检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年第2期70卷 179-192页

作者：罗洋崔春雨费慧龙湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和... 详细信息

电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和最低的嵌锂电位,被认为是下一代锂离子电池最理想的负极材料.但是,锂金属负极在电镀和剥离过程中极易形成锂枝晶,所带来的安全性和稳定性问题严重阻碍了其商业化应用.近年来,金属单原子(SACs)策略常被用来解决上述难题.SACs因其独特的局部配位环境、极高的表面自由能和接近100%的原子利用率,能够促进锂离子在基底上的传输并诱导锂的均匀沉积,在抑制锂枝晶生长方面展现出了极大的潜力.基于此,本文综述了近年来SACs应用于锂金属负极的研究进展,从作用机制着手,围绕五个维度,包括SACs调控基底亲锂性、SACs提高碳基底结构稳定性、SACs修饰电池隔膜用于调控电解液中锂离子均匀分布、SACs加快去溶剂化动力学,以及SACs提高电极表面扩散动力学,对其在锂金属负极上的具体应用做了全面介绍,并在此基础上提出了SACs应用于锂金属负极的主要挑战,期望能为锂金属电池未来的发展提供思路.

关键词：锂金属负极金属单原子催化剂锂枝晶亲锂性扩散能垒去溶剂化

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磁性核壳胶囊局域中和胃酸用于活性益生菌的高效递送

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物理化学学报 2024年第7期40卷 61-68页

作者：李芷阳邓晖蔡芯琪陈卓湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室分子科学与生物医学实验室长沙410082

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊... 详细信息

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊外壳由海藻酸钙(Alg)、碳酸钙(CaCO_(3))以及铁钴磁性石墨纳米囊FeCo@G组成,胶囊内核为益生菌(约氏乳杆菌,Laj)菌液。其中,CaCO_(3)用于局域中和胃酸以保护内核益生菌,而FeCo@G则赋予了胶囊良好的磁驱动性能。我们利用扫描电子显微镜以及细胞显微成像系统等手段考察了益生菌胶囊的形貌和包裹稳定性,结果显示,胶囊能稳定包裹益生菌并抵御模拟胃液(SGF)中盐酸的侵蚀,维持了益生菌活性,并对幽门螺旋杆菌(H.p)具有明显抑制作用。此外,我们进一步探究了Alg/CaCO_(3)/FeCo@G-Laj(ACFL)胶囊在模拟胃部环境内的磁导航运动性能,结果表明,在磁场条件下,ACFL胶囊在不同粘度的介质中均可以实现高效的磁驱动效应,证实了ACFL胶囊的益生菌靶向递送能力。综上,ACFL胶囊为幽门螺旋杆菌的治疗提供新的方法,同时也为胃酸不稳定药物的高效保护以及精准投递提供了新平台。

关键词：益生菌幽门螺旋杆菌胃部药物投递磁性石墨纳米囊酸稳定性

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基于单原子催化剂的光热催化转化:原理和应用

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物理化学学报 2023年第9期39卷 35-52页

作者：宋千伟何观朝费慧龙湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

在以碳中和为目标的全球共识下,太阳能作为一种取之不竭用之不尽的绿色环保能源被认为是替代传统化石燃料最有潜力的方式。在各种太阳能转换技术中,光热催化不仅可以最大化利用太阳能,在光场和热场双重驱动力作用下,还可以显著提升化学... 详细信息

在以碳中和为目标的全球共识下,太阳能作为一种取之不竭用之不尽的绿色环保能源被认为是替代传统化石燃料最有潜力的方式。在各种太阳能转换技术中,光热催化不仅可以最大化利用太阳能,在光场和热场双重驱动力作用下,还可以显著提升化学反应速率,引起广泛的研究兴趣。以孤立的单个原子均匀分散在载体上形成的单原子催化剂具有100%原子利用率、优异的催化活性、热稳定性等优势。因此,将单原子催化剂应用于光热催化开始受到越来越多的关注。本综述介绍了光催化、热催化和光热催化的基本原理和特征,同时列举一些典型的例子。随后以不同载体作为分类标准,总结了单原子光热催化应用的前沿研究进展。最后,提出了该催化体系所面临的挑战和未来的发展方向。本文旨在全面了解单原子催化剂在太阳能驱动光热催化领域的研究现状并为未来发展提供可行的建议。

关键词：光热催化光催化热催化单原子催化剂太阳能

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非经典泛素化修饰的机制及其生物学功能

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中国科学:化学 2025年第4期55卷 847-858页

作者：陈文静戴京闫明叶茂湖南大学生物学院长沙410082 化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

泛素化修饰是一种依赖于能量消耗来对底物进行特异性修饰的翻译后修饰方式,因其能够修饰众多的底物蛋白而在细胞的各项生命活动中发挥重要作用.随着对经典泛素化研究的深入,非经典泛素化修饰逐渐被发现,并引起广泛关注.非经典泛素化是... 详细信息

泛素化修饰是一种依赖于能量消耗来对底物进行特异性修饰的翻译后修饰方式,因其能够修饰众多的底物蛋白而在细胞的各项生命活动中发挥重要作用.随着对经典泛素化研究的深入,非经典泛素化修饰逐渐被发现,并引起广泛关注.非经典泛素化是一种新型的泛素修饰方式,其在修饰过程中底物氨基酸残基的种类、泛素与底物连接的连接方式、底物类型、酶促反应过程等方面均不同于经典泛素化修饰.非经典泛素化修饰可参与调节宿主-病原体互作、自噬、内质网相关降解、神经元活动等众多生命活动.本综述总结了非经典泛素化研究的最新进展,探讨了其在细胞中的作用机制和生物学功能,为进一步理解泛素化修饰的复杂性及其在生命过程中的重要性提供了新的视角.

关键词：泛素化非经典翻译后修饰机制功能

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无机原生细胞的构建及其在细胞仿生和生物催化中的应用进展

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无机化学学报 2024年第12期40卷 2286-2302页

作者：李兆新魏瑞波张敏王泽峰郑晶刘剑波湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室生物纳米与分子工程湖南省重点实验室长沙410082

自下而上构建能够模拟活细胞基本特征的人工区室(原生细胞)的研究正在快速发展。这不仅在非生命与生命之间架起了桥梁,也为生命起源提供了重要的研究线索。此外,无机原生细胞表现出更高的化学和机械稳定性、生物相容性,以及膜设计灵活... 详细信息

自下而上构建能够模拟活细胞基本特征的人工区室(原生细胞)的研究正在快速发展。这不仅在非生命与生命之间架起了桥梁,也为生命起源提供了重要的研究线索。此外,无机原生细胞表现出更高的化学和机械稳定性、生物相容性,以及膜设计灵活性。因此,它们具有非常广泛的研究前景,尤其在细胞仿生和生物催化领域展现了巨大潜力。本文介绍了无机原生细胞的基本特征,然后综述了它们的构建方法,重点介绍了无机胶体小体、磁性纳米粒子以及多金属氧簇3种主要腔室类型。最后,讨论了它们在细胞仿生和生物催化中的最新应用,并分析了当前的挑战和展望了未来的发展方向。

关键词：无机原生细胞胶体囊磁性纳米颗粒多金属氧簇生物催化

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可循环Pd/TiO_(2)构筑及其紫外光催化苯甲醛与碘苯偶联合成二苯甲酮

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 159-168页

作者：李洋王雄胡星盛胡彪田昇王丙昊陈浪陈广辉彭超申升尹双凤湖南大学化学化工学院先进催化教育部工程研究中心化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082

二苯甲酮是有机化学中最重要的结构单元之一,广泛存在于药物、香料、光敏剂以及许多天然产物中.然而,传统的二苯甲酮合成方法通常涉及添加剂或有毒试剂,且产生大量废弃物,不利于环保.苯甲醛与卤代苯的直接偶联反应因原料易得而备受关注... 详细信息

二苯甲酮是有机化学中最重要的结构单元之一,广泛存在于药物、香料、光敏剂以及许多天然产物中.然而,传统的二苯甲酮合成方法通常涉及添加剂或有毒试剂,且产生大量废弃物,不利于环保.苯甲醛与卤代苯的直接偶联反应因原料易得而备受关注,但苯甲醛C(sp^(2))-H键的高键能(371 kJ mol^(-1))导致其活化困难,反应条件苛刻.此外,常用的Ni或Pd均相催化剂在反应体系中难以分离回收,限制了其应用.因此,构筑多相可回收催化剂成为研究热点.将活性钯金属负载到多相载体上进行酮合成,可以解决催化剂回收问题,但活性金属钯的浸出仍是挑战.本研究旨在探索制备有效的多相可回收催化剂,以推动二苯甲酮的环保合成.本文通过煅烧Pd^(2+)/MIL-125-NH_(2)制备了碳修饰二氧化钛负载的钯纳米颗粒(Pd/C-TiO_(2)),这是一种高效且可回收的多相催化剂.在紫外光照射下,该催化剂能有效催化苯甲醛和碘苯偶联合成二苯甲酮.研究结果表明,苯甲醛活化是该反应过程的控速步骤,而紫外光诱导生成的酰基自由基则是反应进行的关键.在不添加强氧化剂和配体的情况下,二苯甲酮的产率最高可达98%,选择性高达99%.通过电子顺磁共振技术检测到,反应过程中苯甲醛和碘苯均有可能生成碳自由基.利用密度泛函理论计算研究了基于碳自由基生成二苯甲酮的两种可能发生的路径,结果表明,相较于Pd0-PdI-PdIII过程(苯自由基进攻醛基自由基与钯加成的复合物),该反应更有可能通过Pd0-PdII-PdIII催化路径发生,即苯甲醛在紫外光下直接活化生成酰基自由基,然后进攻碘苯与钯氧化加成的复合物,最终通过还原消除生成二苯甲酮.醋酸钯、Pd/SiO_(2)催化剂等一系列对照试验结果表明,钯在反应体系中首先溶解并参与反应,随后在紫外光照射下被二氧化钛光催化剂原位还原,从而实现金属钯的原位沉积,有效抑制了钯金属的流失.催化剂在循环使用10次后,其活性没有明显下降.综上所述,本文利用高能紫外光直接活化苯甲醛与TiO_(2)光催化剂的高氧化还原性能相匹配,实现了紫外光下苯甲醛与碘苯偶联制备二苯甲酮和Pd催化剂的高效回收利用.本研究为在紫外光下活化苯甲醛与其他化合物偶联合成含羰基化合物提供了一种简便的方法,并为设计有机反应中可回收的钯催化剂提供了参考.

关键词：钯碳修饰二氧化钛多相催化苯甲醛与碘苯的交叉偶联二苯甲酮的合成光催化钯回收

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近红外二区激活型小分子荧光探针研究进展

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应用化学 2024年第1期41卷 39-59页

作者：赵欣雨秦作佳张晓兵袁林湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像具有优良的组织穿透深度和空间分辨率,广泛应用于生物医学领域。与传统的常亮型荧光探针相比,激活型探针只有当特定的生物标志物存在情况下才会发生荧光信号变化,因此具有更高的信背比,会进一步提高区分病变... 详细信息

近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像具有优良的组织穿透深度和空间分辨率,广泛应用于生物医学领域。与传统的常亮型荧光探针相比,激活型探针只有当特定的生物标志物存在情况下才会发生荧光信号变化,因此具有更高的信背比,会进一步提高区分病变与正常组织的准确度和可靠性。基于此,本文按照生物疾病模型进行分类,系统总结了近5年报道的近红外二区激活型小分子探针的结构、响应机理以及活体应用,并对目前激活型小分子探针面临的问题及发展方向进行简要介绍。

关键词：近红外二区成像小分子荧光探针激活型探针生物成像

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一种基于石英晶体微天平倍频相移信号的呼吸频率监测系统

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传感技术学报 2024年第6期37卷 1078-1083页

作者：邓如悦司士辉陈金华王桢昌贾胜彬张汶铮中南大学化学化工学院湖南长沙410083 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082

对人体呼吸频率实时连续的监测具有重要的医学诊断价值,本研究以基频10 MHz压电石英晶体为呼吸监测传感元件,采用直接数字频率合成器(DDS)合成频率源在5倍频下激励压电石英体,实时连续测定呼吸气流下的压电石英晶体相移变化信号。由于... 详细信息

对人体呼吸频率实时连续的监测具有重要的医学诊断价值,本研究以基频10 MHz压电石英晶体为呼吸监测传感元件,采用直接数字频率合成器(DDS)合成频率源在5倍频下激励压电石英体,实时连续测定呼吸气流下的压电石英晶体相移变化信号。由于高倍频下压电石英体对表面水分子吸附聚集过程具有高灵敏的质量响应,因此石英体表面不需厚膜修饰,直接采用金属电极(银电极)的石英体,成功实现了对呼吸频率的连续监测。与传统的频移法相比,该方法信号采样速度快,可低至0.05 s/点,无论对慢呼吸还是急促呼吸都可以实现准确监测。石英晶体微天平相移呼吸检测系统不仅能够满足连续呼吸监测的要求,还可以为人体呼吸监测提供呼吸频率、呼吸强弱,呼吸紊乱度等呼吸特征信息。

关键词：石英晶体微天平传感器呼吸监测相位响应

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脂质响应型探针用于动脉粥样硬化成像及治疗的研究进展

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高等学校化学学报 2022年第12期43卷 45-59页

作者：徐心昱张乐天曹晖马原刘柳卉宋国胜张晓兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要威胁之一,可能导致如急性心肌梗死在内的急性冠状动脉综合征、卒中,甚至猝死等一系列严重的不良后果.脂质的异常积累是动脉粥样硬化的标志之一,有必要观察它们在体内的数量、定位和分布.荧光探针具有可... 详细信息

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要威胁之一,可能导致如急性心肌梗死在内的急性冠状动脉综合征、卒中,甚至猝死等一系列严重的不良后果.脂质的异常积累是动脉粥样硬化的标志之一,有必要观察它们在体内的数量、定位和分布.荧光探针具有可操作性强、高时空分辨率和与活体生物相容性佳的优点,有望成为了解动脉粥样硬化中的脂质功能的有利工具.本文综合评述了基于罗丹明、香豆素、氟化硼二吡咯(BODIPY)、1,8-萘酰亚胺等有机框架结构以及金属配合物的脂滴特异性光学成像探针的研究进展,并重点介绍了其在动脉粥样硬化斑块成像、手术导航及治疗等领域的应用.最后,对该研究领域进行了总结和展望,希望可为相关研究提供有益参考.

关键词：荧光探针脂滴成像动脉粥样硬化

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自支撑单原子膜电极在能源电催化中的应用

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高等学校化学学报 2022年第5期43卷 176-191页

作者：吴俊何观朝费慧龙湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催... 详细信息

单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催化能源转化过程时,载量通常小于1 mg/cm^(2),反应电流密度不高于100 mA/cm^(2).与单原子催化剂相比,自支撑单原子膜电极不仅具有单原子催化剂的诸多优势,同时展现出整体式电极的特点,例如无需添加黏结剂、导电性好、单原子活性位点暴露率高、形貌与孔结构可调控等,在大电流电催化反应、高能量高功率密度电池等领域拥有应用前景.本文综合评述了面向能源电催化应用的自支撑单原子膜电极的研究进展,讨论了自支撑单原子膜电极的优势,总结了自支撑单原子膜电极的合成方法,包括自支撑基底上原位制备法、静电纺丝法、自组装法、化学气相沉积与固相扩散法等,介绍了其在析氢反应、析氧反应、电化学制过氧化氢反应、锌空电池、二氧化碳还原反应及锂硫电池中的应用,并对该类电极的发展方向进行了展望.

关键词：自支撑电极单原子催化剂能源电催化

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