科学百晓生

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南科大何祝兵课题组,Nature!

南方科技大学何祝兵课题组设计了一种带有位阻效应的二甲基吖啶小分子,成功实现了该分子在钙钛矿结晶成膜过程中被挤出至晶界和底面的完美效果,获得无预置空穴传输层反式钙钛矿光伏电池25.86%的纪录效率。研究工作以“Inverted
2023年5月28日
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黄垒/王翔/施利毅Angew:无氢温和条件下高选择性氧化升级回收聚乙烯制长链二元酸

论文DOI:https://doi.org/10.1002/anie.20230134001全文速览近日,《Angewandte
2023年5月28日
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大连化物所包信和/潘秀莲团队,Science!

Nano之后,肖丰收/王亮/郑安民再发Science:给催化剂配上“转运助手”
2023年5月21日
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OER,又一篇Science!

g-1的体积MA,这高于商用Ir的体积MA。这可能是因为与IrOx相比,LMCF的分子量较低,因而重量催化位点密度较高。3.本研究通过线性扫描伏安法(LSV)评估的LMCF(图3C,95%
2023年5月15日
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北京师范大学江华课题组Nat. Commun.:基于二苯环蕃双螺旋构筑的人工光捕获系统及其在白光LED器件的应用

光合作用是许多植物以及绿色细菌赖以生存的重要生命活动,它可以高效的将太阳能转化为化学能并加以储存。受自然界光合作用的启发,许多研究学者投入了大量精力设计并构建了许多高效的人工光捕获系统(ALHSs)。现如今常见的光捕获体系主要是通过树突状分子,卟啉列阵,聚合物等进行构建。但是以上这些基元往往合成相对复杂并难以进行修饰,这大大限制了ALHSs的应用。因此设计合成新型的ALHSs并扩展其应用具有重要的意义。超分子自组装因其易于合成、可调控的特性,为构筑新型的ALHSs提供了更多的机会。由配位驱动自组装所构筑的金属有机框架(MOFs)以及超分子配合物(SCCs)因其优异的性质吸引了众多研究学者的目光,并成为近些年超分子材料的研究热点。超分子配合物现已广泛应用于客体封装,催化,传感等方面。SCCs往往具有良好溶解性以及稳定性,因此SCCs也是构筑ALHSs的良好平台。但是,由于配位过程中往往会引入金属,而金属的重原子效应又往往会导致荧光的淬灭,因此基于SCCs的高效人工光捕获体系的报道相对较少。近日,北京师范大学的江华教授课题组报道了基于二苯环蕃双螺旋结构的高效人工光捕获系统。二苯环蕃(PCP)是具有平面手性结构的基元,现已广泛应用于手性助剂、配体以及超分子组装等方面,因其取代角度不同,又可分为伪对位、伪间位、伪邻位。该课题组通过对伪邻位二苯环蕃进行修饰成功获得了具有60°开合角度的外消旋及手性二苯环蕃双铂配体。此PCP配体可与120°角度的二吡啶四苯乙烯配体通过配位作用形成具有菱形空腔的特殊双螺旋结构,区别于传统的双螺旋结构,这种新型的双螺旋结构并不是由Pt-N的金属中心主导,而是由PCP基元进行控制。通过核磁、质谱、理论计算等多种手段对这种双螺旋结构及其手性双螺旋结构进行了表征。此外,由于四苯乙烯(TPE)单元的引入,这些双螺旋结构也展现出优异的聚集诱导发光效应(AIE)。利用双螺旋结构在THF/水中的AIE性质和球形形貌,通过添加染料构筑了多种单步人工光捕获体系以及一个连续光捕获体系,其中连续能量传递体系的能量传递效率高达89.3%。由于这些双螺旋结构具有一定的固态发光,因此它们也可以制备成薄膜或应用于白光LED器件,具有巨大的应用潜力。此工作不仅为构建新型双螺旋结构和人工ALHSs提供了一种独特的策略,而且为固态双螺旋结构作为手性荧光材料的潜在应用提供了前景。该工作得到了国家自然科学基金(21971020,
2023年5月15日
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中科院化学所胡劲松课题组与合作者Nat. Commun.:双原子M-Nx位点的界面组装策略助力高效能源转化器件

▲第一作者:蒋哲、刘雪瑞、刘效治通讯作者:胡劲松、樊友军、唐堂通讯单位:中国科学院化学研究所、广西师范大学论文DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-023-37529-201全文速览碱性燃料电池和锌-空气电池的性能受限于缓慢的阴极氧还原动力学。设计先进的催化剂结构以提高催化剂的氧还原活性,并通过增加金属负载和位点利用率来提高有效参与反应的催化位点密度,是实现高器件性能的重要途径。针对此问题,中国科学院化学研究所胡劲松课题组报道了一种界面组装策略,通过构建纳米笼结构,将高密度二元单原子Fe/Co-Nx富集在~10
2023年5月15日
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东南大学张袁健教授团队Angew.:纳米酶催化抗坏血酸氧化机制

近日,东南大学化学化工学院、江苏省富碳材料器件工程研究中心张袁健教授团队(https://carbosensing.group)报道了Fe-N-C纳米酶在催化抗坏血酸氧化反应中的机制研究,相关成果以“Insights
2023年5月14日
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东华大学刘为萍研究员团队Angew.:锰催化二级醇的交叉偶联

e202215882),近日与山西大学卫智虹博士、华中科技大学唐从辉研究员合作在国际知名期刊《德国应用化学》(Angewandte
2023年5月14日
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李芳芳课题组Nat. Commun.:富勒烯C60表面单原子铂加速碱性析氢

Pt-C配位数为3,表明Pt原子和Pt簇均与C60配位。其中原子分散的Pt与两个C60分子中的四个碳原子配位,形成Pt-C4构型,而Pt团簇中与C60相连的Pt原子仅与两个碳原子配位。▲图4.
2023年5月14日
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西北工业大学张健康副教授AM:原子级分散的PtSA+C/CdS催化剂的合成及其光解水制氢

(中国科学院山西煤炭化学研究所,西北工业大学)论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.20230090201成果简介近日,西北工业大学张健康副教授等在《Advanced
2023年5月12日
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厦门大学王帅教授同美国华盛顿州立大学王勇教授合作JACS.

近日,我院王帅教授同美国华盛顿州立大学王勇教授合作,在氮化硼催化甲烷气相氧化的自由基反应机理方面取得研究进展,相关成果以“Mechanistic
2023年5月10日
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华中科技大学姚永刚、夏宝玉教授携手厦门大学田中群院士Nat.Commun.: 配位碳热冲击通用合成高密度超小纳米颗粒

▲第一作者:石文辉通讯作者:田中群;姚永刚;夏宝玉通讯单位:华中科技大学论文DOI:10.1038/s41467-023-38023-501全文速览纳米颗粒对于实现金属-空气电池和催化水分解等新能源技术是不可或缺的。然而,实现高密度超小纳米颗粒(最佳催化剂)面临着其严重的粗化与团聚倾向。为此,本文报道了一种利用配位碳热冲击技术在二维多孔碳载体上通用合成高密度超小纳米颗粒。02背景介绍超小纳米颗粒(NPs)由于其与尺寸相关的独特性质,在催化、生物医学和能量转换方面有着广泛的应用。在催化过程中,NPs被锚定在多孔碳或氧化物载体上,以防止团聚。它们的性能高度依赖于它们的尺寸和负载量,较小的尺寸和较高的负载量通常会导致更多的低配位原子和活性位点,从而显著提高反应活性和动力学。然而,由于其热力学不稳定性和易聚集趋势,特别是在高温下,合成超小和高密度的NPs是具有挑战性的。最近,碳热冲击(CTS)技术由于其精确的加热控制和极高的效率(以秒为单位)而成为一种有前途的合成各种催化剂(尺寸和成分)的方法。然而,在高温下,颗粒团聚和烧结是不可避免的,通常导致更大的纳米颗粒(非贵金属)。为了合成超小NPs,通过引入高缺陷底物或杂原子掺杂(例如,
2023年4月29日
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山东大学高洪银教授团队Nat. Synth.:借助极性反转策略实现芳烃对位选择性C-H官能团化反应

近日,化学与化工学院高洪银教授团队在芳烃区域选择性C-H官能团化反应研究领域取得新进展。相关研究成果以“Regioselective
2023年4月29日
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南京大学陈尚尚课题组Nat. Commun.: 新型的导电高分子材料—聚富勒烯(PFBO-C12)的开发

发展清洁低成本的太阳能光伏技术,是实现我国“双碳”目标的重要途径与技术保障。近年来以薄膜光伏为代表的新型太阳能电池得到了快速发展,这其中有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池因其成本低、可溶液加工、柔性轻质的特点引起了学术界和工业界的广泛关注。在这两类光伏技术领域,以Phenyl-C61-butyric
2023年4月28日
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四川大学杨成课题组Angew: 具有阈值和“先到先得”效应的超分子手性传递系统的构建

在超分子组装平衡体系中,改变某一组分浓度会引起组装平衡的移动。由于分子间非共价作用为弱相互作用,拥有较低的活化能,平衡通常会随着组分浓度的改变逐渐移动,而不是在组分浓度的积累到一定阈值时才触发平衡改变。因此,在生化系统中广为人知的阈剂量效应很少在人工超分子系统中被观察到。同样是低活化能的原因,自组装体系中的高能量状态会通过动态交换和重新组装快速转变为最稳定的低能量状态,难以将高能量组装结构维持住。近日,四川大学的杨成教授团队,以柱[5]芳烃衍生化的苝二酰亚胺组装体为研究对象,以氨基酸衍生物为手性诱导客体,通过主客体作用,构建了中心-平面-螺旋手性的多级手性放大体系,并观察到了阈值效应和罕见的“先到先得”效应,在重组装过程中通过热动力学效应维持住了较高能量聚集体。该氨基酸诱导的重组装过程实现的多级手性放大,使得苝二酰亚胺吸收带的圆二色gabs高达3.67×10-2。动力学实验表明Agghel-Cn手性信号产生符合协同组装机制,即超过阈值浓度Agg-Cn逐渐发生解离-再聚集过程,形成有螺旋手性的Agghel-Cn。“先到先得”效应表明相反构象的氨基酸交换速率慢于解离-再聚集过程,使得先加入的氨基酸的诱导构型得到维持。该工作构建了一种基于主客体作用的多级手性放大系统,多种超分子过程的热力学和动力学耦合产生的独特的阈值和
2023年4月28日
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中科院化学研究所陈春城研究员课题组Nat. Commun:α-Fe2O3表面上Br-/BrO--介导的高效光电烯烃环氧化

1943),文章的第一作者为中科院化学研究所的赵玉坤博士,通讯作者为中科院化学研究所的陈春城研究员。04图文解析催化剂合成通过采用简单水热法合成前体,后煅烧得到,相应的表征也只有常规的XRD,
2023年4月28日
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崔屹/鲍哲南团队,Nature Energy!

PyTFSI和SP2perF聚合物的选择性要点:1.为了表征SP2聚合物的选择性传输,本研究设计了一个以聚合物为桥梁的H型电池实验(图3a)。H型电池的左侧(LHS)最初充满了3毫升的1M
2023年4月28日
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天津大学仰大勇团队Nat. Commun.:基于DNA分子识别响应的纳米细胞传感器在活细胞中构建人工过氧化物酶体

▲通讯作者:姚池,仰大勇通讯单位:天津大学论文DOI:10.1038/s41467-022-35472-201全文速览基于DNA分子识别响应细胞内分子信号进行动态可控组装,是实现细胞调控与传感的有效策略。解析并利用细胞内复杂信号,在细胞内原位完成可控组装仍然存在挑战。近期,天津大学DNA
2023年4月27日
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中山大学李光琴教授课题组Angew Chem:首次实现NOx电催化合成人体必需氨基酸,变废为宝

AD-Fe/NC电催化合成缬氨酸的性能及稳定性测试图3通过原位XAFS和SRIR实验表征技术监测电合成氨基酸过程中活性位点动态演变和关键反应中间体的生成。在原位XANES表征中,从ex
2023年4月27日
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南京大学郑文华课题组JACS:新型手性硼酸催化剂的发展

硼酸在有机化学或者药物化学中是一个类重要的结构,也具有重要的用途,比如著名的Suzuki-Miyaura偶联反应中就是使用芳基或者烯基硼酸作为“金属试剂”使用。此外,硼酸在药物化学中也有重要的应用,比如它们是抑制蛋白水解酶的“弹头”,像抗癌药物bortezomib等。同时由于有机硼酸与酸性官能团(如羟基和羧基)存在可逆的共价相互作用,这一特性一直被视作有机硼酸在分子识别应用中的基础,也被当作催化剂用来实现独特的催化剂-底物络合的催化模式。相比之下,由于缺乏高效的手性硼酸,手性硼酸催化不对称性反应的研究一直处于滞后状态,并且仍然是一项具有挑战性的任务。尽管在过去的几十年里化学家们已经做出了相当大的努力,但手性硼酸催化剂的发展依然是一个挑战。近日,我院郑文华课题组开发了首例新型C2对称手性硼酸催化剂并应用了在2,2-二取代-1,3-二醇的去对称化中。该课题组以10H-dibenzo[b,e][1,4]oxaborinin-10-ol骨架为基础,在硼酸两侧引入“手性臂”,设计了首例C2对称的手性硼酸催化剂,并以简洁的步骤合成了目标催化剂并通过单晶衍射进一步明晰了催化剂的空间立体结构。随后,他们将该硼酸催化剂应用到了极具挑战性的全碳手性季碳中心构建中,即2,2-二取代-1,3-二醇的去对称化。经过系统的条件优化后,确定了最佳的反应条件。随后,考察了不同芳基和烷基取代基对底物的影响。研究发现,对于不同电性的芳基以及不同性质的烷基底物都能很好的兼容于该反应,均能以优异的产率和对映选择性得到具有手性季碳中心的二醇。该研究工作近期发表在JACS上,2019级博士生宋键为第一作者,郑文华副教授为通讯作者。原文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c02331
2023年4月27日
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燃料电池,Nature Catalysis!

通过分析,可以计算离聚物形貌、覆盖率和均匀性、铂在碳载体上的位置以及铂对离聚物网络的可接近性等指标,并将结果与实验测量结果进行直接比较和验证。3.
2023年4月27日
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徐昕课题组Nat. Comm.:精确计算吸附分子与金属表面的相互作用及其在铜表面CO2电催化还原中的应用

eV)。lXYG3精确地预测了H2解离吸附的能垒和脱附能垒。值得注意的是,Carter等基于嵌入的多参考态二阶微扰理论(emb-MRPT2)预测了H2的吸脱附能垒分别为0.05
2023年3月5日
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暨南大学宾德善/李丹JACS:多重高效储钾位点的长循环钾电COF负极

μm,表明嵌钾后引起的体积膨胀小。高的电容贡献和表面主导的储钾行为表明,K+会快速地储存在COF负极的表面和孔隙中,这也解释了大半径K+嵌入后COF体积变形小的原因。通过对使用有机电解质(5M
2023年3月5日
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研究SEI,又一篇Nature Nanotechnology!

V左右达到峰值(图1d),同时伴随着光信号的大幅增加(图1c中用绿色阴影标出的区域)。3、在第二部分(图1c中带有蓝色阴影的第二部分),可以观察到一个轻微下降的光信号。在第一个周期后的1.3
2023年3月5日
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杨晓霞/戴庆/高鹏合作 Nature Nanotechnology!

单个BNNT中的HWG-PhPs要点:1、多壁BNNTs构成原子级光滑的纳米空腔,如图1a
2023年3月4日
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湖北大学李爱涛教授课题组Angew:理性设计酶级联催化反应转化环烷烃合成 α,ω-二胺

1b)。04图文解析为了实现高效的α,ω-二胺生物合成,以1,6-己二胺的合成为例,进行了生物催化逆向合成分析。使用RetroBioCat
2023年3月4日
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Nat. Commun.: 具有“零”暗电流、超高信噪比的钙钛矿X射线探测器及成像阵列

▲第一作者:金鹏、唐颖捷通讯作者:浙江大学杨旸、西湖大学朱博文通讯单位:浙江大学、西湖大学论文DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-023-36313-6
2023年3月4日
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一作+通讯,Nature Materials!

PDF)方法。本工作的方法生成的PDF于时间平均PDF,G(r,τ=∞)和瞬时快照PDF,G(r,τ=0)之间的PDF。
2023年3月4日
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赵海涛/江俊/殷宗友/喻学锋团队Nature Synthesis!

nanocrystals”的新研究,首次将数据驱动自动合成(Data
2023年3月3日
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兰大曹靖教授、福建物构所/南开张磊教授:异金属氧簇定向转化制备钙钛矿太阳能电池宽带隙阴极界面材料

1800568)。相关成果在国际知名学术期刊发表论文30余篇。张磊教授课题组简介课题组研究工作集中在:钛氧团簇化学,金属氧簇的设计与组装,团簇基功能材料等。目前已发表论文100余篇,其中包括J.
2023年3月2日
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中国科学技术大学谢毅院士/孙永福教授/江南大学焦星辰教授:部分氧化双金属硫化物高选择性CO2生成C2H4

由于过度使用化石燃料导致的过量CO2排放,造成了严重的气候问题。有趣的是,通过可太阳能将CO2转化为有价值的化学品,有助于降低环境问题,同时缓解能源危机。到目前为止,目前的催化剂通常是将CO2光催化还原为C1产物,如CO和CH4。但是,往往C2及以上含碳产物具有更高的经济价值。因此,寻找一种高效选择性催化CO2还原为长碳链燃料的催化剂十分重要。近日,中国科学技术大学谢毅院士/孙永福教授/江南大学焦星辰教授在Angew.
2023年3月2日
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南方科技大学,Nature!

在过去20年里,无论是在全球还是在区域范围内,水华是否扩大或加剧;(3)
2023年3月2日
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自组装,Nature Materials!

Giovannitti通讯单位:美国SLAC国家加速器实验室、美国斯坦福大学论文doi:https://doi.org/10.1038/s41563-023-01476-601研究背景混合传导-
2023年3月1日
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面向二电子氧还原反应的N-B-OH位点功能化石墨烯量子点定向构建

▲第一作者:范孟孟、王泽铭通讯作者:王亮、蒋剑春、邬静杰、范孟孟通讯单位:南京林业大学论文DOI:10.1002/adma.20220908601全文速览南京林业大学/林产化学工业研究所蒋剑春院士团队、上海大学王亮教授团队、美国辛辛那提大学邬静杰教授团队通过设计多种掺杂和功能化的石墨烯量子点(GQDs),揭示催化2e-
2023年3月1日
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武汉大学彭天右、李仁杰课题组AM:镍卟啉双功能电催化剂通过氢键调控微环境用于全分解水

p-NiTPyP/CNTs和NiTPP/CNTs在碱性溶液中的HER性能测试结果。此外,碱性电解池中m-NiTPyP/CNTs作为双功能电催化剂仅需1.62
2023年3月1日
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机器学习,Nature Nanotechnology!

HT29肿瘤一致(图3a)。然而,与对照组3LL肿瘤相比,Zombie
2023年3月1日
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两个人,一篇Nature Chemistry!

通过利用二聚体动力学陷阱来编程三聚体纳米系统随时间的组装▲图5.
2023年2月28日
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南方科大刘心元团队Nature Synthesis!

小柯化学2023年2月23日,南方科技大学刘心元教授团队在Nature
2023年2月28日
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LED,Nature!

PPI以上的µLED显示屏的报告仅限于单色显示屏或基于色彩转换层的全彩显示屏,这影响了发射效率。03结语综上所述,本研究展示了基于二维材料的外延、层转移和超薄单晶RGB
2023年2月28日
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这篇Nature Materials有点意思,喝点水凝胶就可以防新冠!

SHIELD吸入法可保护非洲绿猴免受SARS-CoV-2感染要点:1、为了评估SHIELD方法的保护效果,本研究使用原始SARS-CoV-2
2023年2月27日
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大连化物所侯广进团队Chem:固体核磁共振揭示金属氧化物催化合成气转化中的双活性位点协同作用机制

NMR进行了反应的原位表征,跟踪了反应中间体的形成和演化过程。图1A展示了原位NMR实验的条件设置,包括催化剂的装填量、初始反应原料和变温区间。图1B展示了此条件下13C
2023年2月27日
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第四代金属有机材料, Nature Chemistry!

计算模拟1中的客体传输要点:1、使用N2、CO2和C2H2记录低温等温线(77、195和189 K),以探究1Apohost在较宽的P/P0
2023年2月27日
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大牛Gerbrand Ceder,Nature Materials!

kg-1)。这项研究表明,部分阳离子无序化的正极材料可以容纳高水平的过渡金属迁移,这拓宽了对移动阳离子的氧化还原对的选择。03图文解析图1|
2023年2月24日
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水凝胶,Nature Materials!

SHIELD吸入法可保护非洲绿猴免受SARS-CoV-2感染要点:1、为了评估SHIELD方法的保护效果,本研究使用原始SARS-CoV-2
2023年2月24日
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Pt/水界面,Nature Materials!

down')的Pt表面,电位低于或高于Upzc。具有这种O-up和O-down取向的水分子分别可以在图4b,c中看到。
2023年2月24日
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塑料降解,Nature Catalysis!

17O)动态核偏振(DNP)表面增强(SENS)魔角旋转(MAS)哈恩回波核磁共振谱(图3a)包含一个加宽的、轴向对称的四极粉末图案,其各向同性的化学位移为50
2023年2月23日
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南京大学龙亿涛团队Nature Chemistry!

1-9、Ang1-7等)的剪切。这一串扰效应被证明在不同的ACE、ACE2浓度比时、不同的反应盐浓度甚至生理环境盐浓度下均存在,能够显著影响Ang
2023年2月23日