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可编程胶束模板电化学沉积合成介孔硫族半导体薄膜用于高性能光电探测器
表面形貌调控是提升化合物半导体光电探测器性能的关键手段。然而受限于制备工艺,此前研究多局限于微米或亚微米尺度结构。这项突破性研究采用两亲性嵌段共聚物(amphiphilic block copolymer)作为模板,通过精密的电化学沉积(electrochemical deposition)技术,成功制备出具有可编程特性的介孔Bi2Se3(mesoporous Bi2Se3, mBi2Se3)薄膜。研究人员实现了对孔径(13-30纳米)、孔隙率、薄膜厚度和结晶度等参数的精确调控,犹如在纳米尺度上"雕刻"出完美的球形介孔结构。这种独特的纳米级界面结构产生了多级光散射效应,使器件性能获得质的飞跃。
来源:Advanced Optical Materials
时间:2025-09-05
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金属酚醛膜修饰肽凝聚体通过调控葡萄糖代谢增强癌症免疫治疗
金属酚醛膜修饰肽凝聚体的创新设计研究团队开发了基于精氨酸(R10)和天冬氨酸(D10)寡肽的凝聚体系统,通过三羟甲基氨基甲烷缓冲液调控将粒径缩小至100nm。紫外光谱显示278nm特征峰红移至320nm证实MPNs形成,元素映射和ICP-OES证实Mg2+均匀分布。该体系对BSA和IFNα的包封效率分别达96%和99%,在血清中稳定释放IFNα达7天。LFA-1构象变化激活T细胞机制PC-IFNα@MPNs通过Mg2+与LFA-1金属离子依赖结合位点相互作用,诱导CD11a/CD18抗体识别的延伸构象和头片开放状态。流式细胞术显示CD8+T细胞增殖率提升至64.8%,IFN-γ+和GZMB+细
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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电子离域溶剂化结构增强钠基双离子电池电荷转移动力学与结构稳定性的研究
电子离域溶剂化结构的创新设计研究团队通过将氟代碳酸乙烯酯(FEC)与NaFSI盐以1:3摩尔比配制成NF3电解质,构建出独特的电子离域溶剂化结构(EDSS)。二维核磁共振(2D HOESY NMR)和静电势(ESP)计算显示,FEC的末端氟原子促使FSI−阴离子与溶剂产生分散式相互作用,形成均匀的电子分布。这种结构使阴离子旋转能垒降至0.899 eV,显著低于传统碳酸酯电解质(如DEC基ND3和PC基NP3),为超快阴离子转移动力学奠定基础。钠金属阳极界面调控机制在10 mA cm−2超高电流密度下,EDSS电解质诱导形成富含NaF的无机SEI层,其厚度仅6 nm且组分均匀。XPS深度剖析显示
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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焦耳加热熔盐蚀刻法制备Ti3C2 MXene:一种高效节能的二维材料合成新策略
引言当前MXene合成领域面临安全性与规模化挑战。这类由MAX相(Mn+1AXn)经A层蚀刻得到的二维材料,传统方法需使用浓氢氟酸(HF)或LiF-HCl混合液(MILD法)处理40小时以上,存在强腐蚀性和高能耗问题。熔盐蚀刻虽能避免强酸,但仍需24小时炉内加热(1.56×107 J g-1)。焦耳加热技术通过导电材料(如多壁碳纳米管MWCNT)的电阻热效应,为快速、节能的"非炉式"合成提供新思路。结果与讨论创新实验设计:将Ti3AlC2/CuCl2混合压片包裹于MWCNT织物中,通入电流使其在氩气环境下30分钟内升温至750-800°C。APS洗涤后,SEM显示典型的"手风琴状"多层结构,E
来源:Advanced Materials Interfaces
时间:2025-09-05
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植入式光驱动人工设计细胞生物混合器件实现电能生成新突破
工程化验证光伏人源设计细胞研究团队通过基因工程改造HEK-293细胞,系统评估了包括hChR2(H134R)(蓝光敏感阳离子通道)、C1V1(t/t)(绿光敏感通道)、eArch3.0(黄光质子泵)等7种光敏感膜蛋白。通过Sleeping Beauty转座子系统构建的稳定转染单克隆细胞系SC(含hChR2/C1V1/eArch3.0组合),在3 mW cm−2白光照射下可使细胞培养液pH从7.4降至5.8,产生40倍质子浓度差。插入式装置SCD1测试显示,该组合电压输出达0.408V,显著高于瞬时转染细胞(0.25V)或单通道表达细胞。植入式SCD2器件的电化学机制第二代装置SCD2采用3D打
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-05
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突破传统:水相锌金属电池中锌电沉积过程中真实析氢反应动力学的原位定量研究
突破传统认知的动力学研究传统研究通常通过解耦实验(如使用不含锌离子的惰性电解质)来间接评估锌电沉积过程中的析氢反应(HER)动力学,但这种方法无法反映真实耦合反应环境。本研究创新性地将电化学质谱(EC-MS)与伏安法联用,首次实现了锌电沉积过程中HER动力学的原位定量监测。通过实时追踪H2气体释放,直接测定了真实交换电流(i0,HER),揭示了传统方法的重大局限——在1M ZnSO4电解液中,铜集流体上HER交换电流(3.16 µA)比解耦实验预测值低三个数量级,完美解释了为何实际镀锌时仅<1%电荷用于HER。集流体筛选的科学依据研究平台成功应用于集流体性能评估:• 铜(Cu)与钛(Ti)表现
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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熵驱动双钙钛矿氧电极在质子陶瓷电化学电池中的性能增强机制研究
1 引言全球能源需求激增推动了对质子陶瓷电化学电池(PCEC)的研究,其通过氢-氧反应实现高效可逆能量转换。传统钴/锶基钙钛矿(如PBSCF)面临氧电极动力学迟缓和潮湿/CO2环境中相不稳定的挑战。高熵钙钛矿氧化物(HEPOs)通过多组分A位掺杂(如Pr/La/Nd/Na/Ca)提升构型熵(2.86 R),结合双钙钛矿层状结构(P4/mmm空间群),协同优化氧空位通道和质子传输路径。2 结果与讨论2.1 HEDPO的物理化学表征XRD与STEM-EDS证实PLNNCBSCF形成均匀单相,A位元素呈原子级分散。XPS显示Pr3+/Pr4+比例提升至58.5%,O 1s谱中氧化氧物种占比增加(间接
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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硅基负极锂离子电池容量骤降起源:扩散诱导应力与SiO-SEI外壳形成机制
硅基负极锂离子电池容量骤降的起源与机制Abstract石墨负极中掺入一氧化硅(SiO)可提升锂离子电池(LIBs)能量密度,但其长期耐久性仍逊于纯石墨。本研究首次发现石墨/SiO负极在室温(25°C)和1 C倍率循环时会出现突发性容量衰减,这种衰减源于SiO机械降解形成的"SiO-SEI外壳"持续消耗锂离子。1 Introduction随着电动汽车(EVs)对高容量电池需求增长,硅(Si)因高达3579 mAh g-1的理论容量成为石墨负极替代品。但纯硅在锂化/去锂化过程中存在300%体积膨胀,导致颗粒破碎。硅基材料中,SiO凭借≈2600 mAh g-1的容量和较低膨胀率备受关注,但工业应用
来源:Advanced Energy Materials
时间:2025-09-05
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工业大麻纤维/聚苯胺复合材料的介电-电流变协同效应及其智能减振性能研究
这项突破性研究开创性地将天然工业大麻纤维(IHF)与导电高分子聚苯胺(PAn)复合,通过绿色化学工艺打造出环境友好型智能材料。研究团队采用多尺度表征技术,发现50wt.% IHF/PAn复合体系在硅油(SO)分散介质中展现出卓越的电流变响应:介电常数变化Δε′达1.3,特征弛豫时间λ为8.4×10−5秒,电流变效率EReff突破202。更令人振奋的是,该材料在电场作用下产生200kPa的弹性模量(G′),其蠕变恢复性能高达92%,犹如具有"记忆功能"的智能减振器。这些特性归因于IHF纤维与PAn分子链的协同效应,在电场调控下形成可逆的纤维网络结构。该研究为开发新一代绿色智能减振材料提供了重要范
来源:Polymer Composites
时间:2025-09-05
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铜(II)咪唑-苯并咪唑配合物的电子调控实现高效选择性氧还原反应
铜(II)咪唑-苯并咪唑配合物的合成与表征研究团队通过铜(II)催化的氧化C-N环化反应,成功合成了三种新型铜(II)配合物:Cu(ImBenz-H)Cl2、Cu(ImBenz-NO2)Cl2和Cu(ImBenz-OCH3)Cl2。单晶X射线衍射分析证实这些配合物均呈现扭曲的四方平面几何构型(τ4=0.11-0.20)。配合物通过高分辨质谱(HR-ESI-MS)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-vis)和电子自旋共振(ESR)等技术进行了全面表征。特别值得注意的是,含甲氧基的Cu(ImBenz-OCH3)Cl2存在两种区域异构体,这是由于配体合成过程中产生了不可分离的区域异构体。电
来源:ChemCatChem
时间:2025-09-05
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碳酸钠与硅酸钠促进钙蒙脱石稳定化的机制:成核作用、稳定性调控及亲水性研究
1 引言粘土矿物因其层状结构和离子交换能力在环境修复与土木工程中具有重要应用价值。蒙脱石作为典型2:1型黏土矿物,其高亲水性和膨胀特性导致工程性质不稳定。传统钙基稳定剂(石灰/水泥)通过离子交换和胶结反应改善土壤性能,而添加微量Na2CO3和Na2SiO3可使稳定土7天无侧限抗压强度提升34.5%,但微观机制尚未明确。2 材料与计算方法60%)与钙基稳定剂B2(水泥:石灰:粉煤灰=4:2:1)混合,通过改良普氏击实试验确定最佳含水率(15%)。采用FEI Quanta 650 FEG环境扫描电镜观察微观形貌,并利用CP2K软件进行DFT计算,采用PBE泛函和DZVP基组,电子密度截断能设为40
来源:Frontiers in Chemistry
时间:2025-09-05
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钢管-水泥土同步同心斜桩的承载特性与变形机理研究:试验与理论分析
1 引言作为基坑支护的创新结构,钢管-水泥土同步同心斜桩(SCSCP)通过高压喷射注浆工艺将高强钢管与水泥土柱结合,兼具施工高效和环境友好特性。传统支护体系如钢筋混凝土内支撑存在拆除困难等问题,而SCSCP通过斜向布置形成无支撑体系,其核心挑战在于钢管-水泥土界面τcf和端阻pb的力学机制尚未系统研究。2 试验研究与计算假设2.1 钢管与水泥土界面关系轴向加载试验显示(图3),7天养护试样的界面摩擦阻力τ0sz随位移Δuz呈线性增长,极限值达80-120kPa,且重复加载时残余强度保持初始值的80%。现场开挖证实(图4),钢管与内芯水泥土可视为无滑移整体,采用等效模量法Ep=π(r02-r'0
来源:Frontiers in Earth Science
时间:2025-09-05
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中国校园结核病暴发中扩大密切接触者筛查的作用与防控策略研究
背景2018年12月,深圳市某高中发现首例病原学阳性结核病(TB)病例,由此引发的疫情持续至2024年11月。这项研究系统分析了该校TB聚集性疫情的特征与成因,为类似场所的早期识别和管理提供了科学依据。学校作为高风险场所,其人口密集、接触频繁的特点与青少年免疫脆弱性共同构成了TB传播的温床。中国学生TB报告发病率在2015-2019年间增长近30%,其中寄宿制高中尤为突出。方法研究严格遵循WS288-2017诊断标准,通过五轮密切接触者筛查,综合运用症状评估、TST和胸部影像学检查。对中度TST阳性者进行IGRA确认,同时采用12位点MIRU-VNTR基因分型技术(含QUB-11b等9个标准位
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-09-05
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团队知识动态驱动下的高校团队韧性提升机制:基于SECI模型的中介效应分析
在快速变革的知识驱动环境中,构建韧性团队已成为高等教育机构的战略要务。这项研究创新性地将动态能力理论(Dynamic Capability Theory)与知识创造SECI模型相结合,揭示了高校团队通过知识动态过程提升韧性的内在机制。1 引言中国高等教育体系正经历从大众化向普及化的转型,双一流政策加剧了地方院校的差异化发展压力。研究指出,高校团队面临知识整合障碍和跨部门协作挑战,传统资源保存视角难以解释韧性形成机制。团队动态能力(TDC)作为知识创造的高阶能力,通过成员互动实现知识重组,其SECI过程(社会化Socialization、外化Externalization、组合Combinati
来源:Frontiers in Psychology
时间:2025-09-05
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叶片泡状细胞驱动叶片快速卷曲调控竹类植物的水分平衡
竹类作为全球生产力最高的生态系统之一,兼具碳汇、水土保持等重要生态功能,但由于竹类植物其浅根系与高的需水量使其易对干旱敏感。此前学界对竹类水分调节机制的认知多集中于根系或茎秆,叶片结构在其干旱应对中的作用尚未明确。近日,中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)植物逆境生态学研究组研究人员选择了9种具有不同最大高度(2.6米至40.8米)竹子,通过稳定性同位素分析、叶片持水能力及解剖结构研究,系统测定其水分吸收深度、叶片保水能力及干旱响应过程中泡状细胞形态特征的变化。研究结果表明所有供试竹类50%的水分来自30厘米以上的浅层土壤,
来源:中国科学院西双版纳热带植物园
时间:2025-09-05
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New Phytologist | 周绍群课题组发现玉米抗虫“刹车基因”
昆虫与植物之间的博弈,是一场持续了数亿年的无声战争。为了抵御昆虫侵食,植物进化出产生多种特化代谢物的能力,这些代谢物或让昆虫厌食,或直接产生毒性,成为植物生存策略中精巧而关键的一环。 苯并恶嗪酮类化合物(Benzoxazinoids, BZX)是玉米中最丰富的防御性代谢物。尽管其生物合成途径已被广泛研究,但其调控机制尚不明确。 2025年8月25日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)周绍群课题组在《新植物学家(New Phytologist)》上发表题为“ZmPP2C45 and ZmBELL4 suppress maize
来源:中国农科院基因组所
时间:2025-09-05
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New Phytologist | 周绍群课题组发现玉米抗虫“刹车基因”
昆虫与植物之间的博弈,是一场持续了数亿年的无声战争。为了抵御昆虫侵食,植物进化出产生多种特化代谢物的能力,这些代谢物或让昆虫厌食,或直接产生毒性,成为植物生存策略中精巧而关键的一环。 苯并恶嗪酮类化合物(Benzoxazinoids, BZX)是玉米中最丰富的防御性代谢物。尽管其生物合成途径已被广泛研究,但其调控机制尚不明确。 2025年8月25日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)周绍群课题组在《新植物学家(New Phytologist)》上发表题为“ZmPP2C45 and ZmBELL4 suppress maize
来源:中国农科院基因组所
时间:2025-09-05
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UNESCO东亚办事处代表团到访中国科学院南海海洋研究所
8月28日,联合国教科文组织(UNESCO)东亚地区驻京办事处主任Shahbaz Khan教授、中国科学院国际合作局原局长曹京华教授及该办事处助理夏和华访问了中国科学院南海海洋研究所(以下简称“南海海洋所”),并出席“一带一路”红树林“蓝碳”学术研讨会。会议由南海海洋所科研与规划处副处长万奎元主持,南海海洋所所长李超伦致欢迎辞。李超伦指出,红树林研究是南海海洋所长期布局并具有国际影响力的优势方向;Shahbaz Khan教授三次到访南海海洋所,为推进红树林保护与发展等相关国际合作发挥了重要作用。Khan教授在致辞中充分肯定南海海洋所在红树林保护与修复、
来源:中国科学院南海海洋研究所
时间:2025-09-05
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研究团队大幅度优化南海北部内孤立波三维数值模型及其预报精度
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋环境模拟与应用技术研究团队在南海北部内孤立波三维数值模拟研究方面取得新进展。团队推出了南海北部内孤立波数值模型的新版本(ISWNM-NSCS v2.0,图1),显著提升了内孤立波特征预报的精度与稳定性。相关成果以“ISWNM-NSCS v2.0: advancing the internal solitary wave numerical model with background currents and horizontally inhomogeneous stratificat
来源:中国科学院南海海洋研究所
时间:2025-09-05
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徐平勇研究组在内源蛋白标记上取得重要进展
2025年8月29日,中国科学院生物物理研究所徐平勇研究组在《Nature Chemical Biology》期刊上发表了题为"ALFA nanobody-guided endogenous labeling"的研究论文。该研究开发了普适性强的内源蛋白标记技术ANGEL,突破性地解决了无荧光小肽基因敲入时无法进行高通量筛选的瓶颈。 人类基因组包含约2万个蛋白质编码基因,通过可变剪接和翻译后修饰等机制可产生超过100万种蛋白质变体。要深入理解这些蛋白质的功能及其调控机制,首先需要准确研究它们在细胞内的定位、表达水平和相互作用特征。目前常用的方法是通过融合荧
来源:中国科学院生物物理研究所
时间:2025-09-05