摘要：在“双碳”背景下,采用水电解技术制备绿色可持续的氢能源来替代化石能源逐渐成为研究热点.目前,成熟的电解制氢技术均以纯水为原料.但是,由于淡水资源危机的加剧,直接电解海水制氢成为很有前景的替代方案.然而,由于海水自身的特性,如低电导率及复杂的盐分组成,导致了电极腐蚀、催化剂中毒、活性位点阻塞等问题,大大增加了直接电解海水制氢的难度.因此,本文针对直接电解海水制氢技术面临的挑战进行了深入探讨,并系统梳理了近期报道中提出的解决策略与工作进展.首先,阐述了通过掺杂改性、缺陷构造以及界面工程等手段优化电催化剂性能的方法,旨在提升催化剂的活性和选择性,使其在低电导率的环境中仍能高效催化析氢和析氧反应.其次,讨论了在电极表面构建耐腐蚀层或离子阻挡层的技术,以有效抵御海水中的腐蚀性离子对电极材料的侵蚀,以延长其使用寿命.此外,还介绍了通过设计特定的电极结构,创造出有利于电化学反应局部环境的方案,促进离子传输并抑制竞争反应的发生.这些工作揭示了通过合理设计电催化剂、优化电极结构和构建有效的防护层,有望克服海水特性所带来的催化障碍,推动直接电解海水制氢技术向商业化迈进.本文最后对该领域的发展前景进行了分析和展望,以期为直接电解海水制氢催化剂的设计提供参考,为全球能源转型和“双碳”目标的达成提供有力支撑.

摘要：近年来,苯丙氨酸二肽类分子的自组装研究受到了广泛关注,已成为超分子化学、生物材料科学研究的前沿领域之一。苯丙氨酸二肽类纳米组装体因具有结构多样、易功能化以及良好的生物相容性等优点,在纳米制造、组织修复等方面展示出巨大的应用潜力。本文从分子设计、组装结构调控与材料应用三个层次系统综述了苯丙氨酸二肽类分子自组装的研究进展。首先总结了苯丙氨酸二肽类分子的修饰改性,包括乙酰基、芳香环、氨基酸、短肽等基团。然后,重点介绍了苯丙氨酸二肽类分子自组装的调控策略和方法,如溶剂、界面、气相、多组分共组装和酶催化组装。最后,介绍了苯丙氨酸二肽类自组装材料在纳米材料合成、传感检测、药物传递及组织修复等方面的应用现状,并分析了该领域今后的发展方向。

摘要：木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质资源,其中纤维类多糖的酶催化降解是木质纤维素生物精炼的关键环节之一。对木质纤维素进行预处理,破坏底物的顽抗特性,是实现木质纤维素高效酶解糖化的必要途径。为此,各国学者围绕预处理技术开发以及底物顽抗特性开展了大量研究,本文对近几年来在这两方面取得的最新成果进行了综述和分析。在预处理方面,重点介绍了组合预处理、低温预处理、绿色溶剂与电化学预处理4类新型预处理技术,并对预处理效果与技术优势进行了评价;在底物顽抗特性方面,综述了木质素、结晶度、酶可及度等不同顽抗特性对纤维素酶解的影响规律,重点总结了近年来顽抗特性研究方面的新方法、新认识与新理解。上述研究成果有助于了解当前木质纤维素预处理研究的导向以及明确制约纤维素酶解的关键因素,为设计和筛选适宜的预处理方式、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导。

摘要：耗散型石英晶体微天平(QCM-D)是基于石英晶体的压电效应对其电极表面质量变化进行测量的仪器,已被证明是一种高灵敏的在线表界面过程分析工具.本文综述了近年来木质纤维素薄膜制备及应用QCM-D研究其酶解过程的分析进展,分别从薄膜制备、纤维素酶吸附(纤维素、木质素、混合底物)、酶解历程分析、动力学建模等4个方面进行简要介绍.上述研究成果有助于理解纤维素酶与木质纤维素的相互作用规律,为设计新型复配酶制剂、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导.

摘要：疏浚重金属污染底泥由于具有含水率高、强度低等特性,无法直接作为工程材料应用,并且会对环境造成污染。设计合成了一种丙烯酸-苯乙烯磺酸共聚物(AA-SSS),并与水泥和纳米水化硅酸钙(早强剂)混合,开发了一种有机-无机复合固化剂。探究了有机-无机复合固化剂对底泥固化抗压强度和重金属离子稳定化的影响,并分析了其机理。结果表明:有机-无机复合固化剂对底泥固化强度增强效果显著,在10%水泥、1%AA-SSS、2%早强剂添加量下,底泥固化1 d的抗压强度为0.85 MPa,相比未加固化剂,提高了467%。在该条件下,底泥中的Pb^(2+)、Ni^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)的浸出浓度分别从7.05,8.32,4.40,7.12 mg/L降至2.68,2.61,0.68,2.05 mg/L,经固化稳定化后底泥酸浸出液中重金属浓度均低于危险废物鉴别标准值。水泥水化产物加强了淤泥颗粒之间的胶结,并包裹固定金属离子,同时AA-SSS和纳米水化硅酸钙可以分散和促进水泥水化,并通过静电作用和吸附作用固定金属离子。研究表明有机-无机复合固化剂在提高底泥抗压强度和重金属离子稳定化具有良好的应用前景。