磷酸锂铝钛(LiAlTi(PO),记为LATP)作为一种极具潜力的固体电解质,因其成本效益和空气稳定性而备受关注。然而,其低密度和高离子电阻等问题严重限制了它在固态锂金属电池(LMBs)中的实际应用。在这项工作中,我们采用锑(Sb)元素掺杂方法合成了一系列LATP(LiAlTiSbPO,x = 0, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05,记为LATPSx)作为LMBs的固体电解质。经过优化,LATPS0.04表现出更高的相对密度(98.83%)和更高的离子电导率,为6.23×10 S·cm,高于纯LATP(96.23%和1.22×10 S·cm)。受益于高密度和低离子电阻,Li|LATPS0.04|Li电池在0.2 mA·cm下可稳定循环超过1700小时。此外,Li|LATPS0.04|LiFePO全电池在0.1C下的初始放电比容量为153.78 mAh·g。即使在1C下,它仍显示出121.84 mAh·g的可逆比容量,在300次循环后的容量保持率为95.50%。这项工作突出了Sb掺杂LATP固体电解质在设计LMBs的容量保持和电化学稳定性方面的显著优势。
表面增强拉曼散射(SERS)是一种无损光谱分析技术,以其在检测痕量分子方面的高灵敏度和特异性而闻名。本文报道了一种基于新型MoS/MoO异质结构的用于高灵敏度分子检测的非金属SERS基底。实验上,通过在氧等离子体环境(O)中将MoS纳米球部分氧化为MoO来制备MoS/MoO异质结。结果表明,通过精确控制氧化时间可以调节MoS/MoO异质结的电子结构和表面性质,从而优化SERS性能。以罗丹明6G(R6G)分子作为拉曼报告分子对该基底的SERS性能进行了评估。结果表明,在设定氧化时间为300 s的最佳SERS基底上,可实现低至10 M的定量限和8.54×10(R6G@10 M)的增强因子(EF)。最终,将最佳SERS基底用于检测亮蓝色染料。结果表明,最低可检测浓度低至10 M,满足食品安全评估的要求。
传统粘合剂面临着一个长期的困境,即油性体系以挥发性有机化合物(VOC)排放为代价实现高强度,而水性替代品则性能不足。为了解决这一矛盾,通过将超柔性氢氧化钆(GdOOH)纳米线(直径<1纳米)集成到聚丙烯酸(PAA)水基基质中,制备了一种亚纳米填料增强粘合剂。GdOOH纳米线的亚纳米尺寸和类似聚合物的柔韧性通过动态氢键、机械互锁和化学锚固实现均匀分散,协同优化内聚-粘附平衡。仅添加1 wt%的GdOOH,搭接剪切强度就飙升了285%(纯PAA为1.39 MPa,而复合材料为3.96 MPa),同时在20次疲劳循环后仍保留75%的初始强度,这对于水性粘合剂来说是前所未有的。该复合材料表现出强大的湿度(10-80%RH)和温度(-40°C至50°C)适应性,在各种基材(木材、金属、玻璃)上的粘附力保持>1.5 MPa。其通过水响应氢键破坏实现可逆脱粘、接近零的VOC排放和可回收性(强度恢复95%)提供了一种可持续的范例。这种“动态键合-纳米互锁”策略弥合了有机-无机界面,为汽车、电子和生物医学应用中的高性能、环保粘合剂铺平了道路。
双乳液是一种潜在的口服给药系统,可同时给予亲水性药物和疏水性渗透促进剂,以实现大分子药物的有效肠道吸收。由固体颗粒(即Pickering稳定剂)稳定的乳液已显示出形成胃稳定乳液的潜力,该乳液可以保护其所载物质在胃部条件下不释放。在此,我们使用酰化纤维素纳米晶体来促进用于肠道药物递送的稳定双乳液的形成。通过两步乳化过程获得了水包油包水型双乳液,发现其在6个月内具有胶体稳定性,能够以>90%的包封效率将高分子量化合物(4 kDa异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖,FD4)永久包裹在内水相中。暴露于模拟胃部条件和胃脂肪酶下不会影响乳液结构或触发FD4释放。由于胆汁的存在,双乳液在模拟肠道条件下发生了明显的结构重组,但没有触发过多的FD4释放(<10%)。消化后的乳液通过将乳液油相水解为中链脂肪酸(作为内在渗透促进剂),降低了体外肠道Caco-2细胞培养模型的跨上皮电阻。双乳液促进了FD4在体外肠道模型中的渗透,其水平与未配制的FD4和C10相似。因此,由酰化纤维素纳米晶体稳定的双Pickering乳液构成了一种新型的胃稳定口服给药系统,该系统可以将大的亲水性大分子和渗透促进剂共同递送至小肠,以实现有效的肠道吸收。
开发能够引发特定健康和疾病状态的高度复杂的组织工程模型可能会彻底改变疾病治疗方式。要实现这一点,需要生成高度复杂的水凝胶/生物材料系统,包括具有可调节特性和由不同尺寸范围的结构组成的多尺度结构的材料。在开发此类系统时,量化纳米和微米尺度范围内的任何结构和相互作用,以确定这些系统如何影响细胞表型至关重要。小角和超小角中子散射被用于量化先前在组织工程技术中使用的两种生物材料的结构。甲基丙烯酰化明胶(GelMA)是一种常用于组织工程的水凝胶,并且已经确定其杨氏模量可以通过控制交联密度来调节。在这项工作中,中子散射表明,9.1% w/v的软质(7.3 kPa±2.2 kPa)、低交联的GelMA水凝胶和硬质(30.5 kPa±3.5 kPa)、高交联的GelMA水凝胶的网孔尺寸/纤维间距(4.7 nm - 4.5 nm)之间几乎没有差异。然而,硬质GelMA水凝胶显示出形成了尺寸为8.0 nm的致密高交联聚集体,而在软质GelMA水凝胶中未观察到。还对新开发的复合水凝胶进行了中子散射,该复合水凝胶由嵌入由N-庚基半乳糖酰胺堆叠双层制成的明显更大的超分子纤维的GelMA(聚合物链半径0.7 nm)组成。先前表征的纯半乳糖酰胺纤维被证实厚度为128 nm,具有3.7 nm的可重复堆叠/双层厚度。在GelMA中掺入这种大尺寸的半乳糖酰胺纤维不会破坏GelMA网络。
目的:本研究探讨了神经导航高频重复经颅磁刺激(HF-rTMS)对伴有抑郁特征的青少年及青年重度抑郁症(AYA-MDD)患者的影响。同时,还探究了抑郁型(MD)和非抑郁型(NMD)AYA-MDD亚型之间的神经影像学差异。 方法:44名AYA-MDD参与者(14名MD,30名NMD)在两周内每天接受10次HF-rTMS治疗。对35名个体(13名MD)在治疗前和治疗后进行静息态功能磁共振成像扫描。通过独立成分分析(ICA)对默认模式网络(DMN)进行分析。使用HDRS-17及三个维度测量抑郁症状:躯体障碍(SoD)、核心情绪/快感缺失(CMA)和失眠。 结果:到第1周时,SoD和失眠症状显著改善,而CMA在两周后有所改善。未发现组间结果差异。与健康对照组(HC)相比,MD患者右侧额回基线时存在活动亢进,右侧楔前叶活动减退。与HC相比,NMD患者右侧额回活动亢进,右侧楔叶活动减退。MD患者右侧额回活动也比NMD患者更活跃,右侧楔前叶活动更低。治疗后,MD患者左侧楔前叶/楔叶活动增加,而NMD患者左侧额中回/右侧角回活动减少。脑区与HDRS-6降低之间未出现相关性。 结论:抑郁特征可能会延迟早期HF-rTMS反应,需要至少两周的治疗才能缓解核心症状。虽然治疗前后两组的脑区变化不同,但DMN后部区域的调节似乎是rTMS治疗效果的关键。
基于VO的电极稳定性差、动力学缓慢,这给其在水系锌离子电池(ZIBs)中的应用带来了重大挑战。在此,通过金属辅助蚀刻和水热反应制备了一种同系的2VO-3VN异质结构。金属辅助蚀刻产生了有利于离子和电子快速传输的空间通道。此外,氮化钒杂化诱导的界面应变显著稳定了层状结构并提高了电子迁移率,实现了高度可逆的锌离子存储并改善了反应动力学。所得的2VO-3VN异质结构作为阴极材料,在0.1 A g时展现出398 mA h g的高可逆容量,在4 A g时具有103.2 mA h g的显著倍率性能,以及出色的循环稳定性(在4 A g时为125 mA h g,1000次循环后容量保持率为83%)。此外,非原位XRD和非原位XPS分析证实了Zn离子的有效嵌入和脱出,以及2VO-3VN电极在充放电过程中的结构可逆性,突出了其优异的锌离子存储能力和长期循环稳定性。本研究阐明了同系钒基异质结构中应变工程的基本原理,为设计用于储能的先进钒基复合材料提供了有价值的见解。
可充电镁离子电池(RMBs)具有明显的优势,如卓越的理论容量、经济可行性和增强的安全特性,使其成为传统储能系统的一个有前途的替代品。然而,目前高性能可充电镁离子电池的研究仍然存在许多缺点,如实际容量意外低、循环稳定性差、能量快速衰减以及寿命相对较短。在此,通过一步无金属硫化物模板的阴离子掺杂溶剂热合成法制备了葡萄串状CoS/Te材料。所制备的材料呈现出明确的骨架结构,这使电解质与电极的相互作用最大化,并缩短了镁的迁移路径。此外,由于阴离子TeO掺杂,CoS/Te复合材料表现出晶格膨胀,表现为晶格间距变宽,这显著降低了对镁层间移动的阻力,从而有助于改善可充电镁离子电池中镁存储的反应动力学。阴离子掺杂的CoS基复合材料不仅削弱了镁与阴极的静电相互作用,还提供了大量活性位点,加速了镁存储动力学。通过在CoS中掺入Te,显著降低了转化反应的能量势垒,同时优化了反应动力学,这有助于提高容量保持率、优异的倍率性能和延长循环稳定性。通过表征揭示了转化镁的电化学存储机制。因此,本研究为提高改性CoS纳米材料的镁存储性能提供了一种切实可行的方法,有望应用于其他电极材料并具有通用性。
随着可穿戴电子设备的发展,柔性传感器在健康监测和个性化医疗服务中受到了广泛关注。虽然这些传感器在健康追踪方面表现出出色的响应能力,但它们往往忽视了皮肤表面湿度的重要性。全纤维基传感器具有卓越的柔韧性、透气性和轻质特性。鉴于这些优点,全纤维基传感器易于应用于皮肤湿度监测。然而,它们在该领域的探索仍鲜有报道。因此,开发一种用于实时皮肤湿度监测的全纤维基传感器是非常必要的。在此,通过将氯化锂(LiCl)嵌入热塑性聚氨酯(TPU)和聚环氧乙烷(PEO)溶液中,制备了一种高度可拉伸、透气、对湿度敏感且具有抗菌性能的全纤维应变和湿度传感器。受益于LiCl的均匀分布和强吸湿性,制备的纳米纤维膜表现出快速响应、高灵敏度以及相对湿度传感(范围为30%至90%)。此外,纳米纤维膜在0至450%的大工作范围内,经过600个加载循环仍能保持出色的应变传感性能稳定性。而且,所得的全纤维基传感器可用于监测人体运动和检测湿度生物电信号。因此,预计该研究将为下一代多功能可穿戴电子设备的发展提供新策略。
锌枝晶生长和外部冲击引起的短路会导致水系锌离子电池(AZIBs)失效。为了提高水系电池的机械安全性,大多数工作集中在加强外部封装,而对内部电解质的性能和优化的关注相对有限。在此,开发了一种智能多功能流体[聚甲基丙烯酸甲酯分散在Zn(OTf)水溶液中],作为AZIBs的高离子导电电解质和内在机械保护剂。这种电解质由于其非牛顿流体特性而表现出动态的“液-固”相互转化。在正常情况下,流体的高离子电导率(25.2 mS cm)支持高效的电化学动力学和界面兼容性。在高电流速率或突然的外部冲击下,电解质变硬以抑制锌枝晶生长并防止内部短路。使用这种电解质的AZIB(Zn||VO)在电流密度为0.1 A g时的比容量为353.6 mAh g,具有良好的倍率性能(在5 A g时为206.9 mAh g),并且在5 A g下循环3000次后容量保持率为85%,具有出色的循环稳定性。此外,电解质的剪切增稠效应确保了电池在冲击下的稳定运行。这项工作突出了电解质在提高AZIBs的电化学性能和机械安全性方面的双重功能。
背景:双相情感障碍(BD)是一种多因素疾病,其病理生理学尚未完全明确。线粒体功能障碍被认为是BD分子背景的一部分。线粒体功能障碍表现为氧消耗的变化,可在外周血中检测到,可能作为BD的潜在状态或特质标志物。 方法:分析躁狂/抑郁发作期及缓解期BD患者血小板中的线粒体呼吸,并与对照组进行比较。招募了52例BD患者和66例年龄匹配的健康对照。使用诊断量表和问卷对BD进行临床评估。采用高分辨率呼吸测定法测定完整血小板和透化血小板中的线粒体呼吸控制率。 结果:在缓解期BD患者中,完整血小板中与复合物II相关的呼吸能力和储备呼吸能力较对照组降低。在透化血小板中,BD患者的生理呼吸、电子传递系统(ETS)能力和过剩能力较对照组降低。比较急性期和缓解期时,抑郁治疗后完整血小板中呼吸参数的变化比躁狂治疗后更明显。在透化血小板中,呼吸参数的定性变化不依赖于药物治疗前发作的类型。 结论:线粒体功能障碍与BD的病理生理学有关,与呼吸复合物活性和氧化磷酸化底物可用性的改变均相关。在完整血小板中,与复合物II相关的呼吸/ETS能力可能是BD潜在的基于血液的特质生物标志物。透化血小板中与复合物I相关的呼吸/ETS能力可作为状态标志物。
背景:心血管疾病(CVDs)是全球死亡的主要原因,缺血性心脏病和中风是主要促成因素。尽管传统风险评估模型被广泛使用,但仍需要新的生物标志物来提高预测准确性。抑郁症和心脏代谢指数(CMI)与心血管疾病风险密切相关,但其联合作用仍未得到充分研究。本研究旨在探讨抑郁症和CMI单独或联合与中老年人心血管疾病发病率之间的关联。 方法:利用中国健康与养老追踪调查(CHARLS)的数据,本分析纳入了5808名45岁及以上的成年人。Cox比例风险模型评估了抑郁症和CMI对心血管疾病风险的单独和联合作用。因果中介分析进一步探讨了抑郁症和CMI对心血管疾病的潜在中介作用。 结果:在9年的随访期间,1140名参与者发生了心血管疾病,包括843例冠心病和408例中风。在对社会人口学因素和健康相关变量进行调整后,发现较高的CMI与中风风险增加(HR:2.015,95%CI:1.458-2.786)和心血管疾病风险增加(HR:1.284,95%CI:1.072-1.537)显著相关。此外,抑郁症状与心血管疾病风险升高显著相关(HR:1.472,95%CI:1.296-1.671)。抑郁症和高CMI合并存在的人群中,心血管疾病的发病率最高(HR:1.647,95%CI:1.319-2.056)。亚组分析显示,年龄、性别、教育水平和慢性病状态与心血管疾病风险的关联存在显著异质性。中介分析显示,CMI通过抑郁症状对心血管疾病有较小的间接影响(ACME:-0.00186,95%CI:-0.00410-0.00),而抑郁症状通过CMI对心血管疾病的间接影响显著(ACME:-0.00108,95%CI:-0.00243 -0.00)。 结论:抑郁症和CMI均与心血管疾病风险显著相关。此外,当这两个因素同时存在时,心血管疾病发生的可能性明显更高。中介分析表明,抑郁症通过代谢异常调节心血管疾病风险,为进一步的病理机制研究和综合干预策略提供了重要依据。
由于具有出色的导电性和卓越的电化学反应活性,硫化锰(MnS)材料作为水系锌离子电池(AZIBs)的一种有前景的阴极材料而备受关注。然而,其实际应用受到反应动力学欠佳、循环耐久性不足以及基本电荷存储机制尚不明确等因素的限制。在此,通过静电锚定结合受限硫化法设计并合成了一种独特的层间结构MnS@MXene阴极,该方法能够使MnS在MXene基体中原位生长,克服了传统复合制备方法中存在的界面结合力弱和颗粒分布不均等问题。MnS纳米颗粒与MXene薄片的周期性堆叠形成了大量异质界面,这些界面构建了良好的导电网络,同时为电化学反应提供了更多的活性位点。当用作AZIBs的阴极材料时,MnS的电化学活性在初始充电过程中被激活,在0.2 A g的电流密度下表现出325 mAh g的可观容量,并且具有优异的循环性能,即使在0.5 A g的电流密度下经过400次循环后,比放电容量仍为274 mAh g。即使在2 A g的高电流密度下,经过2500次循环后仍可实现105 mA g的可逆比容量。这种优异的性能源于MXene的高电导率与MnS的纳米尺度之间的协同效应,这有利于MnS的电化学活化过程,该过程涉及MnOOH/ZnMnO与MnO/ZnMnO之间的可逆转化,并伴随着H和Zn的共嵌入/脱出。
离子液体(ILs)掺杂的固态聚合物电解质(离子型固态聚合物电解质,iono-SPEs)具有高离子电导率,并且可以解决由易燃液体电解质引起的安全问题。然而,当组装成锂金属电池(LMBs)时,大多数离子型固态聚合物电解质由于锂离子(Li)在聚合物相中的传输比在离子液体相和聚合物-离子液体界面中差得多,其循环寿命有限。因此,减小锂传输中相依赖性差异具有重要意义。聚偏氟乙烯(PVDF)及其具有良好电化学稳定性和高机械强度的共聚物/三元共聚物在提高离子型固态聚合物电解质聚合物相的离子电导率方面显示出巨大潜力。然而,目前尚无综述总结基于PVDF的离子型固态聚合物电解质在改善其电化学性能方面的最新进展。在本综述中,我们从四个方面总结了基于PVDF的离子型固态聚合物电解质的改性,即PVDF基体改性、填料引入、离子液体改性和界面改性。特别地,详细综述了我们小组最近的一项工作,该工作采用独特的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯)[P(VDF-TrFE-CTFE)]作为离子液体的基体,以实现离子型固态聚合物电解质不同相中锂传输的均匀化。此外,还展望了高性能基于PVDF的离子型固态聚合物电解质的未来发展。本综述可为离子型固态聚合物电解质的未来发展提供有效的见解。
由于具有多电子氧化还原能力、高质子传导性和低结构应变,氧化钼是水系锌离子电池(AZIBs)中一种很有前景的正极材料。然而,其在酸性环境中的严重电化学溶解和不可逆副反应阻碍了其实际应用,导致循环稳定性和倍率性能显著下降。在此,我们通过相工程构建了氧化钼/氧化钼异质结构,以增强在特定电位窗口下的锌存储和氢存储行为,从而提高氧化钼电极的化学和电化学稳定性。这种异质界面增强了离子传输,引入了丰富的赝电容位点,并在低电位下实现了从嵌入主导到表面主导的赝电容行为的氢存储转变。此外,氧化钼相优异的导电性和结构稳定性协同优化了氧化钼/氧化钼异质结构的电子结构,同时有效抑制了活性材料的溶解。结果,氧化钼/氧化钼正极表现出出色的倍率性能(0.2 A g时为173 mAh g,10 A g时为98 mAh g)和优异的循环稳定性(5 A g下2000次循环后为101 mAh g,容量保持率为73%)。这种相调制异质结构策略为提高水系锌离子电池的循环稳定性和倍率性能提供了新的见解。
共价有机框架(COFs)因其高比表面积、可调孔隙率和出色的化学稳定性,作为碳捕获、利用和储存的先进平台而备受关注。然而,它们在二氧化碳(CO₂)捕获方面的实际应用,特别是在工业烟气低浓度条件下,仍然是一个重大挑战。在此,通过自发的烯醇到酮胺互变异构合成了一种胺功能化的COF,命名为TaTp-COF,引入了高密度均匀分布的仲胺基团,增强了CO₂的结合亲和力。TaTp-COF在0°C和1巴下的CO₂吸附量高达5.0 mmol g,同时具有出色的热稳定性和循环耐久性。重要的是,它在低CO₂分压下保持高吸附效率,显示出在烟气处理方面的强大潜力。该材料还实现了出色的CO₂/N₂选择性(233,V:V = 15:85),超过了大多数报道的多孔吸附剂。光谱分析辅以理论计算,证实了CO₂吸附时氨基甲酸物种的形成,表明存在强大的主客体相互作用和高效的胺位点利用。活性中心的均匀分散有助于提高结合强度,抑制高温下的解吸,并减少二次排放。这项工作将TaTp-COF定位为一种有前途的下一代吸附剂,用于可扩展且节能的CO₂捕获和烟气净化,同时为可持续气体分离技术中的功能化COFs提供了有价值的设计见解。
基于高锰酸盐(PM)的高级氧化工艺(AOP)是一种用于高效降解有机污染物和水净化的有前景的方法。光催化PM活化是一种利用清洁可持续的太阳辐射的有吸引力的策略,但在能源(即紫外光)和催化剂回收方面仍面临巨大挑战。在此,我们报告一种可见光(VL)驱动的光催化PM活化策略,作为一种新的平台技术,通过将PM氧化与光催化耦合,能够高效降解有机污染物。该平台技术与多种光催化剂、难降解有机污染物、pH条件和实际水系统兼容。以微米级钒酸铋(BiVO)和环丙沙星(CIP)作为模型催化剂和污染物,在7分钟内实现了CIP的快速完全降解,表观速率常数为0.52 min,分别比PM氧化和VL辅助PM氧化过程高40倍和9倍。物理、理论和原位光谱研究表明,PM在BiVO上的热力学有利吸附显著增强了光生电子的分离和利用,导致同时形成活性锰和氧物种,前者为主要氧化物种,从而有助于优异的氧化性能。该策略实现了PM氧化和光催化之间的协同作用,可以解决它们各自的关键挑战。重要的是,设计了一种水平流光催化反应器,在室外太阳辐射下能够连续降解CIP,水处理能力为20 L h。本研究为光催化PM活化提供了新的见解,并为水净化提供了一种强大的AOPs。
利用双电子氧还原反应(2e ORR)制备绿色过氧化氢(HO)为传统蒽醌法提供了一种可持续的替代方案。无金属碳电催化剂因其低成本和结构多样性而备受关注。然而,HO的低效批量生产严重阻碍了它们在2e ORR中的进展。在本研究中,我们报告了一种双工程策略,通过构建硫和氧(S,O)共掺杂的缺陷碳电催化剂(HP-ACB)来提高HO的电生成。这种HP-ACB电催化剂实现了184.3 A g的显著HO动力学电流密度、94%的高法拉第效率以及高达8.21 mol g h的HO生成量。理论计算的实验结果表明,HP-ACB在2e ORR中优异的电催化性能归因于S、O原子和缺陷碳的引入,它们协同降低了2e ORR中关键中间体(OOH)在催化剂表面吸附所需的过电位。本研究不仅提出了一种提高无金属碳材料2e ORR电催化活性的可行方法,还突出了在催化应用中调节缺陷碳电子结构的重要性。
开发了一种具有非对称传感结构的新型光纤氨马赫-曾德尔干涉仪(MZI)并进行了实验验证。该传感器通过单模光纤(SMF)、无芯光纤(NCF)、SMF、薄芯光纤(TCF)和SMF的连续熔接制造而成,从而形成了SMF-NCF-SMF-TCF-SMF干涉结构。实验和模拟结果表明,该传感器在1.3320-1.3636的折射率范围内呈现线性响应。采用逐层(LbL)自组装技术,将超薄二维(2D)自组装四(4-羧基苯基)锌卟啉(SA-ZnTCPP)和醋酸锌(Zn(OAc))纳米多孔膜沉积在光纤传感区域上。通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对纳米材料和薄膜的结构、形态和组成特性进行了分析。薄膜对NH的吸附改变了传感器的有效折射率,从而实现气体检测。实验结果表明,监测峰的干涉强度随NH浓度成比例增加。在0-600 ppb范围内,该传感器表现出高灵敏度(7.12 dB/ppm)和线性度,检测限达到2 ppm,响应恢复时间分别为40 s和50 s。该传感器具有显著优势,包括高灵敏度、优异的选择性、设计简单和超低检测限,表明在化工和工业应用中对有毒NH进行监测具有强大潜力。
开发高效的非贵金属电催化剂对于水分解的实际应用至关重要。在此,改善非贵金属电催化剂在缓慢的阳极析氧反应(OER)中的催化活性位点是当前亟待解决的问题。在这项工作中,提出了一种将电子结构调制与表面重构相结合的策略,以增强钼酸镍(NiMoO)作为OER有效电催化剂的活性位点。通过磷(P)在NiMoO上的自扩散,合成的P-NMO/NF在10 mA cm时的过电位为280 mV,低于碱性溶液中IrO电催化剂的过电位(343 mV)。对于水分解性能,P-NMO/NF||Pt/Ti电极仅需1.83 V的电池电压即可实现10 mA cm,低于IrO||Pt/Ti(1.94 V)。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,OER性能的增强归因于P掺杂对活性位点电子结构的调节,这有助于降低中间体的结合强度。实验结果还发现,P掺杂可以促进表面NiOOH的生成,这进一步增加了OER的活性位点。这项工作启发了一种简便的方法来合成用于水分解的高效非贵金属电催化剂。
目的:遭受亲密伴侣暴力(IPV)的女性中的创伤后应激症状(PTSS)是一项重大的公共卫生负担。然而,有必要更好地了解IPV与PTSS如何随时间相互关联。一个未得到充分研究的可能影响IPV与PTSS关联的因素是源于积极情绪的调节障碍。本研究的目的是阐明IPV类型(心理、身体、性方面)与PTSS之间的时间动态关系以及积极情绪调节障碍的影响。 方法:研究对象为145名从社区招募的女性(M = 40.66,40.7%为白人),她们遭受IPV且使用任何量的酒精或药物,完成了一次基线评估以及为期30天的每日三次调查。进行了多层次动态结构方程模型分析。 结果:在个体内部层面,发现心理IPV(标准化固定效应估计值 = 0.27,95%置信区间[0.02,0.61])和身体IPV(标准化固定效应估计值 = 0.61,95%置信区间[0.22,1.14])在预测下一时间段的PTSS方面存在显著的交叉滞后效应,但性方面的IPV不存在这种效应。在个体之间层面,基线积极情绪调节障碍与性方面IPV的IPV和下一时间段PTSS的随机交叉滞后效应显著相关(标准化固定效应估计值 = 0.29,95%置信区间[0.02,0.52]),但与心理或身体IPV无关。 结论:研究结果揭示了不同类型的IPV如何在遭受IPV且使用药物的女性的日常生活经历中使PTSS持续存在,并强调了积极情绪调节障碍的重大影响。
背景:严重三尖瓣反流(TR)在老年患者中很常见,且与预后不良相关。经导管三尖瓣介入治疗(TTVI)已成为手术风险高的患者的一种治疗选择。然而,与最佳药物治疗(OMT)相比,TTVI的临床益处仍不确定。 目的:评估TTVI与单纯OMT对重度有症状TR患者临床结局的影响。 方法:我们对比较TTVI(经导管缘对缘修复[TEER]或置换[TTVR])与OMT治疗重度有症状TR患者的随机对照试验(RCT)进行了系统评价和荟萃分析。检索MEDLINE数据库中2010年1月至2024年12月发表的RCT。一年时的关注结局包括全因死亡率、心血管死亡率、因心力衰竭住院(HFH)和三尖瓣再次介入治疗。采用随机效应模型估计比值比(OR)。必要时从Kaplan-Meier曲线重建个体患者数据。 结果:纳入三项RCT(1050例患者)。在全因死亡率(OR 1.01;95%CI:0.63-1.60)、心血管死亡(OR 1.04;95%CI:0.61-1.77)或HFH(OR 0.87;95%CI:0.61-1.25)方面未观察到显著差异。TTVI的三尖瓣再次介入治疗率在数值上较低(OR 0.43;95%CI:0.14-1.29)。 结论:在这项RCT的荟萃分析中,与单纯OMT相比,TTVI在一年时并未显著降低硬性临床终点。需要进行更长随访时间的进一步研究。
锡基化合物具有超高的理论容量和低的氧化还原电位,使其成为锂离子电池(LIBs)非常重要的一类负极基体。然而,巨大的体积膨胀会导致结构坍塌,限制了其循环稳定性。在此,设计了一种纳米级的SnO/SnSe@rGO,其中SnO/SnSe异质结构的界面产生了内建电场,提高了电荷转移效率。并且,rGO作为包覆SnO/SnSe纳米颗粒的三维互连网络,提高了导电性,并作为体积膨胀的缓冲介质。密度泛函理论(DFT)计算证实,内建电场的形成增强了Li的吸附能并降低了迁移能垒。正如预期的那样,SnO/SnSe@rGO电极在2.0 A g下的初始容量可达1405.9 mAh g。在50次循环后,0.1 A g下的可逆容量为1459.1 mAh g,容量保持率为78.1%。最后,组装了一个SnO/SnSe@rGO//LiFePO(LFP)全电池,其在0.1 A g下表现出213.1 mAh g的高容量,在270 W kg下的能量密度为492.8 Wh kg。这种纳米级异质结构的设计为开发具有更高容量和更长寿命的LIBs负极提供了一种可行的策略。
由于其氧化还原活性和高理论电容,镍基化合物在电池超级电容器混合体(BSHs)方面得到了广泛研究,但它们有限的导电性和结构不稳定性仍然是挑战。将铜引入镍基体系是提高电子导电性和影响相形成的一种实用策略。使用含氟结构导向剂(SDA)如NHBF和NHHF可以通过形成氟配合物来调节晶体生长、层间距离和表面性质。此外,引入2-甲基咪唑在初始溶液过程中与金属离子配位,这有助于稳定前驱体配合物并支持均匀成核。这些化学试剂共同引导形成具有定制相组成的多孔纳米结构。在这项工作中,通过使用NHBF、NHHF和2-甲基咪唑的溶液法合成镍铜化合物,随后在不同温度下进行氧化。在300°C合成的最佳Cu-Ni化合物(CuNi300)表现出氢氧化物和氧化物的多相组成,具有良好的形态,在10mV/s下的比电容(C)为1026.0F/g。由CuNi300和碳电极组装的BSH在350W/kg时实现了82.95Wh/kg的最大能量密度,在10000次循环后C保持率为93.2%,库仑效率为89.4%。
基于聚合物的绝缘导热材料在电子设备的热管理中起着至关重要的作用。在这项工作中,对银纳米线(AgNWs)进行表面氨基功能化(AgNWs-NH),随后与聚对苯撑苯并双噻唑(PBO)纳米纤维(PNF)复合,通过“溶胶-凝胶-薄膜转换技术”制备AgNWs-NH/PNF复合薄膜。当AgNWs-NH的含量为50 wt%时,AgNWs-NH/PNF复合薄膜的体积电阻率为6.41×10Ω·cm,热导率(λ)为21.08 W/(m·K),拉伸强度为113.7 MPa。当将AgNWs-NH/PNF复合薄膜附着在电阻片上并加热时,其稳定的表面温度从室温迅速升至85.3°C,比原始电阻片低12.2°C。此外,AgNWs-NH/PNF复合薄膜在光热转换领域也具有潜在的应用前景。在功率密度为120 mW/cm的模拟太阳光照射下,AgNWs-NH/PNF复合薄膜的表面温度从室温迅速升至72.8°C。所制备的具有优异热导率、电绝缘性、力学性能和光热转换性能的AgNWs-NH/PNF复合薄膜极大地拓宽了基于PNF的复合薄膜在柔性电子器件和航空航天等高高端热管理领域的应用。
在传统中医中,知母 - 川贝母(ZC)是治疗哮喘等肺部疾病最经典的药对之一。本研究旨在阐明其通过改变免疫微环境治疗哮喘的具体成分和潜在机制。采用超高效液相色谱 - 四极杆飞行时间质谱联用仪(UHPLC - Q - TOF - MS)对化学物质和吸收成分进行系统分析。随后,基于血清药物化学的靶向网络药理学被用于预测核心靶点和关键活性成分。通过结合微阵列数据分析和基因集富集分析,进一步明确了关键靶点和免疫环境变化。最终,通过分子对接、分子动力学模拟和体内实验验证对预测机制进行了验证。结果,在正常大鼠的血液样本中鉴定出67种原型物质。通过网络药理学和微阵列数据分析,选择细胞周期蛋白D1(CCND1)和雌激素受体1(ESR1)作为关键靶点。基因集富集分析表明,CCND1的表达与辅助性T细胞相关,而ESR1的表达与肥大细胞呈正相关。此外,分子对接和分子动力学模拟有效地支持了普契宁C和马考皂苷元与CCND1和ESR1的结合口袋之间的结合亲和力。最后,体内实验表明,ZC提取物可以改善卵清蛋白诱导的哮喘大鼠的气道高反应性、肺部炎症浸润、CCND1/ESR1的表达以及Th1/Th2/Th17/Treg失衡。总之,本研究揭示了ZC的药效学基础及其潜在的多方面药理作用,表明其潜在的抗哮喘机制可能涉及免疫细胞的调节和相关炎症途径。此外,它为改进哮喘治疗方案提供了一个基准。
面对成像模糊、抗背景干扰能力弱和三级细节丢失等挑战,实现高对比度潜指纹(LFP)成像非常重要。我们构建了一系列咔唑三联吡啶锌(II)配合物探针(Zn-Kt1、Zn-Kt2和Zn-Kt3),它们可以特异性识别LFP中的油酸(OA),从而实现高质量的LFP成像性能。由于具有三光子AIE特性,这些配合物表现出高亮度和长期成像能力。得益于Zn-Kt1出色的多光子激发荧光特性,可以捕获LFP的三级细节以进行高分辨率可视化。这项工作旨在提供一种简单的光学探针,用于在刑事调查活动中快速识别个人信息。
糖尿病慢性伤口的高血糖微环境是严重细菌感染、过度炎症反应和血管生成受损的主要驱动因素,所有这些都会延迟伤口愈合。为应对这些挑战,我们制备了负载葡萄糖氧化酶(GOx)的沸石咪唑酯骨架-8(GOx@ZIF-8)。此外,通过狄尔斯-阿尔德反应将5-甲基糠醛和L-精氨酸接枝的海藻酸盐以及马来酰亚胺接枝的硫酸软骨素与GOx@ZIF-8结合,制备了一种多功能水凝胶(AACZ)。结果表明,固定化的GOx比游离的GOx保持活性的时间更长。在伤口部位,GOx催化过量葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢(HO)。局部区域pH值的降低诱导了沸石咪唑酯骨架-8中锌的释放,同时,HO介导L-精氨酸生成一氧化氮(NO)。锌和NO之间的协同作用赋予了AACZ优异的抗菌性能。这种生物相容性水凝胶促进细胞增殖和迁移,调节局部血糖水平,抑制细菌活性,减轻炎症,并促进糖尿病伤口部位的血管生成和胶原蛋白沉积。这些发现表明,AACZ有望作为一种响应性敷料材料用于复杂伤口的愈合。
本综述全面分析了食品、临床和药物样品中水溶性维生素(WSV)测定的样品制备和分析方法的进展与挑战。WSV包括维生素C和复合维生素B,对能量代谢、免疫反应和神经健康等各种生理功能至关重要。准确分析这些维生素对于确保营养充足和预防缺乏至关重要。本文探讨了不同的分离和提取技术,如酸水解和酶水解、固相萃取(SPE)、超声辅助萃取(UAE)和索氏提取,突出了它们的优缺点。还综述了分光光度法、荧光法、高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-质谱联用法(LC-MS)和电化学方法等分析技术在定量WSV方面的适用性。该综述还讨论了复杂样品基质中WSV分析面临的挑战,包括维生素稳定性、基质效应和方法标准化,这些都会影响结果的可靠性。此外,还讨论了纳米材料,特别是纳米颗粒和量子点,在通过比色法和荧光法提高维生素检测灵敏度方面的革命性作用。最后,采用不同的样品制备和分析技术对食品(蔬菜、水果和谷物)、临床(尿液、血浆、眼泪)、药物(糖浆、药物)和代谢研究中的WSV进行定量测量。综述最后强调了这些方法在提高WSV分析准确性方面的重要性,为营养、临床和分析化学领域贡献了宝贵的知识,并支持预防维生素缺乏的公共卫生策略。
氢化铝锂(LiAlH)作为一种固态储氢介质具有巨大潜力。然而,其实际应用受到高活化能垒、动力学限制和不可逆性的制约。在这项工作中,采用了一种新型的溶剂诱导相分离策略来合成具有优异催化活性的TiC@C,旨在提高LiAlH的脱氢性能。添加5 wt%的TiC@C可使LiAlH的初始氢解吸温度显著降低124°C,从164°C降至40°C。该复合体系实现了快速氢释放,在90°C下2小时内释放出4.5 wt%的氢,在150°C下仅20分钟就解吸出6.2 wt%的氢。动力学分析表明,两个脱氢阶段的活化能均显著降低,第一阶段从136.5 kJ/mol降至71.6 kJ/mol,第二阶段从123.6 kJ/mol降至94.2 kJ/mol。结合动力学分析的多尺度表征表明,优异的性能源于球磨诱导的TiC相原位形成,这为脱氢产物产生了大量有利的成核位点。这些界面结构与LiAlH形成了丰富的异质界面。密度泛函理论(DFT)计算表明,在不同结构状态下,TiC@C通过轨道杂化和Al→Ti电荷极化引起的界面电子转移促进AlH键伸长,从而显著降低复合体系中AlH键的解离能垒。这些效应改变了LiAlH的两步脱氢模型,使氢的释放和吸收更加容易。这种界面催化范式为通过有针对性的电子和晶体工程克服金属氢化物基储氢系统中的动力学限制建立了新的基本原理。
基于石墨烯的复合相变材料(PCM)面临着复杂的制备过程、有毒试剂的使用以及高成本等重大挑战。本研究的目标之一是采用水热法然后冷冻干燥来制备纤维素纳米纤维(CNF)@石墨烯气凝胶(GA)。最终目标是探索将CNF@GA掺入聚乙二醇(PEG)中以形成PEG/CNF@GA复合材料的效果。结果表明,在水热还原过程中成功构建了CNF@GA的三维网络结构。此外,CNF@GA去除了还原氧化石墨烯中的残余含氧基团并修复了晶格缺陷。PEG通过CNF@GA与PEG之间的氢键相互作用被封装,从而形成了PEG/CNF@GA复合材料。在所有PEG/CNF@GA样品中,PEG/CNF@GA-4表现出优异的热能存储、太阳能-热转换效率和热循环稳定性。这种性能归因于其167.5 J/g的高储能密度、91.03%的太阳能-热效率以及100次热循环后仅3.34%的轻微相变焓损失。所提出的水热策略为开发低成本、绿色合成且结构可调的下一代光热PCM以实现高效太阳能利用提供了有价值的见解。
卤化物钙钛矿量子点(PeQDs)因其优异的光电特性而备受关注,尤其是在发光二极管(LED)应用方面。然而,它们在高温(>100°C)下易受热降解,这对商业化构成了关键障碍。在本研究中,我们通过应用于CsPbBr PeQDs的协同ZnF后处理策略来应对这一挑战。全面的实验表征和密度泛函理论(DFT)计算表明,ZnF处理诱导形成了双壳结构:CsPbBr:F内壳层和富含锌的外壳层,外壳层与CsPbBr:F层中的Br和F离子发生化学键合。内壳层主要抑制热降解,而两层壳协同减轻表面缺陷。这种双壳工程赋予了CsPbBr PeQDs显著的热稳定性,即使在120°C加热60分钟后仍能保持其光学性质和结晶度,同时实现了近乎单位的光致发光量子产率。此外,双壳PeQDs在电致发光LED中的器件寿命提高了24倍,在光致发光白色LED中具有卓越的运行稳定性。这项工作提供了一种简单而高效的方法来制备热稳定的PeQDs,为其在下一代光电器件中的实际应用铺平了道路。
由FmocFF(9-芴甲氧羰基-二苯基丙氨酸)形成的基于肽的水凝胶是组织工程、药物递送和生物电子学领域的成熟材料。尽管初始组装过程和最终状态相对为人所知,但隐藏的中间凝胶形式的可能性仍未得到充分探索。这种“凝胶-凝胶”转变可能会产生具有独特机械和结构特征的先前未被注意到的多晶型物,从而扩展调节凝胶功能的选项。在这里,我们将传统技术与原位二次谐波产生(SHG)显微镜相结合——一种对超分子手性敏感的无标记、非侵入性技术——以直接在其天然状态下可视化FmocFF/BPE水凝胶中的这些转变。我们发现,最初认为稳定的水凝胶在受到高温或浓度增加的影响时,可以重新组织成热力学上更有利的“凝胶形态”。这种重新组织涉及将纳米级原纤维捆绑成具有增强机械稳定性的螺旋状、三角对称微纤维。重要的是,我们新颖的SHG显微镜方法提供了独特的结构敏感性——不仅揭示了螺旋螺距,还原位揭示了纤维的局部结构对称性,这是传统技术所缺乏的能力。这些结果挑战了第一个可及的凝胶结构就是最终状态的假设。相反,肽水凝胶在稳定成更坚固的构型之前可以经历多种亚稳态形式。理解和控制这些凝胶-凝胶转变为指导软材料中的层次组织和性质提供了一种新策略。与原位成像相结合,这种方法可以指导仿生支架、各向异性材料和响应性凝胶 的设计,推动下一代功能系统的合理工程设计。
应对抗生素耐药性细菌感染的迫切需求促使人们开发新型抗菌材料和方法,具有过氧化物酶样活性的纳米酶成为一种极具潜力的选择。在此,硫酸盐还原菌作为生物反应器,通过异化硫酸盐还原途径生物合成硫化铜纳米颗粒(Bio-CuS NPs)。通过优化pH值、铜浓度和碳源等培养参数,我们成功制备出尺寸减小、结晶度提高且具有优异过氧化物酶样活性的Bio-CuS NPs。与化学合成的硫化铜(Abio-CuS NPs)的对比研究表明,Bio-CuS NPs表面包覆有生物分子,具有更大的比表面积,存在丰富的硫空位,并表现出更高的过氧化物酶样活性。利用这些特性,Bio-CuS NPs在低HO浓度(0.8 mM)下2小时内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果达99.99%。抗菌机制归因于羟基自由基(·OH)的协同产生和铜的释放,它们依次破坏细菌细胞结构,最终导致代谢功能障碍。此外,具有抗菌性能的Bio-CuS NPs表现出出色的生物相容性,使其非常适合环境应用。本研究建立了一个用于生产纳米酶的绿色生物合成平台,突出了生物纳米颗粒作为具有环保生产和催化杀菌双重优势的可持续抗菌剂的潜力。
背景:应激性生活事件(SLEs)已被确定为青少年抑郁症状的预测因素。然而,项目层面的关联尚未得到充分研究。本研究使用网络分析,旨在检验各类SLEs与青少年抑郁症状之间的复杂关联,并探讨这些关联中的性别和年龄差异。 方法:这项横断面研究使用了来自中国广州6514名11 - 20岁中学生的数据。青少年通过青少年自评生活事件清单和9项患者健康问卷(PHQ - 9)自我报告SLEs和抑郁症状。使用高斯图形模型构建SLEs与抑郁症状的网络。识别中心节点和桥梁节点,并评估网络稳定性。使用网络比较测试检验性别和年龄组之间的差异。 结果:参与者的平均年龄为14.5岁(标准差:1.6),52.0%为男性。整体网络高度稳定,并确定被父母责骂(SLE14)、学业负担重(SLE2)和疲劳/精力丧失(PHQ5)为中心节点。不愿上学(SLE23)、内疚/无价值感(PHQ6)、日常生活显著变化(SLE22)和考试失败(SLE1)成为连接SLEs与抑郁症状的关键桥梁节点。男孩和女孩之间以及青春期早期、中期和晚期的网络结构和全局强度相当。 结论:在SLEs与抑郁症状网络中识别中心节点和桥梁节点突出了应对特定压力源以减轻青少年抑郁症状的重要性。未来需要进行纵向研究以确认时间动态。
香芍散结口服液(XSSJ)是一种经典的传统中药,在中国已应用于治疗乳腺增生(HMG)20多年。然而,其活性成分和药理机制仍不清楚。本文旨在阐明XSSJ中的活性成分,并清楚了解这些化合物如何与生物途径相互作用并促成治疗效果。本研究使用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)系统鉴定了XSSJ中的88种化学成分,其中基于口服生物利用度(OB)和类药性(DL)筛选出22种潜在活性成分。在大鼠HMG模型中,XSSJ治疗呈剂量依赖性地改善乳腺增生,通过组织病理学评估可证明乳头高度和直径减小、小叶结构正常化以及乳腺腺泡体积减小。与HMG大鼠相比,血清白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平显著降低。此外,与HMG模型组相比,XSSJ显著抑制乳腺组织中磷酸化c-Jun氨基末端激酶/ c-Jun氨基末端激酶(p-JNK/JNK)、磷酸化细胞外信号调节激酶/细胞外信号调节激酶(p-ERK/ERK)和磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶/ p38丝裂原活化蛋白激酶(p-P38/P38)的水平,并降低核因子-κB(NF-κB)、环氧化酶-2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达。采用分子对接和200纳秒分子动力学模拟来评估活性成分与关键靶点之间的稳定结合构象和强相互作用,结果证实这些成分-靶点复合物表现出优异的结合特性。这些综合研究结果表明,XSSJ抗HMG的机制与丝裂原活化蛋白激酶/核因子-κB信号通路有关,这可为探索XSSJ治疗HMG的潜在机制提供有价值的实验证据和新视角。
将苄基C(sp)-H键选择性氧化为醛/酮在增值化学品的生产中至关重要,但在温和条件下以高生产率进行仍具有挑战性。半导体光催化通过利用太阳能和氧气提供了一种可持续的替代方案,然而由于快速的电荷复合和不足的表面反应性,催化剂面临局限性。在此,我们通过将MoO纳米带整合到BAPbBr纳米板中形成嵌入式结构,开发了一种新型的BAPbBr/MoO S型异质结。该设计形成了紧密且大的界面接触,并在界面处建立了内建电场(BEF),提供了足够的电荷转移通道来引导电荷分离,同时保留强大的氧化还原电位。重要的是,MoO增强了甲苯吸附,使反应物在催化剂表面富集并加速了质量/电荷转移。最佳的BAPbBr/MoO异质结对苯甲醛和苯甲醇生产分别实现了5560 μmol g⁻¹ h⁻¹和880 μmol g⁻¹ h⁻¹,分别比纯BAPbBr高2.5倍。本研究强调了S型异质结工程作为一种通过协同电荷动力学和表面反应性来提高光催化性能的策略性方法,为化学合成中选择性C-H键官能化提供了一条绿色途径。
大量含油废水的排放以及频繁发生的石油泄漏对人类构成了严重威胁。因此,开发功能性材料及相关方法以实现高效的油/水分离具有重要意义。在此,首次在室温下设计并成功合成了一种带有功能性烷氧基侧链的新型超疏水共价有机框架材料(命名为SCOF),并将其应用于油/水分离。通过将SCOF负载到织物上,制备的超疏水织物@SCOF膜能够有效分离不同的油/水混合物,分离效率高于99%。值得注意的是,在分离不互溶的CHCl/水混合物时,最大油通量为63129 L m⁻² h⁻¹,分离效率达到99.8%。据我们所知,这是在织物基底上制备的用于仅在重力作用下分离不互溶油/水混合物的超疏水COF基膜的最高油通量。通过将SCOF负载到多孔三聚氰胺海绵上,制备的海绵@SCOF能够吸附不同的油,对CCl₄的吸附容量可达151 g/g。这项工作为新型功能性COFs的设计与合成提供了思路,拓宽了COF基超疏水复合材料在油/水分离中的应用,对含油废水处理和环境修复具有重要意义。
基于TiO的电子传输层(ETLs)已被广泛应用于平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,但受限于其较低的本征电子迁移率和不足的光稳定性。本工作展示了一种通过将激光衍生的La掺杂BaSnO(LBSO)纳米晶体嵌入TiO ETLs中来同步调控基于TiO的PSCs中电荷传输和光稳定性的有效策略。LBSO纳米晶体促进了金红石相TiO的形成,而金红石相TiO对光催化无活性。因此,有利于提高PSCs的光稳定性。此外,高电导率LBSO纳米晶体的嵌入使TiO ETLs的电子迁移率提高了两个数量级,加速了PSCs的TiO-钙钛矿异质界面处光生载流子的提取。更重要的是,由此产生的TiO-LBSO混合ETLs促进了顶部钙钛矿薄膜的生长,导致晶粒尺寸增大且缺陷态减少。因此,采用这种ETLs的PSCs的功率转换效率(PCE)从原始的23.86%提高到了25.90%,且运行稳定性显著增强。在100 mW/cm²的N₂气氛中持续光照1150小时后,器件仍保留超过80%的初始PCE。这些结果表明,在TiO ETLs中嵌入LBSO纳米晶体是一种能够同时解决PSCs稳定性和效率问题的有效方法。
核纤层蛋白是V型中间丝蛋白,用于维持哺乳动物细胞核的机械稳定性。它们还参与细胞内的各种信号活动。尽管核纤层蛋白的可成药性较差,但我们最近发现了取代的吡咯并喹唑啉LBL1,它是首个直接靶向核纤层蛋白的小分子。基于LBL1,设计了一种可点击的光亲和探针LBL1-PCF,用于鉴定天然细胞中的核纤层蛋白相互作用分子。在这项工作中,我们设计并合成了一系列可点击的光亲和探针,以评估核纤层蛋白标记的构效关系。在吡咯并喹唑啉核心的N-7位连接一个叠氮丙基,耐受性良好,且不影响标记的半数有效浓度(EC)。在N-1位进行取代显著降低了其对核纤层蛋白的标记效率。另一方面,将叠氮丙基转移到吡咯并喹唑啉核心N-3位的苯甲酰胺上,则消除了其对核纤层蛋白的标记能力。我们的结果表明,在吡咯并喹唑啉核心上合理放置可点击基团对于靶点鉴定研究至关重要。
假设:量化临界胶束浓度(CMC)并理解其与固有分子结构和环境条件之间的关系仍然是一项巨大挑战,原因如下:1)模型需要反映详细的分子结构和特定化学相互作用;2)需要精确处理长程静电相互作用,以便对离子型表面活性剂进行建模并捕捉它们对各种盐效应的响应。我们建议通过开发一种适用于非离子型和离子型表面活性剂的自洽场理论(SCFT)来解决这些挑战。我们对一个子体积中单个胶束的结构和自由能进行计算,然后将此信息纳入稀溶液热力学中,以研究CMC、胶束结构和胶束化的动力学途径。长程静电相互作用与短程范德华相互作用解耦,并在我们的理论中进行明确处理。这使我们能够研究各种盐效应,如抗衡离子结合、盐浓度依赖性和特定离子效应。 理论计算:我们将该理论应用于三种常用的表面活性剂:烷基聚(氧乙烯)醚(CE)、十二烷基硫酸钠(SDS)和聚(氧乙烯)十二烷基硫酸钠(SLES)。我们研究了胶束结构和CMC对表面活性剂固有结构以及外部盐效应(如盐浓度和特定离子效应)的依赖性。我们将我们理论预测的CMC与文献中报道的实验测量值进行比较。 研究结果:对于烷基聚(氧乙烯)醚(CE)表面活性剂,随着组成参数m和n的调整,我们预测CMC的范围为10⁻⁶至10⁻²M。对于离子型十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂,我们表明随着盐浓度的增加CMC降低,并捕捉到了特定阳离子效应和特定阴离子效应。此外,对于聚(氧乙烯)十二烷基硫酸钠(SLES)表面活性剂,我们发现CMC和胶束尺寸对氧乙烯基团数量均呈现非单调依赖性。我们对CMC的理论预测与文献中报道的所有三种类型表面活性剂的实验数据在数量上一致,证明了我们理论的有效性和通用性。
了解热应力下动态晶格坍塌途径对于设计稳定的钙钛矿和提高钙钛矿太阳能电池(PSC)的功率转换效率(PCE)至关重要。然而,缺乏动态分子水平表征技术限制了对所涉及降解途径的全面理解。在本研究中,我们使用温度依赖拉曼光谱(25 - 375°C)结合多模态表征来研究混合卤化物钙钛矿中A位阳离子依赖性降解途径,特别是FACsPbI(FACs)和FAMAPbI(FAMA)。我们以分子水平精度确定了热分解动力学的三个不同阶段:(1)晶界预坍塌(25 - 175°C),(2)卤化物偏析和PbI框架动力学(200 - 325°C),包括PbI缺陷域、PbI形成和PbI降解,以及(3)最终晶格解体(350 - 375°C)。FACs优先与非晶态β - PbO一起稳定CsPbI₃纳米棒,而FAMA仅生成结晶β - PbO且无中间相。从机制上讲,Cs充当晶格“支架”,促进动态Pb - I - Cs配位重构,并将钙钛矿的降解延迟超过25°C。相比之下,MA通过甲铵挥发诱导突然的结构坍塌,形成空位传播的解体通道。通过将拉曼指纹(例如,139 cm处的β - PbO)与XRD/PL衰减动力学相关联,我们建立了A位阳离子选择的预测框架。本研究不仅在分子水平上揭示了A位阳离子调节晶格锚固和动态配位重构的机制,还澄清了先前模糊的拉曼谱带归属。这些发现突出了拉曼光谱作为阐明降解机制和指导热稳定钙钛矿设计的动态路线图的潜力。
在本研究中,成功合成了一种与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽共轭的新型多功能铈掺杂碳点(CDs)系统(RGD-Ce/CDs),以增强肿瘤靶向能力。结构表征显示其粒径均匀、超小(约4.75纳米)且分散性优异。RGD-Ce/CDs在近红外区域(NIR-I和NIR-II)均表现出强烈吸收,在808纳米处实现了31.8%的高光热转换效率(PCE),在1060纳米处为20.6%。此外,铈掺杂显著促进了近红外辐射下活性氧(ROS)的产生,利用了铈的上转换效应。这些特性使RGD-Ce/CDs在光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)联合应用方面极具潜力。值得注意的是,RGD-Ce/CDs表现出优异的生物相容性、低细胞毒性和显著的光热稳定性。对荷瘤小鼠的体内实验表明,RGD-Ce/CDs在808纳米和1060纳米激光照射下均能显著抑制肿瘤生长,治疗组实现了近乎完全的肿瘤消融。重要的是,RGD肽共轭实现了肿瘤的选择性靶向,在增强治疗效果的同时,将对健康组织的脱靶效应降至最低。这种简便的合成策略为开发多功能、肿瘤靶向光治疗剂提供了一个有前景的平台,该光治疗剂将PTT和PDT协同整合用于癌症治疗。
白术是一种传统中药,因其具有抗炎、抗肿瘤和胃肠调节等药理特性而在临床实践中被广泛应用。然而,中药提取物成分复杂,导致对不同来源白术提取物(AMRE)成分变化对胃肠代谢过程影响的研究较少。本研究开发了一种综合的体外和体内化合物分析策略,利用超高效液相色谱四极杆-轨道阱串联质谱(UHPLC-Q-Orbitrap-MS/MS)和人体肠道微生物生态系统模拟器(SHIME)来研究不同来源AMRE化学成分变化引起的代谢改变。共发现117种化学成分,主要分为萜类、有机酸、生物碱、香豆素和苯丙素类。鉴定出51种原型成分和79种代谢产物。代谢过程主要发生在萜类化合物中,反应类型包括羟基化、氧化、氢化、甲基化、葡萄糖醛酸化和磺化。动态变化分析表明,大多数原型成分在结肠中显著减少,而代谢产物在小肠和结肠中均显著富集。差异分析表明,AMRE3含有的萜类化合物数量最多,AMRE1化学成分的平均含量最高,AMRE2最低。这些差异在原型成分和代谢行为中均一致观察到,从而证实了代谢产物分布与化学成分之间的强相关性。本研究首次阐明了不同来源AMRE化学成分的变化及其在人体胃肠道中引发的代谢特征和差异,为进一步阐明其药理作用和临床应用的物质基础提供了可行的策略。
二氧化硅气凝胶纤维被广泛认为是最轻的固体材料之一,具有卓越的隔热性能。然而,在制造过程中同时实现高弹性和可纺性仍然是一项重大挑战。一种可扩展且高效的涡旋辅助多阶段纺丝策略已被用于制造二氧化硅纳米纤维气凝胶纤维@聚硅氧烷/芳纶气凝胶纤维(SiNAFs@PSO/芳纶)。这些纤维的特点是具有分级结构,由交织的SiO₂纳米线气凝胶网络作为核心和坚固的PSO/芳纶复合外壳组成。SiNAFs@PSO/芳纶表现出超低密度(<0.15 g/cm)、出色的机械弹性(拉伸强度>4 MPa)以及0.033 W/m·K的超低热导率,优于传统隔热材料。在从-196°C到500°C的极端温度范围内,机械完整性保持稳定,确保在恶劣环境中的耐久性。卓越的可编织性使得能够制造具有可调几何构型的高度适应性强的三维可折叠纺织品。在暴露于高温时,会发生原位转变为SiOC陶瓷复合材料,显著提高热震抗性和机械稳定性。这些气凝胶织物的柔韧性和几何适应性使SiNAFs@PSO/芳纶非常适合需要各种形状构型以及高温隔热的应用。