金催化炔基膦酸酯水合反应合成β-羰基膦酸酯

β-羰基膦酸酯是一类重要的有机化合物和反应中间体,在有机合成及药物化学中发挥着重要的作用.提供了一种高原子经济性、高选择性、温和的炔基膦酸酯水合反应体系.实验结果表明:在阳离子金催化剂(2.5 mol%)的催化作用下,以1,2-二氯乙烷(1 m L)为溶剂,室温下炔基膦酸酯(1 mmol)与水(3 mmol)发生水合反应,高收率、高区域选择性地得到β-羰基膦酸酯化合物(收率≥92%).该方法具有底物适用范围广、反应条件温和、环境友好等优点,为含β-羰基膦酸酯结构单元的天然产物及复杂药物分子的合成提供了一种新途径.     

单原子催化剂在电化学中的研究进展

目前单原子催化剂的研究呈现爆发式增长, 已然成为材料科学和催化领域的明星材料和研究热点. 前期报道的单原子催化剂研究主要针对某一个应用方向进行探讨, 较少研究催化剂的双功能或多功能应用. 近年来, 为了拓展单原子催化剂在更多领域和方向的应用, 具有双功能甚至多功能的单原子催化剂的设计开发备受关注. 本文综合评述了近年来具有双功能活性的单原子催化剂的研究进展, 重点介绍了其在电化学领域中的最新应用研究. 最后, 对具有双功能活性的单原子催化剂发展研究中存在的问题进行了简要分析, 并对未来发展前景进行了展望.     

热稳定单原子催化剂的理性构筑:从原子级结构到实际应用

80%以上的工业生产过程涉及催化,如化工生产、能源转换、制药和废物处理等等.催化剂的使用显著提高了生产效率,降低了生产成本,为国民经济、地球环境和人类文明的可持续发展做出了很大贡献.为了满足日益增长的生产需求和最大的经济效益,开发高效、稳定、低成本的新型催化剂已成为当务之急.金属中心负载在载体上的负载型金属催化剂因其较好的催化活性和相对较低的金属用量而受到广泛关注.研究发现,负载型结构可增强传热和传质并增加活性金属中心的分散度,从而影响催化性能.此外,负载金属的颗粒尺寸对催化剂的性能有很大影响.迄今为止,科学家们一直在通过减小金属颗粒尺寸和提高原子利用效率来提高催化剂的活性.原子级尺寸的颗粒通常表现出与大尺寸颗粒显着不同的物理和化学性质,而当活性位点的尺寸缩小到单个原子时,单原子催化剂的概念应运而生.对于单原子催化剂,金属原子中心通过配位被载体中的缺陷锚定,从而调整金属原子的电子云分布.这种配位调整使得单原子催化剂拥有与传统催化剂不同的性能.作为催化领域的新前沿,单原子催化剂已经在许多催化反应中表现出前所未有的活性和选择性.然而,许多报道的单原子催化剂在高温环境或长期催化应用中容易受到奥斯特瓦尔德熟化过程的影响,从而导致催化剂烧结和失活.而烧结的原因在于金属原子和载体之间较弱的相互作用.失活催化剂的再生和回收将大大增加工业生产的时间和经济成本.因此,开发具有优异热稳定性的单原子催化剂以满足工业需求是十分必要的.本综述首先总结了近年来关于热稳定型单原子催化剂合成方法的基础研究,并从原子尺度上分析了这些方法所构建的金属中心的结构形态和配位环境.此外,结合近些年的研究中新的表征技术与理论计算手段解释了热稳定性的来源.重点讨论了热稳定单原子催化剂的实际催化应用.分析了热稳定单原子催化剂在热催化应用中的独特作用机理、并尝试为确定催化过程中真正的活性中心以及通过原子级调控手段进行高活性热稳定单原子催化剂的合成提供理论指导.最后总结了热稳定单原子催化剂发展的主要问题,并简要分析了单原子催化领域的研究挑战和发展前景.     

气驱油油气混相过程的界面传质特性及其分子机制

油气混相过程的界面传质特性对气驱提高原油采收率技术非常重要。本文针对吉林某油田的实际油组分,采用分子动力学模拟研究了气驱油过程,分析了不同气体和驱替压力下油气两相的状态变化以及界面特性,获得不同驱替气体的最小混相压力(MMP)。结果表明,随着驱替气体压力的升高,气相的密度逐渐增大,油相膨胀密度降低,气相与油相的混合程度增强,油气两相界面厚度增加,界面张力随之减小。同时发现,驱替相中二氧化碳浓度越高,在同等气体压力下,油气界面更厚,油气混合程度更高。纯CO₂驱油得到的MMP远远小于纯N₂驱油,当这两种气体摩尔比为1 : 1混合时MMP介于两种纯气体之间,说明要达到同样的驱油效果二氧化碳需要的压力更小。最后,本文从分子微观作用力角度解释了驱替气体不同时影响油气混相程度的机制,通过分子平均作用势曲线发现油相分子对CO₂的吸引力要大于N₂分子,因此CO₂分子更容易与油相混合,驱替效果更明显。     

一站式CT检查系统在急性胸痛患者干预方案中的应用

本研究探讨一站式CT检查系统在急性胸痛患者管理中干预方案的应用。将符合急性胸痛患者49例纳入研究,采用自动触发方式采集患者上胸部volume数据集和心胸部volume数据集,经过处理后获得胸主动脉、冠状动脉、肺动脉及全胸部图像。本研究中,测量结果发现平均CT值主动脉弓是(332±51)Hu,升主动脉是(435±53)Hu,肺动脉干是(491±93)Hu,降主动脉是(454±70)Hu,而左冠状动脉和右冠状动脉分别是(425±60)Hu、(415±62)Hu。病变鉴定发现,急性肺栓塞12例,主动脉弓动脉粥样硬化斑块破裂8例,肺组织实变4例,慢性肺栓塞伴右心衰竭2例,胸腔积液2例,左冠状动脉非关键性狭窄11例,右冠状动脉非关键性狭窄7例,心包积液2例,复合解剖畸形1例。总之,本研究通过一站式CT检查系统对急性胸痛患者干预方案的制定提供了重要指导。     

Fabrication and Excellent Antibacterial Activity of Well-defined CuO/Graphdiyne Nanostructure

Copper oxide(CuO),due to its low cost,good chemical and physical stability,has recently been given special attention as a potential candidate for antibacterial agents.However,developing novel CuO nanocomposites with improved antibacterial property and unraveling the interface promotion mechanism has been a fundamental challenge for decades.Herein,well-defined CuO/graphdiyne(CuO/GDY)nanostructures with uniformly anchored CuO nanoparticles(ca.4.5 nm)have been fabricated.The CuO/GDY nanostructure exhibited superior E.coli inactivation efficiency,which is nearly 19 times and 7.9 times higher than the bare GDY and commercial CuO,respectively.The improved E.coli inactivation performance was mainly due to the increased reactive O2-species generated by the activation of molecular O2 over CuO/GDY surface.These findings demonstrate the efficient antibacterial activity of well-defined CuO/GDY nanostructures and provide insights on the development of efficient GDY-based antibacterial materials.     

Amorphous Carbon Film with Self-modified Carbon Nanoparticles Synthesized by Low Temperature Carbonization of Phenolic Resin for Simultaneous Sensing of Dopamine and Uric Acid

A self-modified film electrode consisting of homogeneous snowflake-shaped nanoparticles on the amorphous carbon substrate (HNAC) was prepared by low temperature carbonization of phenolic resin. Such a unique structure was beneficial to enhance the electroanalysis signal responds. Simultaneous detection of DA and UA was performed on the HNAC using differential pulse voltammetry (DPV) at pH 8 phosphate buffer. The well-defined oxidation peak potential separation reached 260 mV between DA and UA. Meanwhile, the detection limit of HNAC were 0.401 μM (DA) and 2.800 μM (UA).     

Photonic generation of a millimeter-wave signal based on sextuple-frequency multiplication

A millimeter-wave signal with sextuple-frequency multiplication of a microwave source is obtained with two cascaded optical modulators, which are driven by the same microwave source with phase deviation of pi/2 introduced by an electrical phase shifter. Without any optical filter, a wideband continuously tunable millimeter-wave signal is easily generated.     

Bi2WO6基光催化剂在环境和能源领域的最新研究进展

随着全球经济的快速发展与人口的日益膨胀,随之而来的能源消耗与环境污染也日益成为一个严峻的挑战.半导体光催化技术能够将低密度的太阳能转化为高密度的化学能,此外它能够通过产生活性自由基来降解空气或水中的污染物,因此在解决上述问题中具有巨大潜力,被认为是有着广阔前景的绿色无污染的能源转化和环境修复手段.在过去几十年的研究中,一些光催化剂表现出了较好的光催化活性,如TiO2和ZnO等.然而,由于它们的宽带隙,仅仅在紫外光下具有活性,这极大地限制了其对太阳光的利用.为了尽可能地利用太阳能,研究者们开发了许多具有可见光活性的光催化剂.钨酸铋(Bi2WO6)作为一种典型的Aurivillius层状钙钛矿材料,因具有独特的层状结构、良好的可见光催化活性、高的热稳定性和光化学稳定性及环境友好性等特点而备受关注.然而,有限的光吸收和光生载流子的快速复合阻碍了Bi2WO6光催化性能的进一步提高.因此,研究者们进行了大量的研究,致力于进一步增强Bi2WO6光催化剂的活性.本文对Bi2WO6基光催化剂的最新研究进展进行了系统综述.首先介绍了Bi2WO6的晶体结构、光学性质和光催化基本原理.然后,基于Bi2WO6的改性策略,包括形貌控制、原子调控和复合材料制备,重点讨论了Bi2WO6在水分解、污染物处理、空气净化、杀菌消毒、二氧化碳还原、选择性有机合成等领域的光催化应用.最后,对Bi2WO6基光催化剂当前面临的挑战和未来的发展作了展望和总结,提出了Bi2WO6光催化剂未来的一些研究方向,包括(1)大规模、精确可控地合成Bi2WO6,特别是高活性晶面、多孔结构和量子点的设计;(2)精确调控原子位置,利用先进的技术手段进一步揭示活性位点上的光催化过程;(3)发展原位表征技术来观察复合光催化剂的界面电荷动力学以及开发新型Bi2WO6基复合体系.(4)通过机械应力、温度梯度以及电场等外场的耦合提高Bi2WO6的光催化性能;(5)进一步深入研究Bi2WO6在不同领域的光催化应用,特别是在肿瘤治疗和太阳能燃料制备方面,一些新的应用如固氮等也值得探索.期望本综述能够为Bi2WO6和其他高效光催化材料的设计提供一些指导和帮助.     

最密堆积中空隙分布的学习技巧

六方最密堆积和立方最密堆积是金属晶体中最常见的结构,其正四面体空隙和正八面体空隙的分布是学生学习的难点.本文将揭示密置双层-最密堆积-离子晶体结构中空隙的分布规律,进而将典型离子晶体结构与最密堆积中的空隙分布相关联.这对学生掌握空隙分布的规律性,理解金属和离子晶体结构,提升晶体结构的学习效果大有帮助.