摘要：Based on the building principle of additive manufacturing,printing orientation mainly determines the tribological properties of joint *** this study,we created a polyether-ether-ketone(PEEK)joint prosthesis using fused filament fabrication and investigated the effects of printing orientation on its tribological properties using a pin-on-plate tribometer in 25% newborn calf *** ultrahigh molecular weight polyethylene transfer film is formed on the surface of PEEK due to the mechanical capture of wear debris by the 3D-printed groove morphology,which is significantly impacted by the printing orientation of *** the printing orientation was parallel to the sliding direction of friction,the number and size of the transfer film increased due to higher steady *** transfer film protected the matrix and reduced the friction coefficient and wear rate of friction pairs by 39.13%and 74.33%,***,our findings provide a novel perspective regarding the role of printing orientation in designing knee prostheses,facilitating its practical applications.

摘要：Bacterial infection is a major problem following bone implant ***,poly-l-lactic acid/carbon nanotube/hydroxyapatite(PLLA/CNT/HAP)bone scaffolds possess enhanced mechanical properties and show good ***,wesynthesizedsilver(Ag)-dopedCNT/HAP(CNT/Ag-HAP)nanohybrids via the partial replacing of calcium ions(Ca2+)in the HAP lattice with silver ions(Ag+)using an ion doping technique under hydrothermal ***fically,the doping process was induced using the special lattice structure of HAP and the abundant surface oxygenic functional groups of CNT,and involved the partial replacement of Ca2+in the HAP lattice by doped Ag+as well as the in situ synthesis of Ag-HAP nanoparticles on CNT in a hydrothermal *** result-ing CNT/Ag-HAP nanohybrids were then introduced into a PLLA matrix via laser-based powder bed fusion(PBF-LB)to fabricate PLLA/CNT/Ag-HAP scaffolds that showed sustained antibacterial *** then found that Ag+,which pos-sesses broad-spectrum antibacterial activity,endowed PLLA/CNT/Ag-HAP scaffolds with this activity,with an antibacterial effectiveness of 92.65%.This antibacterial effect is due to the powerful effect of Ag+against bacterial structure and genetic material,as well as the physical destruction of bacterial structures due to the sharp edge structure of *** addition,the scaffold possessed enhanced mechanical properties,showing tensile and compressive strengths of 8.49 MPa and 19.72 MPa,***,the scaffold also exhibited good bioactivity and cytocompatibility,including the ability to form apatite layers and to promote the adhesion and proliferation of human osteoblast-like cells(MG63 cells).

摘要：Conventional blood sampling for glucose detection is prone to cause pain and fails to continuously record glucose fluctuations in *** glucose monitoring based on implantable electrodes could induce pain and potential tissue inflammation,and the presence of reactive oxygen species(ROS)due to inflammationmay affect glucose *** technology is less invasive,yet microneedle adhesion with skin tissue is *** this work,we developed a microarrow sensor array(MASA),which provided enhanced skin surface adhesion and enabled simultaneous detection of glucose and H_(2)O_(2)(representative of ROS)in interstitial fluid in *** microarrows fabricated via laser micromachining were modified with functional coating and integrated into a patch of a three-dimensional(3D)microneedle *** to the arrow tip mechanically interlocking with the tissue,the microarrow array could better adhere to the skin surface after penetration into *** MASA was demonstrated to provide continuous in vivo monitoring of glucose and H_(2)O_(2) concentrations,with the detection of H_(2)O_(2) providing a valuable reference for assessing the inflammation ***,the MASA was integrated into a monitoring system using custom *** work provides a promising tool for the stable and reliable monitoring of blood glucose in diabetic patients.

摘要：局部电荷的强离域和强偶极矩是影响共价有机框架(COFs)基光催化剂催化析氢性能的两个关键因素.然而,基于精确的调控结构模型来系统研究这种构效关系的报告相对较少.本研究提出了一种新的策略,通过合理的设计,制备了三种三芴酮基COFs,通过在分子水平上调控单体的结构和偶极来提高局部电荷离域指数.我们重点研究这三种三芴酮基COF的局部电荷离域与光催化性能之间的构效关系.在不同三芴酮基COF中,1,3,5-三(对甲酰基苯基)苯基COF(TeTpb-COF)展现出21.6 mmol g^(-1)h^(-1)的最高析氢速率,与2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪基COF(TeTt-COF,0.2mmol g^(-1)h^(-1))相比,光催化析氢性能提高了108倍.这种性能的增强可归因于其强大的分子内置电场提高了供体-受体嵌段单元中光生电荷的有效分离效率.这项工作证实了调整构建块可以极大增强三芴酮基COFs中的局部偶极矩,从而显著改善光催化析氢性能.构建模块的调控策略为创建高效的新型COF基光催化析氢平台提供了新机会.

摘要：光催化CO_(2)还原合成太阳能燃料对缓解CO_(2)排放引起的全球变暖和降低化石燃料消耗具有重要意义.然而,目前的光催化剂仍然存在反应动力学缓慢和选择性不理想的问题,特别是对于C_(2+)产物的生成,极大地限制了光催化的工业化进程.过去几十年中,关于太阳能驱动的CO_(2)还原的研究展示出鼓舞人心的结果,包括活性位点的构建.本综述重点介绍了通过构建活性位点制备原子级分散催化剂在光催化CO_(2)还原中的最新进展,包括两个独立的活性位点、成对双活性位点和基于活性位点构型的纳米团簇.此外,详细讨论了CO_(2)在活性位点上的活化机制和表征方法.特别是考虑到实验研究与实际应用之间的差距,整合实验和理论的结果,以实现潜在的结构-活性关系和高目标产物选择性发展.最后,概述了该领域存在的挑战,并展望了活性位点的合理设计和机理研究.

摘要：天然酶是一种存在于生物体内的蛋白质催化剂,具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等特点,对促进生物体内的各种生物化学反应起着重要作用。此外,天然酶还可以作为催化剂、传感器和药物等的传递载体,在能源储存、环境监测、疾病治疗、食品加工和生物制药等领域具有重要的应用价值。然而作为一种蛋白质,其本身存在的稳定性差、制备流程复杂、提纯成本高和回收困难等缺陷,大大限制了天然酶的实际应用。为了克服这些缺陷,研究人员一直致力于开发可以替代天然酶的人工合成酶。自从2007年,Fe_3O_4磁性纳米粒子被发现具有类似辣根过氧化物酶的活性之后,开发具有类似天然酶特性的纳米材料迅速引起了科研工作者的广泛兴趣。2013年,正式将具有类似天然酶活性的纳米材料定义为纳米酶。科研工作者已发现多种纳米酶,这些纳米酶可在不同环境下表现出不同的活性,主要包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等。目前,已经报道的纳米酶大致可以分为4类,包括金属氧化物纳米酶或硫化物纳米酶(氧化铁、氧化铈、氧化锰和氧化铜等)、碳基纳米酶(碳纳米管、氧化石墨烯和碳点等)、贵金属纳米酶(铂、金、银和钯等)和金属有机框架(MOF)基纳米酶等。与天然酶相比,纳米酶具有很多优势,首先,纳米酶制备方法简单,成本较为低廉,为大规模生产提供了可能性。此外,纳米材料所特有的一些物理化学特性也赋予了纳米酶更多独特的性质,如可以调节纳米粒子的形貌、结构和成分等使其在不同环境下表现出可调节的类酶活性;而且纳米材料所拥有的独特性质,如磁效应、光热效应等,使其具备更广泛的设计空间,可以通过增加光照、热、超声波或磁场等外源因素影响纳米酶的催化行为,这些均可以作为调节纳米酶活性的可行策略。同时,纳米酶具有较好的生物相容性和稳定性,可以使其重复利用。基于如此多的优点,纳米酶在许多领域被广泛研究和利用,包括在分析检测、环境治理、有机化合物降解、疾病诊断和治疗等,特别是在传感应用领域具有很大的商业化前景,可以作为商业测量方法的响应。在此,本文介绍了纳米酶的分类以及提高纳米酶催化活性的在尺寸、形貌、结构、组成、表面涂层和改性方面的策略。同时,我们着重关注了传感领域,总结了其在生物小分子、生物大分子、酚类污染物、含有机磷的农药和离子检测等方面的进展,并提出关于利用纳米酶发挥传感功能的挑战的意见。

摘要：四环素是一种广泛使用的抗生素,但它在环境中难以降解,而且会促使耐药细菌的出现.因此,迫切需要采取有效的措施对其进行检测和分解.在此背景下,我们设计了一种多肉状的ZnO/MOF/Fe_(3)O_(4)混合微型马达,用于动态检测和光催化降解四环素.我们使用微纳米加工和种子生长方法成功制备了具有多肉植物状结构的ZnO微型马达.在氧化锌马达阵列上,通过表面修饰,比如改变其表面电位、负载响应性检测功能MOF、磁性纳米颗粒和催化剂,最终得到了可用于动态荧光检测和高效降解的自驱动可控微马达.这种功能性微马达在环境检测和治理等方面具有很好发展前景.

摘要：非稠环电子受体(NFREA)具有合成简单和结构修饰灵活的特点,是制备高性能低成本有机太阳电池(OSCs)的理想材料.本工作以不同侧链修饰的二氟苯并三氮唑(ffBTz)作为弱缺电子核(A’),分别设计合成了三种A-D-A’-D-A型NFREA,即ffBTz-BO、ffBTz-EH和ffBTz-C4.其中,ffBTz-EH,由于其合适的侧链长度,在分子结晶度和分子堆积优势取向之间取得了平衡,从而获得了更高的电荷迁移率.并且得益于高效的电荷传输和最合适的相分离形貌,基于ffBTz-EH的OSC获得12.96%的最高能量转换效率,这也是A-D-A’-D-A型NFREA获得的最高效率之一.本研究表明,A’核心上的烷基侧链在调节分子结晶度、活性层形貌和进一步调控器件性能方面起着至关重要的作用,这为未来设计高效低成本的A-D-A’-D-A型非稠环电子受体提供了思路.

摘要：高效光电探测器在监控、热成像、光通信和环境监测等领域具有广泛、迫切的应用需求.优化光电探测器参数如微型化、高量子效率、超快响应速度等,仍然是一项艰巨的任务.我们提出了一种由顶部/底部MoTe_(2)和中间Ta_(2)NiSe_(5)层组成的双范德华异质结.利用双异质结界面增强光收集效率和产生两个对立的内置电场,使得器件具有400到1550 nm的宽光谱响应,并表现出优异的性能,包括82.9%的外量子效率和3.5/4.2μs的快速响应速度.此外,利用二维Ta_(2)NiSe_(5)纳米片的面内各向异性,我们实现了在635和1550 nm波长下的极化灵敏度,分别为16.3和8.1.这项研究为开发高性能和多功能光电探测器提供了平台,为先进光电器件的设计和应用提供了新的方向.

摘要：电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）涉及多个电子和质子转移,动态演变过程复杂.具有结构简单性和均匀性的单原子催化剂（SACs）是研究上述复杂过程的理想模型催化剂,有利于理解催化构效关系.原位衰减全反射表面增强红外光谱技术为识别单原子催化CO2RR的动态演变过程提供了有利方法.本文总结了原位红外光谱在电催化CO2RR研究中的应用:首先,简要介绍了电化学衰减全反射表面增强红外光谱的表面增强机制;详细探讨了原位衰减全反射表面增强红外光谱技术在研究原子级金属催化剂催化CO2/CORR反应动态演变过程的关键作用;简述了原位红外谱图确定界面水的相关信息以及电极局部pH值的定量方法.原位电化学红外光谱技术加深了对CO2RR反应机制的理解,揭示了催化剂结构、电解质种类、分子吸附方式等对反应活性和选择性的调控规律.尽管研究已取得较大进展,但由于电催化CO2RR的复杂性,学者对该反应的认知仍不够全面和深入,面临的机遇和挑战如下:（1）精准辨识CO2RR关键中间体/生成物.特别是当中间体/生成物的特征峰与其他峰重叠时,精准识别相关特征峰将极具挑战.一方面,需进一步提高原位光谱技术分辨率;另一方面,近年来深度学习算法在光谱分析领域的应用为中间体/生成物混合特征峰的精准识别提供了有效方案,此类算法能建立变量之间的关系,实现光谱中特征信息的智能、精准提取;（2）深入解析CO2RR机理和复杂的反应路径.目前,研究者尚难以通过直接实验手段明确CO2RR路径.原位电化学红外光谱技术结合密度泛函理论（DFT）是明确CO2RR中间体和反应途径的可行方案,能够进一步指导反应条件优化和催化剂结构设计;（3）建立工况下的原位CO2RR机理研究方案.膜电极组件（MEA）电解槽通过使用膜直接连接阴极气体扩散电极和阳极,有效解决了H型反应器的局限性,具有工业应用前景.然而,基于MEA的工况条件CO2RR机制研究鲜有报道.因此,需要开发工况条件下的原位电化学光谱技术,以探究三相界面分子尺度关键中间体/生成物动态演变,并建立工况条件的CO2RR催化构效关系,这将有助于提高工况下的选择性、转化效率,以及实现更高价值的多碳产品的规模生产,并进一步指导高效反应器设计.综上,本文详细综述了原位红外光谱在电化学CO2RR研究中的应用,并对电催化CO2RR目前遇到的问题提出了解决方案,希望对广大科研工作者利用原位红外光谱进一步深入研究电催化CO2RR提供参考和借鉴.