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高温淬火跨态SEM解析冶金焦炭热强度-结构演变关联机制及石墨化调控策略
在能源转换与钢铁冶炼领域,冶金焦炭作为高炉炼铁的骨架材料,其高温强度直接决定生产效率与能耗水平。然而当温度突破1000℃时,焦炭常出现"强度断崖式下跌"现象,这个被称为"高炉黑箱效应"的难题长期困扰行业。传统研究采用自然冷却样本分析,但高温持续作用导致结构失真;而常规强度指标如DI(转鼓指数)、CSR(反应后强度)难以捕捉实时热态性能。更棘手的是,石墨化演变与孔隙重构的耦合机制尚未阐明,使得焦炭热稳定性调控缺乏理论指导。山西的研究团队创新性地将冷冻电镜理念移植到高温材料研究,开发出"高温淬火跨态SEM分析(HTQ-CS/SEM)"技术。该研究通过液氮淬火瞬间冻结25-1200℃热态结构,结合自
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-06-09
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综述:螺环四氢喹啉、四氢异喹啉及其衍生物不对称催化合成研究进展
1. 引言手性螺环化合物因其独特的三维结构和广泛的药理活性成为研究热点。与平面环系相比,螺环四氢喹啉(spiro-THQs)和四氢异喹啉(spiro-iTHQs)的刚性骨架能够与生物靶标产生特异性相互作用,从而改善药效、降低毒性。这类结构广泛存在于天然生物碱中,如具有抗癌、抗菌和抗炎活性的螺环核心化合物。然而,构建其手性季碳中心的立体选择性合成仍是重大挑战,主要源于空间位阻和前手性中心取代基的立体区分难度。2. 通过构建A环合成手性螺环2.1 C-H键活化/环化反应构建A环钯催化氧化[3+2]环化反应可高效合成螺环喹啉二酮衍生物。例如,Lam团队开发的反应通过六元钯环中间体实现远程C-H键官能
来源:Green Synthesis and Catalysis
时间:2025-06-09
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硼基分子镊子的距离驱动主客体识别及其在催化中的应用研究
在分子识别与催化领域,双齿路易斯酸因其独特的电子结构和空间构型备受关注。传统双硼化合物受限于固定的B∙∙∙B距离,难以实现多尺寸客体的选择性识别,且中等路易斯酸性制约了催化应用。如何通过精确调控分子结构参数,同时拓展客体识别范围并增强催化效率,成为该领域亟待解决的关键科学问题。针对这一挑战,研究人员设计开发了基于1,8-二乙炔基蒽和呫吨骨架的新型双硼化合物3a/3b。通过单晶X射线衍射证实,这两个化合物分别具有4.64Å和4.30Å的B∙∙∙B距离差异。密度泛函理论(DFT)计算显示,其最低未占据分子轨道(LUMO)和LUMO+1轨道与硼的2p轨道直接相关,静电势(ESP)图谱也验证了硼中心的
来源:Green Synthesis and Catalysis
时间:2025-06-09
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新型不对称合成策略:(+)-N–H螺环二胺及其类似物的设计与催化性能研究
在不对称合成领域,手性螺环二胺(sparteine)作为经典配体已应用半个世纪,但其发展长期受限于合成难度大、结构修饰困难、对映选择性(ee)不稳定等瓶颈。更棘手的是,天然来源的(+)-sparteine难以获取,而现有(-)-sparteine在多种反应中表现平庸,无法与金鸡纳碱等"特权催化剂"媲美。这些问题严重制约了该类配体在工业催化中的应用。针对这一挑战,研究人员以天然生物碱(-)-金雀花碱(cytisine)为起始原料,开发了三步高效合成路线,成功实现(+)-N–H二胺L4的百克级制备(总收率83%)。通过X射线单晶衍射确认结构后,系统评估了L4在60种磺酰亚胺氢芳基化反应中的性能:相
来源:Green Synthesis and Catalysis
时间:2025-06-09
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玉米残茬覆盖调控肥料源有机氮组分内循环提升农田土壤氮素持留的机制研究
氮素是作物生长的关键元素,但传统化学氮肥的利用率普遍不足50%,大量残留氮在土壤中经历复杂的转化过程。土壤有机氮(SON)占总氮库90%以上,作为"缓存池"调控着氮素的持留与释放。然而,由于SON组分来源和化学性质的异质性,肥料源氮在特定SON组分中的转化路径及其农业调控机制长期不明。尤其在全球推行保护性农业的背景下,玉米残茬覆盖如何通过改变SON组分动态来提升氮素利用效率,成为农业与环境科学交叉领域的重要命题。中国科学院沈阳应用生态研究所团队在《Geoderma》发表的研究,通过为期9年的15N标记定位试验,结合酸解分级技术,首次系统解析了肥料氮在6类SON组分(包括酸解铵态氮HAN、氨基糖
来源:Geoderma
时间:2025-06-09
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凡纳滨对虾含LRR结构域的新型C型凝集素LRRCTL通过调控抗菌肽表达抵御副溶血弧菌感染的免疫机制研究
在全球水产养殖业中,凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)是最重要的经济物种之一,2022年产量高达560万吨。然而随着养殖规模扩大,由副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)引发的急性肝胰腺坏死病(AHPND)造成40%-100%的死亡率,每年带来数十亿美元损失。由于甲壳类缺乏获得性免疫,其先天免疫系统的防御机制研究成为解决病害问题的关键突破口。C型凝集素(CTL)作为重要的模式识别受体(PRR),在甲壳类先天免疫中发挥核心作用。既往研究发现,多数虾类CTL仅含1-2个CTL结构域(CTLD),而含CTLD与其他功能域复合的CTL研究甚少。日本对虾中曾报道过含4个
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-06-09
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基于葡萄籽油的三元单体光聚合体系在3D打印中的应用:硫醇-烯反应对丙烯酸自由基光聚合的影响机制研究
【研究背景】在全球每年超4亿吨的塑料产量中,90%源自不可再生资源,这对实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的负责任消费(Goal 12)和气候行动(Goal 13)构成严峻挑战。光固化3D打印技术虽能高效制造复杂结构,但传统丙烯酸树脂存在脆性大、化石基原料占比高等瓶颈问题。葡萄籽油作为葡萄酒工业副产品,其富含的亚油酸(C18:2达74%)可通过环氧化-丙烯酸化改性获得光敏单体,但均聚物网络交联密度过高导致材料韧性不足。【研究方法】圣保罗研究基金会团队设计了三元单体体系:天然葡萄籽油(GSO)、丙烯酸化葡萄籽油(AGSO)和三巯基化合物(3SH)。通过核磁共振(1H NMR)表征油脂不饱和度
来源:European Polymer Journal
时间:2025-06-09
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Y型三嵌段共聚物的设计与合成及其在增强聚氯乙烯(PVC)塑料抗生物污染性能中的应用
医用聚氯乙烯(PVC)材料因成本低、机械性能优异被广泛应用于导管、血袋等场景,但其强疏水性易引发蛋白质、细菌和血小板粘附,导致血栓、感染等问题。传统改性方法如添加亲水聚合物存在添加剂渗漏缺陷,而现有抗污策略多局限于单一功能或简单线性结构,未能充分发挥多功能嵌段协同效应和拓扑结构优势。针对这一挑战,中国研究人员通过创新设计Y型拓扑结构的三嵌段共聚物Y-PCL-PF-PG,将污损释放的低表面能聚六氟丁基丙烯酸酯(PF)、污损抵抗的亲水聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PG)与PVC相容的聚己内酯(PCL)嵌段有机结合,系统探究了化学组成与拓扑结构对材料性能的影响。研究团队采用多步合成策略:首先制备含羟基、二硫
来源:European Polymer Journal
时间:2025-06-09
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综述:多功能水凝胶:炎症治疗策略与进展
Abstract炎症反应是多种疾病进展的核心环节,其病理特征常表现为异常炎症激活。传统药物虽能部分缓解症状,但面临代谢快、副作用多等局限。近年来,水凝胶(hydrogels)凭借可调的理化性质(如pH/ROS响应性)和三维(3D)网络结构,成为炎症精准干预的新平台。Key mechanisms of inflammatory diseases慢性炎症疾病(如RA、IBD、阿尔茨海默病)的发病涉及四大核心要素:诱导因子(病原体或损伤)、免疫传感器(如TLR受体)、信号通路(NF-κB/NLRP3/MAPK)及效应分子(IL-1β、TNF-α)。其中,巨噬细胞极化(M1/M2表型失衡)和活性氧(R
来源:European Polymer Journal
时间:2025-06-09
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钛[OSSO]/MAO催化体系实现生物基DMNT的高立体选择性聚合及其与乙烯/苯乙烯共聚功能化研究
生物基聚烯烃功能化的突破性进展聚烯烃材料因其稳定的碳碳单键结构而具有优异的化学惰性,但这一特性也使得其功能化改性面临巨大挑战。传统自由基聚合需要苛刻条件,而配位插入聚合虽能精确控制聚合物结构,却难以兼容极性单体。如何在温和条件下实现聚烯烃的功能化,成为学术界和工业界亟待解决的难题。针对这一科学瓶颈,国内研究团队创新性地采用生物基单体(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)——一种从柠檬醛衍生的共轭二烯烃,通过钛[OSSO]型配合物/甲基铝氧烷(MAO)催化体系,实现了高选择性的聚合与共聚。这项发表于《European Polymer Journal》的研究,为开发新一代功能化聚烯
来源:European Polymer Journal
时间:2025-06-09
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基于人工智能的盆底表面肌电参考值建立及高精度功能障碍诊断模型研究
盆底功能障碍(Pelvic Floor Dysfunction, PFD)作为困扰全球11.9%-67.9%女性的健康难题,其诊断长期依赖20年前制定的Glazer方案——这套基于有限样本的表面肌电(sEMG)评估标准,在应对多样化人群时已显力不从心。当年轻女性因盆底肌力不足被误判为异常,当不同地域的患者肌电信号存在显著差异,临床亟需更精准的量化标准。这一困境催生了中国医学科学院团队联合全国21家医疗中心的突破性研究。研究人员历时四年打造了包含1605例样本的多维sEMG数据库,样本覆盖中国七大地理区域,整合63项临床指标。通过遗传算法(GA)多目标优化策略,团队创新开发AI-Diagnost
来源:eBioMedicine
时间:2025-06-09
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任务需求如何影响条件自动驾驶中的驾驶员行为:情境意识与接管绩效的多维度研究
随着汽车自动化技术从L0向L5级发展,L3级条件自动驾驶(CAD)让驾驶员从持续监控中解放,却带来新的安全挑战——当系统达到运行边界时,驾驶员需迅速重建情境意识(SA)并安全接管车辆。然而,现有研究对任务需求如何动态影响驾驶员认知-行为链的机制仍不明确,特别是时间压力(TOTB)、分心任务(NDRT)和交通环境(TOR-Lane)的交互作用缺乏系统探索。北京理工大学的研究团队在《Displays》发表的研究中,创新性地将接管过程分解为反应时间(RT)和信息处理时间(IPT)两阶段,通过驾驶模拟实验结合眼动追踪技术,定量揭示了任务需求影响驾驶员行为的深层机制。研究采用3(NDRT类型)×3(TO
来源:Displays
时间:2025-06-09
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综述:绿色化学设计的超级电容器:纤维素基水凝胶
Abstract当前能源解决方案的核心议题之一是超级电容器(supercapacitors)的绿色化设计。纤维素基水凝胶凭借其可再生性、可降解性和三维多孔结构,成为替代传统材料(如石墨烯、碳纳米管CNTs)的理想选择。这类材料不仅能规避液态电解质泄漏风险,其机械柔性还完美契合可穿戴电子设备的应用需求。Introduction化石燃料枯竭与气候异常迫使能源技术转向可持续发展方向。超级电容器因充放电速率快、功率密度高而备受关注,但其传统材料存在能量密度受限、环境兼容性差等缺陷。纤维素基水凝胶的突破性在于:通过羟基(-OH)功能团构建的亲水网络,既能实现高效离子传输(较PVA提升30%),又可作为固
来源:Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry
时间:2025-06-09
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综述:介孔电催化剂在氧还原反应中的应用:从机理、表征到设计
介孔电催化剂在氧还原反应中的前沿进展Abstract氧还原反应(ORR)作为金属-空气电池等可持续能源技术的核心过程,其缓慢的本征动力学严重制约能量转换效率。介孔电催化剂凭借高比表面积(SSA)、丰富活性位点和快速传质特性成为突破瓶颈的关键。本文从热力学/动力学双视角解析ORR机制,系统评述贵金属、过渡金属、碳基及复合材料等介孔电催化剂的结构-活性关联,并展望光谱表征与数据标准化对未来设计的指导意义。Introduction化石能源枯竭与环境污染推动了对风能/太阳能等清洁能源存储技术的需求,而ORR作为锌-空气电池(ZABs)空气阴极的核心反应,其高过电位和缓慢动力学成为主要挑战。介孔设计通过
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-06-09
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综述:免疫原性细胞死亡诱导剂的研究进展与未来展望
Abstract癌症是全球主要死亡原因之一,免疫逃逸是肿瘤治疗的主要障碍。免疫原性细胞死亡(ICD)作为调节性细胞死亡(RCD)的亚型,通过释放损伤相关分子模式(DAMPs)如钙网蛋白(CRT)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)和三磷酸腺苷(ATP),增强肿瘤免疫原性并激活抗肿瘤免疫反应。DAMPs通过抗原提呈细胞(APCs)触发T细胞应答,形成长期免疫记忆。Introduction2020年全球新增癌症病例超1920万例,其中“冷肿瘤”因低免疫原性难以激发有效免疫应答。ICD通过内质网(ER)应激、ROS等途径诱导DAMPs释放,分为靶向ER的II型诱导剂(如蒽环类抗生素)和非ER靶向的I型
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-06-09
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颌面外科中颗粒状骨传导生物聚合物的物理特性变化预测分析及其临床应用价值
颌骨缺损修复一直是口腔颌面外科的临床挑战。传统颗粒状骨传导生物聚合物(OGB)在植入后会发生不可控的体积变化,导致术后并发症。这种体积不稳定性源于OGB颗粒间的空隙压缩和生物转化过程,而目前缺乏有效的预测指标来指导手术规划。更棘手的是,OGB生产过程中产生的工业粉尘会堵塞孔隙,限制其吸附骨生长因子(BGFs)的能力,进而影响骨再生效果。为解决这些问题,国内研究人员在《Computational and Structural Biotechnology Journal》发表研究,通过建立真吸附容量(ACT)和压实系数(CC)两项关键指标,开发了可预测OGB物理特性变化的系统。研究采用六种商用OG
来源:Computational and Structural Biotechnology Journal
时间:2025-06-09
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血浆游离染色体外环状DNA(eccDNA)作为子痫前期的分子标志物:从基因组不稳定性到新型诊断策略
子痫前期(PE)作为妊娠期特有的多系统疾病,每年导致全球超过7万孕产妇和50万胎儿死亡,堪称产科领域的"沉默杀手"。尽管已知其典型特征为妊娠20周后出现高血压和蛋白尿,但现有筛查方法敏感性不足40%,且缺乏有效的早期预警指标。更棘手的是,PE的发病机制涉及胎盘缺氧、氧化应激、内质网应激等多重病理过程,这些复杂的分子事件如何在循环系统中留下"分子指纹",一直是研究者们探寻的方向。近年来,一类被称为染色体外环状DNA(eccDNA)的特殊遗传物质进入科学家视野。这些直径通常小于2kb的环状DNA分子,因其独特的抗核酸酶特性和携带功能性基因片段的能力,在肿瘤等领域已展现出诊断潜力。然而,这些"基因组
来源:Computational and Structural Biotechnology Journal
时间:2025-06-09
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气候风险与农业碳排放的良性反馈:基于中国社会系统视角的实证研究
随着《巴黎协定》的签署,气候变化加剧已成为国际共识。作为温室气体排放的重要来源,农业碳排放(ACE)约占全球总量的14%,其中中国是最大的农业排放国之一。传统研究多关注ACE对气候风险的促进作用,却忽视了气候风险可能对ACE产生的反向影响。更关键的是,现有研究存在三大局限:一是将ACE狭义定义为种植业或畜牧业;二是假设气候风险必然促进减排措施采纳但缺乏实证;三是对气候政策不确定性(CPU)的调节效应分析仅基于实物期权理论。这些认知空白使得我们难以判断气候风险与ACE究竟会陷入"恶性循环"还是形成"良性反馈"。中国农业科学院的研究团队通过构建2007-2022年中国30个省份的平衡面板数据,采用
来源:Climate Smart Agriculture
时间:2025-06-09
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综述:RNA m6
A修饰在正常与恶性进程中的关键调控作用
RNA m6A修饰作为信使RNA(mRNA)最丰富的化学修饰,通过动态可逆的甲基化过程精细调控基因表达。甲基转移酶复合物(MTC)核心组分METTL3-METTL14作为"书写器"催化m6A沉积,而FTO和ALKBH5作为"擦除器"介导去甲基化。YTHDF家族、IGF2BP等"阅读器"蛋白通过识别m6A标记,决定mRNA的剪接、转运、稳定性和翻译命运。染色质状态与转录调控研究发现m6A系统与组蛋白修饰存在交叉对话:METTL14通过识别H3K36me3标记招募RNA聚合酶II,而METTL3介导的染色体相关调控RNA(carRNA)甲基化可调控染色质开放状态。YTHDC1与组蛋白去甲基化酶KD
来源:Cell Investigation
时间:2025-06-09
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基于天然落葵籽碳点的生物相容性荧光聚酰胺纤维制备及其性能研究
在荧光材料领域,碳点(C-dots)因其可调的光学特性和良好的生物相容性备受关注。然而,传统化学合成碳点往往存在生物毒性隐患,而生物质衍生碳点又面临荧光效率低的瓶颈。更关键的是,目前对生物质前驱体中关键组分如何影响碳点结构与性能的机制研究严重不足。针对这一系列问题,来自青岛大学的研究团队创新性地选择天然落葵(Basella alba)种子汁液(MSSJ)作为碳源,系统探究了其碳水化合物-蛋白质复合体系对碳点性能的调控作用,相关成果发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》。研究采用高效液相色谱(HPLC)分析组分变化,结合透射
来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications
时间:2025-06-09