聚体稳定性的影响。苄胺分子具有芳香环和氨基甲基基团,表现出较弱的偶极矩。通过SAPT分析,研究人员发现静电相互作用在苄胺二聚体的两个稳定构型中起主导作用,而色散和交换作用的贡献相对较小。实验结果表明,苄胺二聚体存在两种稳定的电导状态,分别对应高电导态(GH)和低电导态(GL)。这两种状态源于二聚体的不同堆叠构型,且高电导态更为稳定。图2. 悬停苄胺分子结中的电荷输运与苄胺相比,芴基甲胺分子具有更多的芳香环,导致色散和交换作用显著增强。SAPT分析表明,静电、诱导、交换和色散作用共同决定了芴基甲胺二聚体的稳定性。实验结果显示,芴基甲胺二聚体同样存在两种电导状态,但低电导态更为稳定。这与苄胺二聚体的结果不同,表明分子共轭程度的增加显著影响了范德华相互作用的成分。图3. 悬停芴基甲胺分子结中的电荷输运研究人员进一步研究了电场对范德华相互作用和二聚体电导状态的调控作用。实验表明,随着电场强度的增加,芴基甲胺分子高电导态的比例逐渐增加,低电导态的比例减少。这一现象与理论计算结果一致,表明电场主要通过静电作用调控二聚体的稳定性。图4. 悬停芴基甲胺分子结的电场调控总结/展望本文通过单分子电学测量和理论计算,揭示了分子间范德华相互作用的复杂性,并展示了如何通过分子设计和电场调控来精确控制这些相互作用。研究结果表明,静电相互作用在苄胺二聚体中起主导作用,而随着分子共轭程度的增加,色散和交换作用在芴基甲胺二聚体中显著增强。此外,电场可以有效调控二聚体的电导状态和范德华相互作用。这些发现不仅深化了我们对分子间相互作用的理解,还为分子电子学、材料自组装和有机合成等领域提供了新的设计思路。通过精确调控分子间的范德华相互作用,未来有望开发出具有特定功能的分子材料和器件。该研究工作近日发表在ACS Materials Letters 上,文章的共同第一作者为南开大学硕士生任海洋、博士生李佩慧、北京大学博士生郝杰以及华中科技大学硕士生熊婉。共同通讯作者为北京大学和南开大学双聘郭雪峰教授、南开大学贾传成教授、南开大学王进莹副教授、华中科技大学吕京涛教授以及华中师范大学金山教授。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Unveiling sophisticated intermolecular van der Waals interactions at the single–molecule levelHaiyang Ren?, Peihui Li?, Jie Hao?, Wan Xiong?, Linqi Pei, Boyu Wang, Cong Zhao, Suhang He, Shan Jin*, Jingtao Lü*, Jinying Wang*, Chuancheng Jia*, Xuefeng Guo*ACS Mater. Lett. 2025, 7, 754?760https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.5c00047 Published January 30, 2025? 2025 American Chemical Society通讯作者简介郭雪峰,男,北京大学博雅特聘教授。1998年获得北京师范大学的学士学位,并于2004年在中国科学院化学研究所获得博士学位。2004年至2007年在哥伦比亚大学纳米中心担任博士后研究员。2008年入职北京大学。长江特聘教授、国家杰出青年基金获得者和中组部万人计划科技创新领军人才。长期从事分子材料与器件的科学研究,发展了单分子器件制备的突破性方法,推动了单分子电子学的发展;实现了世界首例全可逆的最小单分子开关器件;发展了单分子电学实时检测新技术,建立了单分子电子学谱的谱学方法,开拓了单分子反应动力学和单分子电生物物理研究的新领域。发表包括Science、Nature/Science子nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba在内的SCI论文270余篇,被Nature、Science及其子nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba等杂志和媒体作为亮点报道50余次。申请或授权中国发明专利50余件、出版专著4本。曾获全国百篇优秀博士论文奖、教育部自然科学奖一等奖、北京市自然科学奖一等奖、中国高等学校十大科技进展、中国科学十大进展和首届科学探索奖等奖励。贾传成,男,南开大学教授。2014年于北京大学郭雪峰教授课题组获得博士学位。2014-2018年,分别在中国科学院化学研究所和加州大学洛杉矶分校担任博士后研究员。2020年,入选南开大学百名青年学术学科带头人计划,入选国家级青年人才计划。长期从事单分子功能器件、单分子量子调控、单分子芯片技术的研究,在单分子开关、分子隧穿场效应器件等领域取得了一系列重要研究成果。发表相关研究论文100余篇,其中第一/通讯作者论文70余篇,包括Science、Chemical Reviews、Nature Communications、Science Advances、Chem等期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba,申请或授权中国发明专利30余项、美国专利1项。研究成果被评为“中国高等学校十大科技进展”和“中国科学十大进展”,荣获教育部自然科学奖一等奖(第2完成人)、北京市自然科学一等奖(第2完成人)。王进莹,南开大学副教授。长期从事纳米电子材料与器件的理论计算模拟,探索了低维材料中电子、自旋和拓扑特性,阐明了二维拓扑超导态的调控机制,预测了具有高自旋轨道扭矩的二维异质结;发现了分子电导对于构象变化的高度敏感响应,阐明了立体电子效应机理,设计了多种单分子功能器件,从理论上支撑了世界首个可逆、可控单分子光开关器件的实现。现已发表SCI论文46篇,其中以第一、共一和通讯作者身份在Adv. Mater.,J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,Nano Lett.,Natl. Sci. Rev.,ACS. Mater. Lett.,Small,Appl. Phys. Lett.等期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba发表论文27篇。(本稿件来自ACS Publications)
来源: ACS Materials Letters 2025-02-28

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: JPCL快讯 | 水蒸气在Au(001)基底上的沉积行为:温度与沉积频率的影响机制

英文原题:Deposition of Water Vapor on Au(001) Substrates: Effect of Temperature and Deposition Frequency通讯作者:曹海山,清华大学作者:李一凡背景介绍水蒸气成冰过程不仅与星际冰、大气冰和冻土冰等自然现象息息相关,还在冰胶电子束光刻、纳米颗粒悬浮液制备以及防冰控冰技术等工程应用领域发挥着重要作用。因此,深入研究水蒸气成冰机制对于准确预测和有效调控成冰过程具有重要意义。然而,沉积频率和基底温度对沉积产物形态及形成过程的影响机制尚存争议,亟需进一步探索。文章亮点近日,清华大学曹海山副教授团队在JPC Letters上发表了一项关于水蒸气在Au(001)基底上沉积行为的分子动力学模拟研究。研究揭示了温度与沉积频率对水蒸气在Au(001)基底上沉积行为的影响机制,以及温度对于无定形水晶化过程的作用规律。结果表明,在温度范围为60–260 K、沉积频率为3.758 × 10-3–1.503 ns-1 ?-2的条件下,沉积产物包括无定形水、双层六方冰(Bilayer Hexagonal Ice,BHI)以及两者的混合物(图1a)。值得注意的是,在特定温度和沉积频率范围内,捕捉到了方冰这一不稳定的中间产物(图1b)。方冰的形成有两种路径:一是水蒸气直接沉积形成方冰,随后转变为BHI(图2a);二是方冰通过BHI转变形成,随后再次转变回BHI(图2b)。图1. 不同温度与沉积频率下的沉积产物。(a) 沉积产物中的BHI比例。(b) 出现方冰的温度与沉积频率范围。图2. 方冰的转变过程。(a) 从左往右依次为沉积375、450、525、600、800和1000个水分子后方冰团簇的模拟过程快照(140 K,1.879 × 10?? ns?? ???)。(b) 从左往右依次为沉积180、220、340、380、480和510个水分子后部分BHI结构转变成方冰并最终转变回BHI的模拟过程快照(180 K,1.879 × 10?? ns?? ???)。隐藏了除方冰结构外的大部分水分子。基底之上第一层、第二层和其余层水分子分别显示为蓝色、绿色和红色。无定形水可根据其形状分为饼状无定形水和液滴状无定形水,团队进一步研究了40–300 K范围内无定形水的晶化行为。结果显示,饼状无定形水在温度大于或等于250 K和小于或等于80 K时模拟4 ns后平均晶化比例小于15%,而液滴状无定形水在温度大于或等于200 K和小于或等于150 K时模拟4 ns后平均晶化比例小于15%。晶化比例最高的温度分别为饼状无定形水的240 K(图3a)和液滴状无定形水的190 K(图4a)。图3. 饼状无定形水的转变过程。不同温度下4 ns后 (a) BHI比例和 (b) 平均水分子势能变化量。240 K时的(c) BHI比例变化曲线、(d) 平均水分子势能变化曲线和 (e) 系统的模拟快照。其余设置同图2。图4. 液滴状无定形水的转变过程。不同温度下4 ns后 (a) 晶态冰比例和 (b) 平均水分子势能变化量。180 K时的 (c) 晶态冰比例变化曲线、(d) 平均水分子势能变化曲线和 (e) 系统的模拟快照。其余设置同图2。总结/展望本研究揭示了温度与沉积频率对水蒸气在Au(001)基底上沉积行为的影响机制,确定了由温度和沉积频率决定的沉积产物相图,在特定条件下捕捉到了方冰这一中间产物,并深入分析了无定形水的晶化动力学,为理解水蒸气在低温表面的成冰机制以及无定形水的晶化动力学提供了新见解。相关论文发表在JPC Letters上,清华大学博士研究生李一凡为文章的第一作者,曹海山副教授为通讯作者。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文J. Phys. Chem. Lett. 2025, 16, 1, 245–252https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.4c02705 Published December 24, 2024? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefGregory D. ScholesPrinceton UniversityThe Journal of Physical Chemistry Letters 致力于报道物理化学家、生物物理化学家、化学物理学家、物理学家、材料科学家和工程师感兴趣的新的和原创的实验和理论基础研究。2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision4.99.621.7
来源: The Journal of Physical Chemistry Letters 2025-02-27

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: 中国农科院烟草所陈丹团队ACS Sus. Chem. Eng. | 开发氟吡菌酰胺纳米纤维剂用于根结线虫病高效防控

英文原题:Fluopyram-loaded Nanofibers Prepared by Coaxial and Uniaxial Electrospinning for Nematicide Efficient Utilization in Rhizosphere通讯作者:陈丹,中国农业科学院烟草研究所;冯超,中国农业科学院烟草研究所;曹海潮,中国农业科学院烟草研究所作者:Wenzheng Ling(凌文政), Yishan Li(李奕杉), Yaxing Feng(冯亚星), Lijun Jiang(蒋丽君), Haichao Cao(曹海潮), Chao Feng(冯超), Dan Chen(陈丹)摘要在根结线虫病的化学防治中,杀线剂的低效利用和无效递送导致农药的严重浪费和环境污染,为解决此类问题,开发长效且环境友好的杀线剂新载体变得尤为重要。在本研究中,以可生物降解的醋酸纤维素(CA)为载体材料,通过同轴静电纺丝(CA-CE@Flp)和单轴静电纺丝(CA-UE@Flp)制备两种负载氟吡菌酰胺(Flp)的纳米纤维。为实现植株根部根结线虫病害的高效防控,我们将载药纤维纺丝至植物根部,形成纤维保护膜,通过释放Flp以保护根部免受南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的侵染。在45 d盆栽实验中,CA-UE@Flp和CA-CE@Flp的防控效果分别为80%和64%。CA-CE@Flp持续释放活性成分Flp于土壤中并均匀分布,从而达到对南方根结线虫长期防控的目的;具有高释放效率的CA-UE@Flp能够实现短期的预防和控制。此类新型Flp载纳米纤维的精准施用为杀线剂的绿色、安全、高效应用提供了一种新策略,并展示了静电纺丝纤维产品在植物保护方面的巨大潜力。背景介绍在全球范围内,以南方根结线虫为主要病原的根结线虫病造成了严重的作物减产与经济损失。为控制该病害,速效便捷的化学防治为主要防控手段。传统杀线剂普遍存在低效利用或无效递送等问题,在实际应用中表现不佳,大大增加了防控成本。近年来,创制杀线剂新剂型受到广泛关注。为解决上述问题,创制新型纳米纤维杀线剂实现在植株根部的精准施药,对植物根结线虫病的防治具有重大意义。文章亮点1. 创制以生物可降解材料醋酸纤维素作为载体材料,负载氟吡菌酰胺的同轴/单轴纳米纤维杀线剂;2. 利用静电纺丝技术,将负载氟吡菌酰胺的纳米纤维纺丝至植株根系,形成植物根系保护膜;3. 两种纳米载药纤维的性能差异显著,同轴纳米载药纤维可用于根结线虫病的长期预防,单轴纳米载药纤维可用于根结线虫病害的快速控制。图文解读图1. CA-CE@Flp和CA-UE@Flp的制备与应用过程图2. 氟吡菌酰胺与醋酸纤维素分子间作用力与CA-CE@Flp、CA-UE@Flp的微观结构特征如图2所示,氟吡菌酰胺与醋酸纤维素分子间相互作用力为负数,表明该结合为放热过程,这有利于趋向分子间的结合。根据CA-CE@Flp和CA-UE@Flp的微观结构图与直径统计箱线图可知,同轴纤维整体的平均直径大于单轴纤维,且同轴纤维具备内外呈“芯-壳”结构,而单轴纤维为实心结构。激光共聚焦显微镜的拍摄结果显示,载药纤维被成功附着于植物根系周围,形成纤维保护膜。图3. CA-CE@Flp、CA-UE@Flp物理性能的测定结果如图3所示,载药纤维中分子状态的Flp存在于非晶型固体分散体中,为后续的释放分子状态的Flp证明提供了理论依据;纤维芯层和壳层之间材料组成的内在异质性,赋予了纤维独特的孔径大小与形状变化;较大的孔径分布结构使得纤维表面的液面接触角变。匾┫宋硐殖鼋虾玫那姿阅。图4. CA-CE@Flp、CA-UE@Flp化学组分结果分析如图4所示,结合化学组分测试结果,得知Flp被载入醋酸纤维素纤维内,且同轴载药纤维内的活性成分含量低于单轴载药纤维。图5. 载药纤维释放的氟吡菌酰胺于土壤的迁移性能测定图6. CA-CE@Flp、CA-UE@Flp对南方根结线虫防控效果的盆栽试验如图5所示,我们对载药纤维释放的氟吡菌酰胺在土壤中的水平和垂直分布情况进行分析,在相同处理时间内同轴纤维释放缓慢,而单轴释放迅速。图6盆栽试验结果显示CA-UE@Flp和CA-CE@Flp的防控效果分别达到80%和64%,二者均可有效防治根结线虫病害。所以,纤维施用时根据载药纤维的释放性能来选择纤维施药应用场景的选择至关重要。总结与展望本研究采用同轴和单轴静电纺丝技术成功制备两种醋酸纤维素负载氟吡菌酰胺纳米纤维,并对其理化特性和生物活性进行了比较,二者均对南方根结线虫具有较高生物活性。在实际应用方面,经施药处理的根系土壤中,载药纤维活性成分的有效释放确保了纤维根系保护膜对植物根结线虫病害的高效防治。这一创新的载药纤维剂型的问世,不仅为根结线虫病害的综合防治开辟了全新思路,更为相关制剂应用技术的开发奠定了坚实基础。然而,这一技术的更多潜在应用场景仍有待进一步探索和拓展。相关论文发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上,中国农业科学院烟草研究所硕士研究生凌文政为文章的第一作者,中国农业科学院烟草研究所曹海潮特聘副研究员、冯超副研究员和陈丹副研究员为通讯作者。该研究得到了重大科技项目(110202401011 (LS-01)、110202201029 (LS-13))和中国农业科学院烟草研究所青年科学基金(1610232024021)的资助。作者介绍陈丹 副研究员中国农业科学院烟草研究所副研究员,主要从事作物线虫病综合治理。主持和参加国家重点研发计划项目等省部级项目10余项;获得省部级奖励3项;发表学术论文40余篇;授权国家发明专利10余项;参编著作10部;参与制订国家和行业标准5项。冯超 副研究员中国农业科学院烟草研究所副研究员,主要从事植物病害防治、农药制剂研发等研究。主持和参加国家重点研发计划项目、国家科技部外专项目、农业行业科研专项和国家自然科学基金等项目10余项;发表学术论文30余篇;授权国家发明专利20余项;参编著作10部;参与制订国家和行业标准2项。曹海潮 副研究员中国农业科学院烟草研究所特聘副研究员,主要从事作物根结线虫病防治、农药缓释制剂研发等研究。于国际知名期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba发表多篇关于农药载药体功能化研究的论文。扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文ACS Sustainable Chem. Eng. 2025, ASAPhttps://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c09217 Published January 9, 2025Copyright ? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-ChiefPeter LicenceUniversity of NottinghamACS Sustainable Chemistry& Engineering 期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba致力于解决化工企业遇到的可持续性挑战,并推进绿色化学和绿色工程原则。 2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision8.415.334.3点击“阅读原文”
来源: ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2025-02-20

nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba: ACS Measurement Science Au | 适用于高灵敏度低温实验仪器的小型化液氦回收方案

英文原题:An Economical and Efficient Helium Recovery System for Vibration-Sensitive Applications通讯作者:Prof. Shaowei Li,University of California, San Diego作者:Zhiyuan Yin (尹致远), Liya Bi (毕立亚), Yueqing Shi (时月晴), Shaowei Li 背景介绍氦气因其化学惰性及低温性能其低密度,被广泛应用于医疗、工业和航空航天等领域。尤其在科研中,氦作为制冷剂可实现接近绝对零度的超低温环境,为超导磁体、低温扫描探针显微镜(LT-SPM)等精密仪器提供关键支持。然而,全球氦资源的供需失衡加上氦一旦逸散便无法回收的特性,使得对高效氦回收技术的需求日益迫切。目前常见的实验室氦回收方案,如气囊式和闭循环式回收系统,要么占地面积大、污染源多且易泄漏,需要繁琐的净化过程;要么因为冷头振动较大,对低振动敏感的高精度仪器带来干扰。对于单台或少数低振动敏感的深低温实验装置,既经济又兼顾低振动的氦回收解决方案仍然十分匮乏。因此,开发一种经济、紧凑、且低振动的氦气回收系统对科学研究尤其是低振动实验具有重要意义。文章亮点图1. 小型化液氦回收系统示意图加州大学圣地亚哥分校Shaowei Li教授团队在《ACS Measurement Science Au》上发介绍了一种高效、经济的小型化氦气回收系统。该设计特别针对振动敏感的单个低温实验研究组需求,具有高氦气回收率和低振动干扰的亮点。为降低成本,该系统充分利用常见的商用组件搭建(如无油空气压缩机和气体储存罐),显著降低了制造和维护成本。同时,系统占地面积不足4平方米,适用于空间有限的实验室。该系统集成了商业化脉冲管制冷机和改装的无油空压机,能够直接捕获日常运行及低温槽加液过程中产生的氦气挥发,并在保障高纯度的同时实现超过94%的回收效率。系统通过远程放置冷头及振动隔离设计,大幅减少机械振动对低温扫描探针显微镜(LT-SPM)的干扰。实验结果表明,该系统在接入回收装置后,低温扫描探针显微镜(LT-SPM)的数据质量未受明显影响,振动噪声保持极低。在长达一年的运行中,该系统实现了超过94%的氦气回收率。它能够有效回收实验中产生的日常挥发氦气,包括低温扫描探针显微镜(LT-SPM)日常运行及显微镜低杜瓦灌液过程中的氦气损耗。图2. 系统实景图:a. 气体压缩机及其气罐和纯化装置 b. 系统一览 c. 液化冷头和液氦储存杜瓦罐 d. 低温槽加液杜瓦罐 d. 低温扫描显微镜低温槽e. 低温槽回收接口图3. 低温显微镜连接回收系统后的 SPM 性能。a. Cu(100) 晶格 STM 形貌图. b. NaCl 晶格 STM 拓扑图. c. 吸附于 Cu(100) 表面的两个独立 CO 分子的 STM 拓扑图. d. 单个 CO 分子的非弹性电子隧穿谱 (IETS)。虚线标出了 Hindered Rotation 和 Hindered Translation 振动模式所对应的能量位置。总结/展望通过在低温扫描探针显微镜(LT-SPM)上长达一年多测试,该系统日均回收率超过94%,每日氦损耗可稳定控制在0.27升以下(占5升日常用量的不到6%),对扫描隧道显微镜的振动噪声贡献可忽略不计。进一步的振动噪声测试及原子分辨扫描隧道显微成像和分子非弹性电子隧穿光谱也表明,接入回收系统前后仪器性能没有明显差异。该方案组装成本相对低廉,安装和维护简便,特别适合有少量或单个低温实验仪器并对振动敏感的实验组使用。该方案为高:涂蒲谢乖诤ぷ试炊倘钡谋尘跋绿峁┝艘惶拙每尚械男⌒突せ厥沼胍夯滤悸。相关论文发表在ACS Measurement Science Au上,加州大学圣地亚哥分校博士研究生尹致远为文章的第一作者, Shaowei Li教授为通讯作者。通讯作者简介Shaowei Li 教授Shaowei Li ,现为加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学系助理教授,研究方向包括扫描隧道光谱和显微镜、超快激光光谱和显微镜、表面动力学和动力学、低维量子材料、强关联系统。课题组详情请访问:https://sites.google.com/ucsd.edu/small/ 扫描二维码阅读英文原文,或点此查看原文ACS Meas. Sci. Au 2025, ASAPhttps://doi.org/10.1021/acsmeasuresciau.4c00097 Published January 29, 2025Copyright ? 2025 American Chemical SocietyEditor-in-Chief / Deputy EditorShelley D. MinteerUniversity of UtahACS Measurement Science Au 是一本开放获取期nba腾讯,福彩开奖直播,直播吧nba,发表化学测量科学所有领域的实验、计算或理论研究。欢迎就报告分析操作任何阶段(包括采样、测量和数据分析)的主题撰写文章。2-Year Impact FactorCiteScoreTime to First Peer Review Decision4.65.229.8
来源: ACS Measurement Science Au 2025-02-18
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