摘要：在两电子电解水产H_(2)O_(2)过程中,电极表面存在四电子和一电子水氧化等竞争反应,同时在强氧化环境中电催化剂会发生表面重构,这对其活性位点的解析带来了很大困难。本文基于Ti/TiO_(2)基电极,在空气、氮气或尿素不同环境煅烧后作为H_(2)O_(2)电催化剂,通过电化学测试评估其催化的活性与反应选择性;借助扫描电化学显微镜和XPS氩离子束溅射等手段,分析了电极表面形貌和电流变化,以及在深度上化学组分的演变。结果表明,Ti/TiO_(2)纳米管阵列作为基底,其与尿素共热解得到的羰基和吡咯氮官能团是电解水产H_(2)O_(2)的关键活性位点。研究结果为设计高效的H_(2)O_(2)电催化剂提供了新的借鉴。

摘要：当前,高渗透性反渗透膜材料的研究引起了广泛的关注,然而高渗透导致的浓差极化与膜污染加剧等瓶颈问题限制了高性能膜材料的应用发展.本工作采用机器学习结合超级计算提出了针对先进反渗透膜材料的组件进水隔网(亚毫米级)与系统(米级)的多尺度优化设计新方法.在进料含盐度35,000 ppm,回收率50%典型工况下,对标目前国际先进海水反渗透淡化工艺,本文提出的优化方案能使淡水制备比能耗(1.66 k Wh/m^(3))降低27.5%,所需膜面积减少约37.2%,系统最大浓差极化因子控制在工程允许范围以内(<1.20),可有效缓解高渗透膜系统中膜污染问题,为高性能膜材料精准设计提供理论依据、计算工具和大数据支撑,有重要的应用潜力.本文提出的机器学习结合超算的多尺度设计新研究范式,突破了基于“试错法”的传统单一尺度组件设计限制,高通量并行计算规模可扩展至93,120核以上,较串行算法计算效率提升3000倍以上,可大幅度缩短高性能膜组件的设计周期.

摘要：Since the start of the Precision Medicine Initiative by the United States of America in 2015,interest in personalized medicine has grown *** short,personalized medicine is a term that describes medical treatment that is tuned to the *** possible way to realize personalized medicine is 3D *** using materials that can be tuned upon stimulation,4D printing is *** recent years,many studies have been exploring a new field that combines 3D and 4D printing with *** has resulted in many concepts of pharmaceutical devices and formulations that can be printed and,possibly,tailored to an ***,the first 3D printed drug,Spritam®,has already found its way to the *** review gives an overview of various 3D and 4D printing techniques and their applications in the pharmaceutical field as drug delivery systems and personalized medicine.

摘要：Freeze drying has a deleterious effect on the viability of microorganisms. In front of this difficulty, the present study adopts response surface methodology to optimize the chemical compositions of protective agents to seek for maximum viability of Bifidobacterium longum BIOMA 5920 during freeze-drying. Through the compara- tive analysis of single protectant, the complex protective agents show better effect on the Bifidobacterium viability. Human-like collagen (HLC), trehalose and glycerol are confirmed as significant factors by Box-Behnken Design. The optimized formula for these three variables is tested as follows: HLC 1.23%, trehalose 11.50% and glycerol 4.65%. Under this formula, the viability is 88.23%, 39.67% higher in comparison to the control. The viable count is 1.07×10 9 cfu·g-1 , greatly exceeding the minimum viable count requirement (10 6 cfu·g-1 ).

摘要：MXene具有丰富的高电负性末端原子、较大的比表面积和较小的原子厚度等优点,已被用作前驱体制备多种纳米材料.然而,目前已报道的用于衍生金属有机框架(MOF)的MXene仅限于V_(2)CT_(x).因此,通过增加MXene和有机配体的种类,合理设计和合成新型MOF,并进一步深入探索其合成机理仍是目前面临的重要挑战.本文采用金属离子辅助转化策略,以二维Ti_(3)C_(2)T_(x)为前驱体,合成了具有非互穿SrSi2(srs)框架的基于儿茶酚的三维(3D)TiCu-HHTP(HHTP=2,3,6,7,10,11-六羟基三苯)MOF.该策略表现出了良好的普适性,Ti3C2和辅助Cu^(2+)离子可以扩展到V2C MXene和其他辅助金属离子Mn^(+)(M=Ni^(2+)、Co^(2+),Mn^(2+)和Zn^(2+)).转化机制包括从Ti3C2纳米片到辅助金属离子的电荷转移、Ti-C键断裂促进释放Ti^(4+)离子以及Ti^(4+)/Mn^(+)与HHTP之间的强螯合配位协同促进TiCu-HHTP的形成.独特的3D导电网络和丰富的氧化还原位点赋予了TiCu-HHTP-7/PPy复合柔性透明电极快速的离子/电子传输和可逆的法拉第反应.在0.02 mA cm^(-2)电流密度下,TiCu-HHTP/PPy透明电极的面积比电容值达到3.63 mF cm^(-2),明显高于纯PPy电极的面积电容值(1.79 mF cm^(-2)).TiCu-HHTP/PPy透明电容器在0.75μW cm^(-2)的功率密度下,能量密度为0.042μWh cm^(-2).

摘要：金属/金属氧化物复合材料凭借其独特的界面和电子结构已被广泛设计合成,并应用于碱性溶液中电催化析氧反应的电催化剂.然而,如何设计并获得丰富的金属/金属氧化物界面和均匀分散的金属相仍是一个挑战.此外,金属和金属氧化物在增强电催化活性方面的协同机理依然不清晰.本文以金属氧化物为基体,通过锂诱导的转化反应,制备了具有丰富界面和优异电接触的金属/金属氧化物复合物,增加了催化活性位点,并加速了电催化反应过程中的传质.利用该方法制备出的NiCo/NiCo2O4,NiMn/Ni Mn2O4和CoMn/CoMn2O4催化剂的析氧性能有显著提升.通过原位X射线吸收光谱和原位拉曼光谱技术,本文探索了复合催化剂的催化机理,揭示了析氧反应中的催化活性中心以及金属与金属氧化物之间的协同作用机理.密度泛函理论+U(DFT+U)计算证实了金属/金属氧化物材料中的金属组分可以优化催化反应路径并降低反应势垒,从而加速电催化动力学.

摘要：象水泥和合成活跃混合那样的材料在明确的比率被混合巩固下水道污泥，它被弄干并且破碎。二种团结的身体被设计。A 代表了没使用任何合成活跃混合的团结的身体，并且 B 代表了把合成活跃混合用作它的作文之一的那。结果证明这些团结的身体的压缩强度(28 d ) 能在标准下面到达 30 MPa 维持能被用作路基材料的状况。在团结的身体的重金属的集中是远的为中国的危险浪费的不到鉴定标准。重金属有效地被稳定并且团结。在 56 d 的这些团结的身体的有机物是 80% 不到那在未加工的污泥。因为基本条件，细菌的大数量能也在团结的身体被打死。扫描电子显微镜(SEM ) 测试解释了那团结的身体 B 在所有测试看了更好的性质的原因。

摘要：可响应多种机械激励模式且具有较高灵敏度的柔性传感器在电子皮肤、健康监测等领域具有重要意义.而模仿皮肤的多信号响应,如应变和温度,仍然是一个重要的挑战.因此,本文设计了具有韧性与导电性的多功能离子交联水凝胶.通过将丙烯酰胺与N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵交联,可制备出具有高力学强度特性的化学凝胶,交联时加入Ca^(2+),Mg^(2+)0,Al^(3+)等盐类物质赋予水凝胶双层网络,使这种离子型双网络水凝胶具有优良的导电特性.这种双层网络结构使离子水凝胶表现出优异的力学性能.此外,含有Ca^(2+)离子的复合水凝胶最大拉伸可以达到1100%,并表现出超高的灵敏度(Sp=10.690 MPa^(-1)).所获得的水凝胶能够实现可穿戴应力传感器的制备并跟踪监测人体运动,有希望进一步拓展到人机交互以及智能人体健康检测等领域.

摘要：高级氧化法(AOP)已被应用于解决多种环境问题,包括对于抗生素抗性基因(ARGs)的处理. ARGs对人类健康的威胁愈加严重,然而,由于ARGs在环境中以极低浓度存在,且对其界面行为的了解有限,其控制手段受到很大的限制.该研究设计了一种新型AOP催化剂Ag/TiO_(2)/graphene oxide(GO),并与PVDF超滤膜结合,具有界面协同吸附和光催化氧化作用,在模型溶液和二级废水中均能高效灭活ARGs,特别是在残留浓度较低的情况下.进一步分析表明,碱基和磷酸二酯键的矿化是ARGs失活的主要原因.此外,该研究还从分子水平研究了ARGs的界面吸附和光催化氧化.结果表明,GO富含sp^(2)骨架和含氧官能团,通过π-π相互作用和氢键有效地捕获和富集ARGs.因此,光生活性氧物种能够克服动力学问题,更高效地攻击ARGs.通过催化剂与PVDF膜的进一步结合,验证了其在废水处理中的应用潜力.该研究为胞内/胞外ARGs的失活和矿化提供了有效的方法.此外,在分子水平上了解ARGs的固液界面行为,将有助于进一步研究ARGs的控制策略.

摘要：光催化制氢被认为是一种有效获得清洁可持续能源的方法.常规光催化制氢使用的助催化剂(如Pt)具有成本高和难以获得的缺点.本文设计并制备了三元纳米复合材料MXene@Au@Cd S,可用于高效光催化制氢.MXene@Au@Cd S的氢气产生率为17070.43μmol g^-1h^-1(测试时间2 h),是纯Cd S纳米材料的1.85倍.MXene@Au@Cd S优异的制氢性能归因于:(i)MXene为Au和Cd S纳米颗粒提供了更多的活性吸附位点和反应中心.(ii)金的强表面等离子体共振协同效应使得Cd S的光学响应范围增大.本工作解决了光催化剂表面官能团之间的固态连接问题,并在制氢过程中实现了快速界面电荷转移和长期稳定性.