分类: 化学

  • 二氯甲烷可作偶联试剂实现高效绿色酰胺合成

    来源: 《美国化学会志》

    韩国全南大学研究发现,常用溶剂二氯甲烷可在碱性条件下与羧酸盐经SN2反应生成活性氯甲酯中间体,再与胺发生酰基取代形成酰胺。该方法适用多种羧酸与胺,合成普鲁卡因胺和吗氯贝胺产率分别达92%和76%,并实现20克级规模、纯度超99%。该策略避免传统偶联试剂,减少废弃物,具规模化潜力。

  • 红海卤水池或为早期生命起源提供线索

    来源:AGU Advances

    研究发现,红海海底卤水池虽黑暗、高盐、无氧,却是极端微生物的绿洲。活跃卤水池沉积物中锰、铁、钼、铜等金属富集程度高达非卤水池的百倍,灭绝卤水池也有类似模式。活跃池中发现锰氧化菌Nitrospira。这支持了在大氧化事件之前,锰和铁的化学氧化可能为最早海洋生命提供能量的假说。

  • MIT研发可生物降解微型电池,为可吞服电子设备供电

    来源:Nature Chemical Engineering

    MIT团队用镁和氧化钼电极制成1.84伏可吸收电池,在胃酸中正常工作约三天后逐渐降解。该电池已成功驱动RFID标签和刺激胃饥饿素分泌的胶囊,动物实验中20分钟刺激使饥饿素提升约50%。

  • 废热驱动海水淡化,实现海水制氢与淡水联产

    来源:Nature Energy

    中科院大连化物所团队提出“海水制氢联产淡水”路线,将碱性水电解与低温真空蒸馏耦合,利用电解废热淡化海水。20千瓦中试系统稳定运行100天,产氢3.8 Nm³/h、淡水1.2 kg/h;放大至250千瓦后电效率提升14.4%,并可回收盐、铀、溴等资源。

  • 激光压缩塑料可规模化生产高纯度纳米金刚石

    来源:Diamond and Related Materials

    德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心与罗斯托克大学利用高功率激光压缩PET薄膜,在冲击波中生成高纯度、尺寸均匀的超小纳米金刚石,并用软离子凝胶成功收集。该技术可扩展,产量有望达毫克级,未来可用于量子传感器、医学造影剂和催化等领域,还可探索合成BC8碳材料。

  • 研究揭示太空极寒中也能形成复杂碳分子,或影响生命原料起源

    来源:《The Journal of Physical Chemistry A》

    天文学家去年在约-264°C的金牛座分子云1中发现苯并环丙烯。Mebel团队通过计算机模拟发现,无需加热即可经一系列反应形成该分子。此类多环芳烃据信占太空碳的很大比例,可在宇宙尘埃表面“分子工厂”中进一步生成复杂有机物,并随小行星撞击被送往年轻行星。

  • 钙钛矿太阳能电池首次在南海10米深处验证运行

    来源: Joule

    中国云南大学等团队首次在实际海水中验证了水下太阳能电池。他们开发宽带隙钙钛矿电池,在实验室模拟10米深度下1,160小时几乎无衰减,氮气中存放300天仍保持96%效率。在南海涠洲岛附近10米深处,大面积组件两小时发电324兆瓦时,预计可连续运行约5.5年,有望为水下传感器和通信系统供电。

  • 研究揭示材料断裂前存在漫长“慢裂纹”阶段,占过程至少75%

    来源:Physical Review Letters

    希伯来大学等团队发现,三维材料断裂始于二维微小裂纹斑块,以每秒微米至毫米速度缓慢蠕变;当斑块扩展到贯穿材料厚度时发生几何拓扑转变,才变成经典理论描述的快速裂纹并爆发式扩展。实验中经典格里菲斯长度约1毫米,但裂纹在约0.1毫米即形核。该框架统一了起裂、慢蠕变与爆发断裂,或有助于理解地震等摩擦破裂。

  • 电子自旋可调控表面化学反应概率

    来源: Nature Communications

    研究向磁性镍表面发射自旋极化氢原子,发现氢自旋平行于镍表面时,吸附量是垂直时的7倍以上,差异在非磁性铜表面消失。此外,氢-氘抽提反应效率同样受自旋取向影响,且随磁场增强而增大。结果表明电子自旋是可外部调控的表面化学新自由度,为利用磁场调控催化等反应提供了新途径。

  • 魔角石墨烯“绝缘态”一照即溶,或成远红外探测新利器

    来源:Nature Communications

    新加坡国立大学团队发现,魔角扭曲双层石墨烯中的相关绝缘态对远红外辐射极其敏感,极低强度光照即可使其转变为金属态。该相变源于光加热电子而晶格保持冷态。这一机制有望用于开发高灵敏远红外探测器,填补医疗、安防和天文观测等领域的关键技术空白。