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  • 在MXenes支撑的单原子催化剂中,通过配体场工程调控前沿轨道对齐以增强丙烷脱氢反应

    单原子催化剂(SACs)通过最大化原子利用率并实现活性位点的精确控制,为丙烷脱氢(PDH)提供了一种变革性的策略。然而,它们的性能与载体的电子性质密切相关。本研究揭示了配体场在决定基于V3C2O2 MXene载体的SACs的稳定性和活性方面所起的关键作用。我们发现,配体场能够消除金属d轨道的简并性,强配体场会引发较大的轨道分裂能,从而减小HOMO–LUMO能隙。这种电子调控增强了SAC与底物的结合力,并提高了催化活性,使得C–H键的活化能显著降低。在纯金属位点(P3)上,丙基片段和氢原子共同吸附的反应路径比在金属-氧混合位点(P2)或纯氧位点(P1)上的反应路径更有效。通过氢脱附实现催化剂再生

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 利用卤化铵进行界面能级工程调控,以实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池

    在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,界面能级对电荷的有效提取和非辐射复合的抑制至关重要。然而,卤素取代基在二胺配体中调节这一特性的具体作用尚未得到充分理解。本研究使用卤素取代的二胺配体(C6-DAX2,其中X = Cl、Br、I)来调节钙钛矿薄膜的表面电子结构。逐步进行卤素取代会降低功函数,并同时使费米能级上升,从而减小与C60的导带偏移。这种界面调控作用有助于电子传输并减少复合损失。结果表明,含有C6-DAI2的倒置钙钛矿太阳能电池实现了25.0%的优异光电转换效率,并且在连续运行1100小时后仍保持初始效率的85%。

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 在同型半胱氨酸修饰的Au(111)单晶电极上,漆酶对映选择性吸附用于氧气还原反应

    金属酶修饰电极的高效直接电子转移(DET)对于包括酶燃料电池在内的生物电化学设备的高性能至关重要。在这项研究中,我们探讨了对映选择性对金属酶修饰电极在氧还原反应(ORR)中基于DET的电催化活性的影响。我们使用从Rhus vernicifera中提取的漆酶(Lac),通过与其自组装的单层(SAM)——由l-或d-同型半胱氨酸(l-/d-Hcy)组成的氨基酸层——进行共价结合,对Au(111)单晶电极进行了修饰。与Lac-l-Hcy/Au(111)电极相比,Lac-d-Hcy/Au(111)电极在ORR过程中表现出更高的电催化电流密度。电化学测量和高速原子力显微镜(HS-AFM)观察证实了Lac

    来源:ACS Catalysis

    时间:2025-10-28

  • 利用纳米气泡选择性氧化苯乙烯生成苯甲醛

    最近,气-水界面因其能够显著加速反应并在体相中引发原本不可能发生的反应而受到了广泛关注。理解气-水界面性质在生成羟基自由基(•OH)过程中的关键作用对于阐明反应机制至关重要。本研究提出了一种直接、无需催化剂且环保的方法,利用纳米气泡在体相中高选择性地将苯乙烯氧化为苯甲醛。实验结果表明,在纳米气泡破裂过程中产生的•OH自由基优先氧化了苯乙烯中的C═C键。生成的亲水性苯甲醛产物与气-液界面分离,有效抑制了其进一步氧化为苯甲酸的过程。同位素标记实验(使用18O富集水)证实,来自水分解的•OH是主要的氧源,同时溶解氧也参与了反应。密度泛函理论(DFT)计算阐明了•OH诱导苯乙烯氧化为苯甲醛的机制,并指

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 通过优化制备工艺,在基于p型(Mg3.2Sb2)0.5(YbZn2Sb2)0.5的材料中实现优异且稳定的热电性能

    开发高性能的p型Mg3Sb2基热电材料对于构建高效的全Mg3Sb2基热电器件至关重要。本文以(Mg3.2Sb2)0.5(YbZn2Sb2)0.5为例,证明了优化制备工艺对于实现优异且稳定的热电性能至关重要。通过对熔融-退火-制备的YbZn2Sb2与Mg和Sb粉末进行高能球磨处理,再经过火花等离子烧结,可以得到具有致密微观结构和稳定热电性能的(Mg3.2Sb2)0.5(YbZn2Sb2)0.5颗粒。此外,优化的合成工艺还便于制备出具有高相对密度和稳定热电性能的Ag掺杂(Mg3.2Sb2)0.5(YbZn2Sb2)0.5样品,其中Ag掺杂有效提高了载流子浓度和功率因子。最终,(Mg3.18Ag0.

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 具有三重界面结构的Pd–Fe–Zn催化剂协同催化作用,用于选择性地将二氧化碳加氢转化为乙醇

    将二氧化碳(CO2)氢化为乙醇被认为是一种有前景的途径,既能回收碳资源,又能缓解全球变暖。然而,关键的科学挑战在于如何在多步骤级联催化过程中高效地协调CO2的吸附/活化、中间产物的稳定/解离以及选择性C–C键的形成。在这项研究中,我们提出了一种含有空间耦合活性中心的PdFe/NaZnOx催化剂,以增强级联催化效果。系统的表征和密度泛函理论(DFT)计算表明,该催化剂具有由Pd、Fe3O4和ZnO之间的协同作用驱动的动态三界面结构。这种独特的配置使得CO2氢化为乙醇的时空产率达到87.5 mg·gcat–1·h–1。机理分析表明,经过改性的NaZnO提供了主要的CO2吸附位点(0.125 mmo

    来源:ACS Catalysis

    时间:2025-10-28

  • 水形成-能量驱动的电化学过程调控

    概述水通过H+/OH–重组反应生成的过程,传统上被认为是一个电化学上不活跃的、非氧化还原反应。然而,从电化学的角度重新审视这一过程时,会发现其中蕴藏着巨大的潜力。最新研究表明,每年全球因此产生的能量接近160000万亿焦耳,这些能量在工业中和过程中常常被浪费掉。通过利用氢的氧化还原反应(尽管不涉及净氧化还原过程),可以在酸碱体系中实现能量的电化学捕获。这一范式的转变为电化学过程调控带来了独特的机遇和可能性,使得某些原本需要消耗大量能量的反应能够在常温常压下自发进行,超越了传统电化学能源设备的限制。在本文中,我们总结了近期在理解水生成能量(WFE)机制及其功能实现方面的概念性突破和实验进展,以及

    来源:Accounts of Chemical Research

    时间:2025-10-28

  • 基于电负性和轨道半径的模型,用于设计低空穴有效质量P型晶体管

    典型的氧化物具有较差的空穴迁移率,严重限制了当前和未来光电子器件的发展。目前的挑战在于,透明导电氧化物中氧离子的强电负性导致空穴迁移率低、空穴掺杂效果差,因此难以制备出高导电性的p型材料。为了实现高空穴迁移率的透明导电材料(TCMs),我们建立了一个基于电负性和轨道半径来设计低空穴有效质量TCMs的模型。该模型定义了两个物理参数:阴离子电负性与阳离子的电负性比值(χ∓)以及阴离子轨道半径与阳离子轨道半径的比值(R∓)。该模型描述了空穴有效质量与这两个物理参数之间的关系。要获得低空穴有效质量(mh < 1.5 m0),需要较大的轨道半径比值(R∓ 0.49),其中Rn∓与χn∓密切相关。我们在5

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 综述:烟酰胺辅酶仿生设计:构效关系研究

    1. 引言生物催化因其可持续性指标及卓越的区域、化学和立体选择性而成为备受青睐的方法。在众多生物催化剂中,氧化还原酶能催化多种底物的氧化还原转化,因而在合成应用中极具吸引力。然而,许多氧化还原酶依赖烟酰胺类辅因子,这类辅因子高昂的成本和较差的原子经济性可能抵消生物合成过程的优势。使用烟酰胺辅酶仿生物(NCBs)替代天然辅因子(如NADH或NADPH)可有效解决这些问题。此外,NCBs凭借其扩展的氧化还原特性结构,有望增强酶活性,为反应性和生物正交性开辟了新可能性。1.1. NCBs概述NCBs可分为二核苷酸、单核苷酸或简单仿生辅因子三类。二核苷酸辅酶仿生物保留NAD(P)(H)的大部分结构,仅

    来源:ACS Catalysis

    时间:2025-10-28

  • 三端多功能n-MoS2/p-GaN异质结

    本研究展示了一种基于单层n-二硫化钼(n-MoS₂)/p-氮化镓(p-GaN)异质结的创新型三端可重构多功能光电子器件,该异质结具有范德华(vdW)能隙。所提出的第三端为输出特性的控制提供了灵活性,使得多种功能能够在单一架构中实现集成。该器件在双端偏压下可作为自供电的紫外(UV)光电探测器,并展现出覆盖可见光和紫外光的宽光谱响应。它有助于提高人工神经网络中模糊信息的识别准确性。此外,通过施加第三端电压和入射光可以调节输出光电流,从而在单个器件中实现可调谐光电探测器、光电子NAND门、NOR逻辑门以及可重构的三值和四值逻辑门。这项工作为设计结合了GaN和MoS₂优势的可重构光电子器件提供了可行的

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 综述:金属有机框架在光催化CO2还原中的应用进展与展望

    金属有机框架的光催化性能调控策略MOFs的晶体多孔结构使其能够实现能带结构工程、空间有序活性位点、分级CO2吸附和优化电荷传输的分子级整合,在选择性、效率和稳定性方面超越传统半导体催化剂。其结构可调性为光催化CO2RR提供了独特优势。光子捕获与吸收增强通过有机连接体的功能化修饰(如引入共轭基团或发色团),可显著拓宽MOFs的光吸收范围至可见光区。例如,引入卟啉或芘类连接体能够增强光敏化效应,提升太阳光利用率。金属节点的选择(如Ti、Zr、Fe簇)同样影响光生电子-空穴对的产生效率。电荷分离与传输动力学构建导电MOFs或与导电材料(如石墨烯、碳纳米管)复合是促进电荷分离的关键路径。有序的孔道结构

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 均匀分布在丝胶/巯基透明质酸钠复合水凝胶中的纳米羟基磷灰石可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化

    在创伤、手术或肿瘤切除过程中发生的骨质流失常常会导致骨缺损,这些缺损需要用替代材料来填充。生物活性水凝胶在促进骨骼再生方面展现出更好的潜力。在这项研究中,可生物降解的丝素纤维蛋白(SF)和亲水性巯基硫酸钠透明质酸(MSH),以及经过MSH改性的纳米羟基磷灰石(nHAp-MSH)被共同用于制备一种三元复合水凝胶SF/MSH/nHAp-MSH,该水凝胶具有诱导骨形成的能力。这种复合水凝胶的表面和内部由许多规则排列且分布均匀的孔隙组成,其孔隙率在50%到83%之间。由于该多孔凝胶的二级结构主要以规则的β-折叠片层为主,因此它既保持了适当的亲水性膨胀特性,又具备优异的机械性能。经过4周的降解后,凝胶的

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-28

  • 通过电聚合法制备的多(邻甲氧基苯胺)和多(邻氨基苯酚)逐层薄膜,用于电化学储能

    导电聚合物具有实现高电化学储能性能的潜力。本文通过两步恒电位电聚合法制备了聚(邻甲氧基苯胺)和聚(邻氨基酚)的层层薄膜(LBL-POMA/POAP)。对LBL-POMA/POAP进行了表征,并评估了其在0.1 M HClO4、1 M ZnSO4以及氯化胆碱-乙二醇深共晶溶剂(DES)中的储能性能。LBL-POMA/POAP在0.1 M HClO4中的比容量最高,达到153.6 mAh g–1(电流密度为1 A g–1),经过2000次循环后容量保持率为87.9%。在1 M ZnSO4和DES中,LBL-POMA/POAP的储能性能低于0.1 M HClO4。与POMA和POAP薄膜相比,其优异

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-28

  • 通过使用LiPF6进行温和的表面蚀刻制备亮红色InP量子点

    具有优异光学性能的环保型磷化铟(InP)量子点(QDs)在先进显示和照明技术中需求量很大。本研究提出了一种温和的后合成处理方法,通过使用六氟磷酸锂(LiPF6)在成核温度下去除InP核心表面的POx–离子,从而提升其光学性能。该方法避免使用有毒且具有腐蚀性的氢氟酸。系统研究了LiPF6的用量和处理时间对InP核心光学性能的影响。经LiPF6处理后,InP核心的光致发光量子产率(PLQY)从<1%显著提升至21%,且通过XPS和FTIR分析证实了POx–离子的去除效果。此外,还研究了在壳层涂层之前引入LiPF6对具有ZnSeS/ZnS壳层的核壳量子点(core-shell QDs)性能的影响。L

    来源:ACS Applied Optical Materials

    时间:2025-10-28

  • Li2SeO4涂层与电子结构调控相结合,用于稳定掺钼的无钴高镍正极材料

    无钴的高镍层状正极材料在实现更高能量密度方面具有巨大潜力,但其循环稳定性受到固有的界面不稳定性和机械不稳定性的严重影响。钼(Mo)掺杂可以细化初级颗粒的尺寸,从而减轻应力积累。然而,颗粒的细化会导致比表面积增加,使得界面不稳定性仍然成为循环稳定性的关键限制因素。因此,我们通过低熔点SeO2与残留锂之间的高温反应,在LiNi0.95Al0.04Mo0.01O2(NiAlMo)表面制备了Li2SeO4改性层,该改性层能够抑制表面副产物的过度生长,并通过调节表面晶格氧来减缓结构退化。LiNi0.95Al0.04Mo0.01O2-Li2SeO4(NiAlMo-Se)在0.1 C电流密度下可提供248.

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 低浓度电解质在高性能水性铵离子电致变色器件中的应用

    铵离子电致变色器件(AECDs)作为一种具有可见工作状态的下一代智能电子产品的候选材料,已经展现出巨大的潜力。然而,开发出在合适的铵离子电解质中既能表现出优异电致变色性能,又能具备卓越长期循环稳定性的电极仍然是一个具有挑战性的目标。本文系统地研究了普鲁士蓝(PB)电极在多种水基电解质以及不同浓度(NH4)2SO4电解质中的电化学和电致变色性能。实验探索和分子动力学模拟结果表明,低浓度的电解质有利于实现高性能的AECDs。0.25 M(NH4)2SO4溶液能够提供最佳的快速扩散动力学、显著的电致变色效果,并且在5000次循环后仍保持82.3%的色度保持率,显示出优异的长期循环稳定性。此外,通过将

    来源:ACS Applied Materials & Interfaces

    时间:2025-10-28

  • 利用BTBMMo和氨在等离子体增强型ALD工艺中制备MoNx纳米级厚膜,用于高纵横比纳米孔3D互连结构中的铜扩散阻挡层

    随着3D互连技术的不断小型化,原子层沉积(ALD)已成为一种关键技术,能够沉积出具有优异致密性和精确厚度控制的超薄膜,在确保先进集成方案中器件的可靠性和性能方面发挥着越来越重要的作用。在这项研究中,我们开发了一种等离子体增强型原子层沉积(PEALD)工艺,用于制备纳米级氮化钼(MoNx)薄膜。该工艺使用双(叔丁基咪唑)双(二甲氨基)钼和氨等离子体作为前驱体组合,与之前研究的钼前驱体相比,实现了更高的生长速率和更宽的ALD温度范围。由此制备的MoNx薄膜具有原子级光滑的表面、近乎化学计量的组成以及极低的碳杂质浓度。最后,我们证明这种工艺制备的MoNx薄膜在约10纳米的厚度下可作为有效的铜扩散屏障

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-28

  • 悬浮体系中磁性木质素-银纳米复合材料的胶体囊驱动抗菌作用

    目前的抗菌剂在可回收性和溶剂兼容性方面面临挑战。为了克服这些限制,我们制备了核壳结构的Fe3O4@SiO2@木质素@Ag纳米颗粒(FLA),并通过乳液模板法将其组装成具有磁响应性的胶体囊。结构分析表明,从磁性核心到复合胶体囊的尺寸演变是可控的。这些胶体囊能够在24小时内完全杀死病原菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌),其效率比未组装的纳米颗粒高出5倍,并且在极性和非极性溶剂中均保持了结构完整性。更重要的是,该系统具有很高的生物相容性(在哺乳动物细胞中的细胞存活率超过80%),为可回收抗菌涂层的应用提供了一个绿色平台,适用于多种工业领域。

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-28

  • 基于多元统计分析的桑黄传输规律及其标准煎剂剂量值的研究

    摘要 通俗语言总结 目的: 确定Sanghuang标准煎剂的特征谱以及指标成分的含量测定方法;研究Sanghuang及其标准煎剂特征谱的变化,并分析指标成分含量在两者之间的转移规律。 方法: 分析使用的是Shimadzu WondaSil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),以乙腈-0.1%磷酸作为流动相进行梯度洗脱。通过建立特征谱方法,以多糖和总酚的转移率以及特征谱中共同峰的数量作为主要评价指标,来分析

    来源:Guidelines and Standards in Chinese Medicine

    时间:2025-10-28

  • 用于天然橡胶的硫量子点:硫化作用与提升的紫外线老化抗性

    将硫量子点(SQDs)掺入天然橡胶(NR)乳胶中,可以制备出具有优异紫外线抵抗能力的环保型纳米复合材料。这些硫量子点同时具备纳米硫化剂、紫外线屏蔽剂和荧光增强剂的功能。含有3份(phr)硫量子点的纳米复合材料(N-3)的抗拉强度为2.23 MPa,断裂伸长率为1221.31%,这归因于通过硫自由基反应形成的连续交联网络(交联密度:116.50 × 10–4 mol cm–3)。经过72小时的紫外线照射后,N-3的抗拉强度仍保留了初始值的74%,明显优于纯天然橡胶。密度泛函理论(DFT)计算证实了硫量子点的自由基捕获机制,其烷基自由基结合能为88.26 kcal mol–1。此外,基于硫量子点与

    来源:ACS Applied Nano Materials

    时间:2025-10-28


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