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纳微尺度流体传质与反应特性探索 被引量：1
1
作者 张志炳 李亚栋 +5 位作者 张锁江 张涛 李灿 费维扬 曹湘洪 陈懿 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期3-20,共18页
多相反应体系颗粒的运动及其相界面上的理化特性对于分子扩散、能量传输和反应转化起着决定性作用,它直接决定着整个化学转化过程的能耗、物耗甚至过程安全.本文简要介绍过去20年来南京大学团队及同行们在多相反应体系纳微流体及其界面... 多相反应体系颗粒的运动及其相界面上的理化特性对于分子扩散、能量传输和反应转化起着决定性作用,它直接决定着整个化学转化过程的能耗、物耗甚至过程安全.本文简要介绍过去20年来南京大学团队及同行们在多相反应体系纳微流体及其界面性质与反应强化方面开展的一些探索工作,包括纳微流体界面传质与反应增强效应;单个纳微气泡的结构、运动、传质和反应特性;动态、非线性和非平衡特征;纳微流体颗粒的测试与表征;纳微气–液(水溶液)体系的羟基自由基检测及其新化学效应;以及纳微流体在反应强化方面的应用等.研究表明,纳微流体具有明显区别于宏观流体的理化特性,是一个极具挑战性的新兴领域,亟需进行深入研究和开发.在理论方面,需要在考虑动态、非平衡和尺度效应的基础上对经典的物理化学和平衡热力学的相关理论进行修正与拓展;在实验方面,需要设计和建立适用于纳微流体、动态、原位和多因子测试的仪器和表征系统;在应用方面,需要发明可大规模制备(10^(3)~10^(6)m^(3)h^(-1))和调控纳微颗粒尺度、特别是在大气液比(如5:1~100:1)情况下的纳微界面发生装置,同时开发面向千差万别应用场景的纳微流体反应器平台及操控系统. 展开更多
关键词 纳微流体 纳微气泡 自由基检测 传质 反应强化
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基于聚合物凝胶和纸基的超分子光学传感阵列研究进展 被引量：1
2
作者 李宏达 姜迈 于汇川 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期218-230,共13页
超分子光学传感器阵列是分析化学中分子识别信息可视化的有效工具之一,这种传感器的优点是它们可以利用阵列系统来检测多种分析物.然而,大多数的光学传感器阵列主要在溶液状态下进行检测,大大限制了其应用的范围.发展固态光学传感器阵列... 超分子光学传感器阵列是分析化学中分子识别信息可视化的有效工具之一,这种传感器的优点是它们可以利用阵列系统来检测多种分析物.然而,大多数的光学传感器阵列主要在溶液状态下进行检测,大大限制了其应用的范围.发展固态光学传感器阵列,如聚合物凝胶和纸张,可以扩大光学传感器作为现场可视化分析工具的应用范围.本综述结合强大的数据处理技术和实际应用的便携式数字化检测技术,总结了固态介质参与的分子光学传感器阵列的应用与展望. 展开更多
关键词 超分子传感器 光学传感器阵列 现场传感 成像分析 模式识别
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前言:手性发光材料专刊
3
作者 钟羽武 郑佑轩 +1 位作者 卢华 刘鸣华 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1143-1144,共2页
手性是自然界的基本属性之一,描述的是一种物质与其镜像之间无法通过旋转、平移等操作而重合的结构特性,就像我们的左手与互成镜像的右手不重合.在生物学中,生物分子如蛋白质、DNA和糖类等都具有手性.手性特征决定了它们的生物活性、相... 手性是自然界的基本属性之一,描述的是一种物质与其镜像之间无法通过旋转、平移等操作而重合的结构特性,就像我们的左手与互成镜像的右手不重合.在生物学中,生物分子如蛋白质、DNA和糖类等都具有手性.手性特征决定了它们的生物活性、相互作用和功能.手性于药物分子的重要性已被广泛接受,而不对称合成的研究长期以来都是化学工作者的一个重要方向.除此之外,手性技术在农业化学品、食品添加剂、材料和器件等领域也有很大的应用前景.手性研究有望为医药、生物、信息和材料领域提供核心技术支持. 展开更多
关键词 不对称合成 农业化学品 发光材料 食品添加剂 药物分子 生物分子 化学工作者 手性技术
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前言:纳微界面反应机理探索专刊
4
作者 陈懿 张锁江 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-2,共2页
化学制造是我国国民经济的重要支柱,是现代炼油、石化、能源、新材料、生化制药、军工火药、轻工纺织、环境治理等产业的灵魂.气–液、液–液和气–液–固等多相化学反应则是化学制造的核心单元.多相反应过程所涉及的质量传递、能量传... 化学制造是我国国民经济的重要支柱,是现代炼油、石化、能源、新材料、生化制药、军工火药、轻工纺织、环境治理等产业的灵魂.气–液、液–液和气–液–固等多相化学反应则是化学制造的核心单元.多相反应过程所涉及的质量传递、能量传输和化学转化效率的高低,直接影响到产品质量、能耗物耗、生产安全和“三废”排放. 展开更多
关键词 生化制药 环境治理 质量传递 能量传输 轻工纺织 产品质量 转化效率 微界面
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前言:分子机器专刊
5
作者 田禾 饶子和 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期687-688,共2页
“分子机器”是由多个分子尺度的单元通过机械互锁构成的动态功能分子,其动态可控特性可调控各级尺度下物质功能并创造新物质.2016年诺贝尔化学奖授予了让-皮埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage)、J.弗雷泽·斯托达特(Sir J.Fras... “分子机器”是由多个分子尺度的单元通过机械互锁构成的动态功能分子,其动态可控特性可调控各级尺度下物质功能并创造新物质.2016年诺贝尔化学奖授予了让-皮埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage)、J.弗雷泽·斯托达特(Sir J.Fraser Stoddart)和伯纳德·L·费林加(Bernard L.Feringa)三位科学家,以表彰其设计并建造了最小的机器——“分子机器”. 展开更多
关键词 诺贝尔化学奖 分子机器 分子尺度 伯纳德 弗雷泽 动态功能
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电化学发光化学与生物传感方法
6
作者 漆红兰 李延 张成孝 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1670-1688,共19页
本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测... 本文重点介绍了本实验室在电化学发光(ECL)化学与生物传感方法方面的研究工作,简要介绍了ECL化学传感方法(流动注射法、能量转移法和偶合化学反应法),重点介绍了ECL生物传感方法(均相免疫、DNA杂交、适配体、凝集素、DNA酶、寡肽等)测定生物标志物的基本原理(包括ECL信号探针的设计、生物传感界面构筑和信号放大策略等),最后探讨了ECL化学与生物传感方法的挑战和发展前景. 展开更多
关键词 电化学发光 生物传感 生物标志物 分子识别物质
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基于MEH-PPV:PCBM体异质结的有机人工光电突触
7
作者 李雯 李佳钰 +2 位作者 钱扬周 柯蕴芯 仪明东 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期677-686,共10页
在识别与处理视觉信息、完成复杂的学习和记忆方面,集光学传感和突触功能于一体的人工光电突触表现出巨大的优势.目前已报道的光突触器件功能实现形式相对单一且不稳定,因此需要探索更多基于新材料和新结构的突触器件,以处理复杂多变的... 在识别与处理视觉信息、完成复杂的学习和记忆方面,集光学传感和突触功能于一体的人工光电突触表现出巨大的优势.目前已报道的光突触器件功能实现形式相对单一且不稳定,因此需要探索更多基于新材料和新结构的突触器件,以处理复杂多变的视觉信息.本研究采用了有机半导体材料聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔](MEH-PPV)和[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PCBM)构建垂直型光调控忆阻器,展现了其在处理视觉信息和模拟神经形态行为方面的优异性能.该器件通过体异质结实现了稳定、缓变的阻值变化,成功模拟了电压调控的长时程增强/抑制,呈现多种光电协同调控的突触可塑性.此外,该器件还成功模拟了人类视觉神经系统中的图案识别与记忆功能,证明了其在开发下一代人工视觉系统方面的应用潜力. 展开更多
关键词 有机半导体 体异质结 忆阻器 光电突触 图像识别
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利用水解反应可控构筑具有复杂拓扑结构的超分子组装体
8
作者 周永丰 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期813-814,共2页
分子经过水解反应往往会产生新的官能团,从而极大地改变其极性,并触发新的自组装行为.因此可以通过控制水解速率从热力学和动力学两个方面调节分子的自组装路径,最终构筑出复杂组装体[1].在自然界中,许多生物分子可以通过水解反应实现... 分子经过水解反应往往会产生新的官能团,从而极大地改变其极性,并触发新的自组装行为.因此可以通过控制水解速率从热力学和动力学两个方面调节分子的自组装路径,最终构筑出复杂组装体[1].在自然界中,许多生物分子可以通过水解反应实现耗散的非平衡态自组装,从而获得结构复杂和功能可调节的组装体[2]. 展开更多
关键词 水解反应 超分子组装体 非平衡态 自组装行为 水解速率 生物分子 拓扑结构的
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电催化反应电极界面纳微气泡多尺度研究进展 被引量：1
9
作者 褚俊杰 王宗旭 +4 位作者 白璐 刘亚伟 董海峰 冯佳奇 张香平 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期892-902,共11页
在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及... 在电解水制氢、电催化还原CO_(2)等过程中,常伴随着电极表面纳微气泡的产生,其中气泡的成核、生长、运动等演变行为会极大影响电极表面活性位点的覆盖和释放,进而影响电化学反应效率.因此,电催化反应界面气泡的演化行为及调控机制,以及其如何影响反应速率、反应稳定性及选择性,是当前研究的热点.本文综述了电催化反应中电极界面纳微气泡的多尺度演化过程及其与电催化性能间的构效关系的研究进展,阐述了气泡的成核、生长和脱离的演化机制;以电解水制氢和CO_(2)电催化还原反应为典型研究体系,重点论述了电极结构和电解液设计对纳微气泡演化行为和反应效率的影响规律;从实验研究和计算角度,对电催化反应中电极界面纳微气泡的重点研究工作及发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 电极界面 纳微气泡 电催化 气泡演化行为
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精准设计的纳米机器药物及其抗肿瘤应用 被引量：1
10
作者 王婧 聂广军 赵宇亮 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期734-752,共19页
纳米医药是当今生物和医学研究最具创新活力的领域之一,尤其是在恶性肿瘤等复杂难治疾病的治疗中展现出广阔的应用前景.随着纳米生物技术近年来的快速发展,能够在活体环境执行精密、复杂操作的纳米生物机器受到高度关注.本文总结了我们... 纳米医药是当今生物和医学研究最具创新活力的领域之一,尤其是在恶性肿瘤等复杂难治疾病的治疗中展现出广阔的应用前景.随着纳米生物技术近年来的快速发展,能够在活体环境执行精密、复杂操作的纳米生物机器受到高度关注.本文总结了我们团队在抗肿瘤纳米机器药物方面的科研工作,从精准设计、体内操控和创新性治疗等方面,系统性介绍了基于核酸、多肽、膜结构等生物模块的纳米机器药物设计策略,讨论了不同类型纳米机器药物在肿瘤治疗中的优势,并结合当前肿瘤临床治疗的重点发展方向,讨论了纳米机器药物对治疗范式创新的潜在推动作用. 展开更多
关键词 抗肿瘤纳米药物 纳米机器 智能纳米材料 可控自组装 肿瘤微环境 免疫治疗
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有机智能传感材料与器件研究进展 被引量：1
11
作者 赵寒 边洋爽 +1 位作者 李诚 郭云龙 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期619-644,共26页
有机光电子材料具有柔性、低成本、可大面积加工以及分子结构可调等特点,在可穿戴智能器件领域具有巨大的应用潜力.有机分子可以通过结构的设计调节其光学、电学、机械和化学等特性,从而实现丰富的传感功能.有机智能传感器具有快速响应... 有机光电子材料具有柔性、低成本、可大面积加工以及分子结构可调等特点,在可穿戴智能器件领域具有巨大的应用潜力.有机分子可以通过结构的设计调节其光学、电学、机械和化学等特性,从而实现丰富的传感功能.有机智能传感器具有快速响应、高选择性、高灵敏和机械柔性等优势,被广泛应用于环境监测、电子皮肤、医疗监测、人机交互等智能感知领域.本文综述了近年来有机智能传感材料与器件的研究进展,包括小分子半导体、聚合物半导体和导电聚合物等有机传感材料,以及化学传感器、温度传感器、光学传感器和机械传感器等有机智能传感器件的前沿应用,重点介绍了目前生物传感器、仿生传感器等智能感知器件和系统的发展现状,并对其未来发展过程中面临的挑战进行了分析. 展开更多
关键词 有机传感材料 智能传感器 仿生传感器 智能感知系统
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纳米气泡及其特殊的界面效应 被引量：1
12
作者 张立娟 郑晋 +1 位作者 文博 胡钧 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期85-92,共8页
固液界面性质研究,特别是纳米尺度下的界面性质,一直是基础科学和材料科学研究者非常关注的问题.纳米级的气泡,其真实存在有悖于经典热力学和气体扩散理论.但随着2000年第一篇关于纳米气泡图像文章的发表,已经被证明能够在固液界面或体... 固液界面性质研究,特别是纳米尺度下的界面性质,一直是基础科学和材料科学研究者非常关注的问题.纳米级的气泡,其真实存在有悖于经典热力学和气体扩散理论.但随着2000年第一篇关于纳米气泡图像文章的发表,已经被证明能够在固液界面或体相中稳定存在.近二十年大量研究发现,其超高稳定性、纳米尺寸效应及特殊的生物学效应等特性都与界面息息相关.这些特性决定了其必然带来新的应用前景,催生很多重要的应用,如水环境和土壤修复、农业种植、水产养殖、工业清洗、化工催化、生物医学治疗与诊断以及养生健康等.基于本研究团队的前期研究,本文主要介绍了纳米气泡研究的概况,重点描述了纳米气泡的基本性质、其特殊的界面效应和生物学效应以及该领域的亟待解决的问题,并对未来研究进行了展望. 展开更多
关键词 纳米气泡 界面效应 抗氧化 蛋白活性
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“生物质转化与轻工制造”基础研究发展战略思考——从科学基金资助布局到未来发展趋势 被引量：1
13
作者 傅杰 周晨 张国俊 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期287-294,共8页
国家自然科学基金委员会于2021年启用了新的申请代码体系.本文通过梳理“生物质转化与轻工制造”(B0811)2021~2022年的申请和资助情况,从原料、转化路径到产品几个维度,总结了生物质化工基础研究的现状和存在问题,并对该方向未来的发展... 国家自然科学基金委员会于2021年启用了新的申请代码体系.本文通过梳理“生物质转化与轻工制造”(B0811)2021~2022年的申请和资助情况,从原料、转化路径到产品几个维度,总结了生物质化工基础研究的现状和存在问题,并对该方向未来的发展和布局提出了建议. 展开更多
关键词 国家自然科学基金 生物质转化与轻工制造 学科布局 申请代码
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聚乙烯醇/聚乙烯亚胺基双网络导电复合水凝胶的制备及传感应用 被引量：1
14
作者 王子琦 向楚阳 +4 位作者 钟彦庚辰 刘明杰 付如民 周蕾 谭帼馨 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1107-1116,共10页
聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚... 聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚乙烯亚胺/聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子导电复合水凝胶(PPN).研究结果表明, PPN具有优秀的机械性能,其断裂应变为507%,最大拉伸强度为158.59 kPa,对于皮肤有着良好的黏附性能,黏附强度为21.49 kPa,PPN最大电导率为0.28 S/m,并且具有优秀的生物相容性,通过?R/R0-t曲线证明该水凝胶可以用于检测人体运动信号与信号输入. PPN水凝胶在柔性传感领域有着良好的应用前景. 展开更多
关键词 水凝胶 聚乙烯醇 聚吡咯 传感器
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甲烷选择氧化单原子催化剂的研究进展 被引量：3
15
作者 申恒芳 李文翠 +3 位作者 蔡佳芯 秦汉颖 张航 赵震 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期309-337,共29页
单原子催化剂在原子利用率卓越、配位环境具有可调谐性等方面表现出独特优势.其独特的原子结构通过诱导甲烷中C–H键的静电极化显著降低活化能.稳定中间体并防止反应产物的过度氧化,加速了甲烷在温和条件下的反应速率.本文综述了近年来... 单原子催化剂在原子利用率卓越、配位环境具有可调谐性等方面表现出独特优势.其独特的原子结构通过诱导甲烷中C–H键的静电极化显著降低活化能.稳定中间体并防止反应产物的过度氧化,加速了甲烷在温和条件下的反应速率.本文综述了近年来单原子催化剂在甲烷低温液相条件下直接选择性氧化为C1~C2含氧化合物方面的研究进展.具体讨论了不同载体(碳基材料、分子筛、金属氧化物、金属有机框架)上呈原子级分散型活性位点催化剂的设计及制备方法、活化甲烷的反应机理和载体与催化性能之间的构效关系.最后,简单讨论了各类原子级分散型催化剂在甲烷选择氧化反应中的优势与挑战,并对单原子催化剂的发展进行了展望. 展开更多
关键词 单原子催化剂 甲烷选择氧化 碳基材料 分子筛 金属氧化物 金属有机框架
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纳微尺度溶液体系的精确计算 被引量：1
16
作者 霍军 张一健 +4 位作者 张开宇 刘沛 洪本坤 董昊 黎书华 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-111,共19页
在纳微尺度上,分子性质、传质过程、化学反应等均与在宏观尺度表现不同.因此,近年来在生命科学、材料科学等领域对于纳微尺度下的液滴和溶液体系的研究蓬勃发展.采用计算模拟手段对相关体系的准确表征有助于揭示其在微观层面的分子机制... 在纳微尺度上,分子性质、传质过程、化学反应等均与在宏观尺度表现不同.因此,近年来在生命科学、材料科学等领域对于纳微尺度下的液滴和溶液体系的研究蓬勃发展.采用计算模拟手段对相关体系的准确表征有助于揭示其在微观层面的分子机制,并为解开生命的奥秘、促进新材料的研发提供新的见解.本综述回顾了使用模拟方法,包括分子力场、量子化学方法以及结合机器学习等,研究此类体系的最新进展,重点关注纳微尺度下气液界面(包括空气/水、空气/溶液,以及大气/水)的溶液体系.此外,我们还对适用于纳微尺度溶液化学的计算模拟手段未来的发展进行了展望. 展开更多
关键词 纳微尺度 气液界面 液滴 多尺度模拟 量子化学 机器学习
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甲苯氧化制苯甲醛及相关介观催化体系研究进展 被引量：1
17
作者 邓长顺 丁维平 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-49,共15页
苯甲醛是最简单的芳香醛,在多个行业有重要的应用.用空气或氧气作为氧化剂在无卤素参与的条件下催化氧化甲苯高选择性生成苯甲醛具有原子利用率高和三废排放低的优点,是一种绿色清洁的生产方法,且获得产品等级高,能够满足香料,食品和医... 苯甲醛是最简单的芳香醛,在多个行业有重要的应用.用空气或氧气作为氧化剂在无卤素参与的条件下催化氧化甲苯高选择性生成苯甲醛具有原子利用率高和三废排放低的优点,是一种绿色清洁的生产方法,且获得产品等级高,能够满足香料,食品和医药等行业的高端应用.但是,该过程提出50多年来从未在工业上获得成功.本文总结和评述了针对该反应所报导过的主要催化剂体系,以及有关反应机理等方面的研究进展,分析了制约将该反应发展到技术应用的关键问题,进而阐述了本课题组发展的介观催化体系应用于该反应的研究进展,探讨了这类催化体系发展成甲苯氧化制苯甲醛高性能过程技术的可能,对未来发展方向和趋势进行了展望. 展开更多
关键词 甲苯 苯甲醛 选择氧化 分子氧 多相催化 介观催化
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微/纳米反应器及纳微界面催化反应机理 被引量：1
18
作者 李海涛 田江立 刘健 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-34,共14页
学习自然是科学创造和科学生产的最佳驱动力.微/纳米反应器作为介观尺度下人工细胞仿生微纳结构材料代表,其微观形貌具有界限明显的中空腔室、丰富的纳米孔道等结构特征,在多相催化、能源存储和生物医药等领域具有重要的潜在应用价值.... 学习自然是科学创造和科学生产的最佳驱动力.微/纳米反应器作为介观尺度下人工细胞仿生微纳结构材料代表,其微观形貌具有界限明显的中空腔室、丰富的纳米孔道等结构特征,在多相催化、能源存储和生物医药等领域具有重要的潜在应用价值.本文系统总结了微/纳米反应器定制策略开发、活性位精准锚定、纳米反应器效应探究及应用等方面的进展,重点集中在本课题组的代表性成果,以期为新型功能微纳米材料研制、介观尺度空间/界面反应过程及纳微界面理论探索提供良好的借鉴. 展开更多
关键词 人工细胞 仿生 微/纳米反应器 中空/多孔材料 纳微界面
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水凝胶材料在类器官研究中的应用进展 被引量：1
19
作者 覃馨园 刘海涛 +1 位作者 甘忠桥 秦建华 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-195,共14页
类器官指通过干细胞自组织在体外三维(3D)培养条件下分化形成的功能性细胞组织复合体,能够反映人体来源组织或器官的部分关键结构和功能特征,是一种极具前景的体外模型体系.目前,多数类器官的形成和培养都依赖复杂的动物来源细胞外基质(... 类器官指通过干细胞自组织在体外三维(3D)培养条件下分化形成的功能性细胞组织复合体,能够反映人体来源组织或器官的部分关键结构和功能特征,是一种极具前景的体外模型体系.目前,多数类器官的形成和培养都依赖复杂的动物来源细胞外基质(如Matrigel),该类基质的肿瘤源性和批次差异性影响了类器官培养的重现性,难以满足生物医学研究的需求.相比之下,各种天然和合成基水凝胶成分明确,具有高度可调的物理和化学特性,已广泛用于各种细胞的3D培养.本文概述了类器官的形成与培养现状,重点介绍了各种已用于类器官研究的水凝胶材料及其设计与工程化策略,讨论了功能化水凝胶材料在类器官基础研究和转化应用方面的潜力,并对其未来的发展趋势与面临挑战进行了展望. 展开更多
关键词 水凝胶 类器官 生物材料 干细胞 再生医学
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氮掺杂中空碳负载的高熵合金在电化学去除铀方面的性能及机理探究 被引量：1
20
作者 刘晓露 肖慕良 +4 位作者 韩莹莹 刘效潇 陈中山 杨慧 王祥科 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期250-259,共10页
本文通过离子交换法制备了氮掺杂中空碳负载的高熵合金(HEA@HNPC),并用作电催化剂应用于水溶液中铀的去除.制备的HEA@HNPC具有灵活多变的元素组成、易于调控的表面电子结构和丰富的催化活性位点.分别探究了HEA@HNPC在纯水和模拟地下水... 本文通过离子交换法制备了氮掺杂中空碳负载的高熵合金(HEA@HNPC),并用作电催化剂应用于水溶液中铀的去除.制备的HEA@HNPC具有灵活多变的元素组成、易于调控的表面电子结构和丰富的催化活性位点.分别探究了HEA@HNPC在纯水和模拟地下水中对铀的去除性能.结果表明,HEA@HNPC电催化剂对铀的去除表现出快速的动力学、较大的萃取容量、优异的选择性及增强的循环使用性能,放大实验发现HEA@HNPC对模拟地下水中铀的去除效率高达381.6 mg g^(-1)d^(-1).采用SEM、XRD和XPS对电化学产物分析发现,还原的U(Ⅳ)会与产生的CaCO_(3)沉淀形成混合物以固体的形式析出,实现铀的高效连续去除.电化学循环伏安曲线(CV)发现HEA@HNPC表面产生的具有强还原性的H_(ad)^(*)物种是实现U(Ⅵ)→U(Ⅳ)电还原的关键.这一发现为应用电化学技术去除水溶液中铀的机理研究提供了有意义的参考. 展开更多
关键词 HEA@HNPC 电化学技术 铀去除 机理研究
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