来源:X-MOL溶出型催化剂具有嵌入结构和丰富的界面,相较于传统负载型催化剂,展现出更强的热稳定性和机械稳定性。在本研究中,中国科学技术大学曾杰教授(点击查看介绍)课题组提出了一种通过调节金属-载体相互作用(MSI)来实现纳米颗粒溶出的方法,设计并制备抗烧结催化剂以应对甲烷干重整高温、强还原性气氛的严苛反应条件。结果表明,Rh在相互作用较弱(Rh-CeO2)时表现为过度溶出并烧结;在相互作用过强(Rh-Sm2O3)时表现为溶出不充分,活性位点暴露不足。相比之下,Rh从Ce-Sm混合氧化物中溶出,获得了分散良好的高密度Rh纳米颗粒。该催化剂具有良好的抗烧结和抗积碳性能,在甲烷干重整反应中表现出优异的稳定性。作者通过氢气升温条件下的原位XRD(图1a)研究了,催化剂溶出过程中晶体结构的变化。随着温度的升高,不同组成的混合氧化物展现出载体晶格常数和尺寸的不同变化趋势(图1b)。其中载体晶格常数的变化可以体现出Rh的溶出程度,而载体尺寸的变化对应载体的抗烧结能力。通过比较发现,RhCeSm溶出型催化剂体现出适中的溶出速度和强的载体抗烧结能力。作者使用近常压XPS技术(图2a)和H2-TPR实验(图2b)对溶出过程中催化剂化学状态进行了表征,而CO-DRIFTS实验(图2c)则体现了溶出过程中的Rh位点的暴露情况。结果表明,Rh颗粒迁移至载体表面的温度与Rh被还原的温度基本一致。Rh在RhS...
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2025
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来源:ACS Publications随着工业化的快速发展和医疗水平的快速提高,在农田和河流中乱排抗生素和其他医疗废物已成为全球关注的问题。抗生素在畜牧等领域被广泛用作预防和治疗药物,其效用在过去几十年中呈指数级增长趋势。药厂、医院和农场的抗生素处理不当,导致其在生态系统中循环和过度积累,对人类生命健康构成严重威胁,并对环境造成重大破坏。诺氟沙星 (NOR) 是一种广谱氟喹诺酮类抗生素,广泛用于人类和动物疾病。NOR 的广泛滥用导致生物排泄和动物源性食品中的持久性残留物导致环境积累。它通过暴露途径对人类健康构成重大风险,并促进抗生素耐药菌株的增殖。排放到水中的 NOR 量和食用肉类中残留的 NOR 相对较低。因此,迫切需要开发能够快速检测痕量 NOR 的传感材料。检测 NOR 的传统方法包括高效液相色谱、毛细管电泳 /分光光度法 /和化学发光。然而,存在许多挑战,例如成本高、耗时长和有机溶剂污染。由于其高选择性、简单性和快速性,荧光测定法已获得科学界的广泛关注。凭借大斯托克斯位移、高量子产率、长发光寿命以及发射光谱中的特征峰等优点,镧系金属有机框架材料 (Ln-MOFs) 在抗生素检测荧光传感领域取得了一系列突出成果。然而,pH 值稳定性范围宽、响应时间长、检出限不够低等问题仍然制约着 Ln-MOF 在发光传感应用中的快速发展。尽管基于 Ln-MOF 材料检测抗生素的研究...
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来源:nature communications工程纳米材料 (ENM) 具有与大多数病毒相似的空间直径。这种相似性会导致免疫细胞之间的混淆,导致它们通过与病毒相同的摄取途径(即溶酶体消化的内吞作用)内化 ENM。然而,ENM 可能具有不同的细胞命运,并且由于它们在溶酶体中独特的生物转化(例如聚集和团聚)而诱导不同的生物学效应、蛋白质电晕形成分解、重结晶和氧化还原反应。例如,当银 (Ag) 纳米颗粒 (NP) 被人类 T 淋巴细胞内化时,它们会经历生物转化过程,从而形成 Ag2S硫醇酸盐和 Ag 硫醇酸盐.Ag NPs 的这种细胞解毒途径突出了生物转化在决定对 ENM 的生物反应中的关键作用。因此,相当大的研究兴趣已转向调节 NP 生物转化以控制其生物命运。虽然众所周知,ENM 的物理化学性质,如大小、形状、表面电荷和疏水性,决定了纳米生物相互作用,研究人员探索了在 ENM 上设计特定功能以实现所需生物效应的创新方法。例如,由 SORT 分子修饰的脂质纳米颗粒通过克服肝脏积累障碍而显示出更高的生物利用度;鞘磷脂修饰的喜树碱纳米囊泡已显示出更好的药代动力学和更低的全身毒性;碳点表面的官能团接枝提高了它们在生物医学应用中的效率。然而,ENMs 的生物转化涉及与各种生化物种的复杂相互作用,生物环境的成分也可能显著影响 ENMs 的命运。例如,质子在 ZnO、Fe2O3...
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来源:X-MOL二维半导体材料(如MoS2)因原子级薄层结构可有效抑制短沟道效应,被视为延续摩尔定律的潜力候选材料。然而,如何为这类材料选择合适的电极始终是技术难点。传统高熔点金属电极虽耐高温,但易因费米能级钉扎等问题导致接触电阻过高;而低熔点金属铋(Bi)虽能实现超低接触电阻,但其熔点仅271.5 °C,难以兼容高温制造工艺和实际应用场景。为此,研究团队另辟蹊径,选择绝缘的α-Bi2O3作为原料,通过真空热蒸发技术制备出富含氧空位的BiOx薄膜。这一过程中,α-Bi2O3因氧元素流失形成独特的“多晶铋颗粒嵌入非晶BiOx基质”结构。X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(HRTEM)分析证实,材料中同时存在零价态Bi和Bi3+,赋予其金属导电性。实验数据显示,BiOx薄膜展现出优异的电学性能:室温霍尔迁移率达60 cm2·V-1·s-1,载流子密度高达1.5×1015 cm-2。更重要的是,其热稳定性远超纯铋。譬如,如图2所示,BiOx薄膜在300 °C下退火0.5小时后,表面粗糙度与电阻变化不大,并能保持良好的导电性,而Bi薄膜在相同条件下变得不连续,电阻急剧增加至断路。随后,研究团队将BiOx薄膜作为MoS2晶体管的接触电极进行测试。结果显示其呈现:1)超低接触电阻:结合金(Au)电极后,接触电阻低至650 Ω·μm,...
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