引用高压电-芬顿工艺 研究人员实现电催化甲烷与氧气高效转化甲酸

引用高压电-芬顿工艺 研究人员实现电催化甲烷与氧气高效转化甲酸 研究人员在室温下实现了 CH4 和 O2 向 HCOOH 的电化学转化。资料来源：JACS甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品是天然气资源高值化利用的有效途径。然而，在温和条件下活化氧气分子形成能够解离甲烷C-H键的高活性氧物种非常困难，导致低温下甲烷与氧气高效转化极具挑战。本研究中，团队基于自主研制的高压-电化学反应釜，开发了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气催化转化新途径，在电解池的阴极区实现室温下电催化甲烷与氧气高效转化制甲酸。研究表明，氧气首先在阴极银箔上经由两电子转移路径还原生成双氧水，双氧水进一步与溶液中的Fe2+通过均相芬顿反应，生成高活性的氧物种羟基自由基，羟基自由基连续活化C-H键并将甲烷转化成甲酸。进一步地，团队发现提高氧气的分压可促进双氧水的生成，而提高甲烷的分压可以有效增强溶液中甲烷和羟基自由基之间的碰撞几率，进而提高了产物甲酸的收率和法拉第效率。该过程为低温下甲烷与氧气的高效催化转化提供了新思路。文章链接： ... PC版： 手机版：

澳洲研究人员找到无需服药治疗失眠的新方法

澳洲研究人员找到无需服药治疗失眠的新方法 尽管有大量证据支持认知行为疗法（CBTi）对失眠症的疗效，但由于受过 CBTi 培训的心理学家短缺，获得这种"一线"治疗的机会极为有限。在澳大利亚，大约 90% 的失眠症初级保健患者会服用安眠药，而只有 1% 的患者会被转介给心理学家进行 CBTi。亚历山大-斯威特曼博士。资料来源：弗林德斯大学为了提高CBTi的可及性，减少对安眠药的依赖，弗林德斯大学和西澳大利亚大学的睡眠专家设计并测试了一种名为"卧室之窗"的自我指导数字CBTi程序，以治疗失眠症。亚历山大-斯威特曼（Alexander Sweetman）博士领导了今天发表在《睡眠前沿》（Frontiers in Sleep）上的最新研究。他说："我们知道，CBTi 可以改善失眠、心理健康和生活质量，我们希望看到更多的人接受这种治疗，因为它可以减少对安眠药或其他干预措施的需求，而这些措施可能无法解决长期的睡眠问题。"失眠与并发症失眠和阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是两种最常见的睡眠障碍，而且经常同时发生。大约 30-40% 的失眠症患者合并有 OSA，但大多数 OSA 患者仍未得到诊断和治疗。斯威特曼博士说："与既无睡眠障碍又有睡眠呼吸暂停（COMISA）的人相比，通常有更差的睡眠、日间功能、心理健康、身体健康、工作效率和生活质量，与单独有失眠症或单独有 OSA 的人相比也是如此。最近的研究发现，在 10-20 年的随访过程中，COMISA 患者的死亡风险比两种情况都没有的患者高出 50%-70%。"睡前视窗程序示意图。资料来源：弗林德斯大学他说："鉴于 COMISA 的高发病率和不利健康的风险，我们必须针对这种情况制定和实施有效的循证管理方法。为了增加COMISA患者获得CBTi的机会，我们开发了适合失眠症患者和COMISA患者的自助式互动数字CBTi程序，并比较了其在失眠症患者与合并失眠症和高危睡眠呼吸暂停患者之间的有效性"。62 名有失眠症状的成年人在 18 个月的时间里使用了"卧室之窗"，并报告说失眠症状和相关的心理健康症状得到了显著而持续的改善。该计划专为失眠症患者设计，包括失眠症患者本人和 COMISA。每周一次，每次约 20-30 分钟，包括短视频、图像和基于文本的信息。治疗内容包括心理教育、刺激控制疗法、睡眠限制疗法、放松疗法、认知疗法和睡眠卫生信息。该程序包括持续评估嗜睡和警觉症状的算法，并提供量身定制的互动建议，以治疗失眠症，同时不会加重白天嗜睡的程度。斯威特曼博士补充说："我们的研究取得了积极的成果，这凸显了在整个医疗系统增加COMISA患者的使用机会之前，对确诊为OSA的患者进行这种数字化CBTi项目的有效性、安全性和可接受性调查的潜力。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

突破性的植物聚合物有望打破微塑料循环

突破性的植物聚合物有望打破微塑料循环 微塑料是从日常塑料制品中脱落的微小、几乎不可破坏的碎片。随着我们对微塑料的了解越来越多，情况也越来越糟。我们已经在海洋和土壤中发现了大量的微塑料，现在我们又在最不可能的地方发现了它们：我们的动脉、肺部甚至胎盘。微塑料需要 100 到 1000 年的时间才能分解，与此同时，我们的地球和身体每天都在受到这些材料的污染。寻找传统石油基塑料和微塑料的可行替代品从未像现在这样重要。加州大学圣迭戈分校的科学家和材料科学公司 Algenesis 的最新研究表明，他们研制的植物基聚合物能在七个月内完成生物降解，即使是微塑料级别的生物降解。这篇论文发表在《科学报告》杂志上，其作者都是加州大学圣地亚哥分校的教授、校友或前研究科学家。"我们刚刚开始了解微塑料的影响。我们对环境和健康影响的了解还只是皮毛，"论文作者之一、Algenesis 公司联合创始人、化学与生物化学教授 Michael Burkart 说。"我们正试图为已经存在的材料寻找替代品，并确保这些替代品在使用寿命结束后能够生物降解，而不是在环境中聚集，这并不容易。"论文的另一位作者罗伯特-波默罗伊（Robert Pomeroy）说："大约六年前，当我们首次创造出这种藻基聚合物时，我们的初衷一直是希望它能够完全生物降解，我们有大量数据表明，我们的材料正在堆肥中消失，但这是我们第一次在微粒水平上对其进行测量。他同时也是化学与生物化学教授和 Algenesis 公司的共同创始人。为了测试其生物降解性，研究小组将其产品研磨成细微颗粒，并使用三种不同的测量工具来确认，当将其放入堆肥中时，这种材料正在被微生物消化。第一个工具是呼吸计。当微生物分解堆肥材料时，它们会释放二氧化碳（CO2），呼吸计会对其进行测量。这些结果与纤维素的分解进行了比较，纤维素被认为是 100% 生物降解性的行业标准。植物基聚合物的生物降解率几乎达到了纤维素的 100%。石油基（EVA）和植物基（TPU-FC1）微塑料的颗粒计数显示，随着时间的推移，EVA 几乎没有生物降解，而 TPU 在第 200 天时已基本消失。资料来源：Algenesis 公司接下来，研究小组使用了水漂浮法。由于塑料不溶于水且会漂浮，因此很容易从水面上舀起。每隔 90 天和 200 天，几乎 100%的石油基微塑料都被回收，这意味着它们都没有发生生物降解。另一方面，90 天后，只有 32% 的藻类微塑料被回收，这表明超过三分之二的藻类微塑料已经生物降解。200 天后，只有 3% 的微塑料被回收，表明 97% 的微塑料已经消失。最后一项测量是通过气相色谱/质谱仪（GCMS）进行化学分析，检测到了用于制造塑料的单体的存在，表明聚合物正在被分解成最初的植物材料。扫描电子显微镜进一步显示了微生物如何在堆肥过程中定植于可生物降解的微塑料中。论文共同作者、生物科学学院教授兼 Algenesis 公司联合创始人斯蒂芬-梅菲尔德（Stephen Mayfield）说："这种材料是第一种在使用过程中不会产生微塑料的塑料。这不仅仅是针对产品生命周期末端和拥挤的垃圾填埋场的可持续解决方案。这实际上是一种不会让我们生病的塑料。"在通往可行性的漫长道路上，创造石油基塑料的环保型替代品只是其中的一部分。目前的挑战是如何将这种新材料用于原本为传统塑料制造的现有生产设备上，而 Algenesis 公司在这方面正在取得进展。他们已与多家公司合作，生产使用加州大学圣地亚哥分校开发的植物基聚合物的产品，包括用于涂层织物的特瑞堡公司和用于生产手机壳的犀牛盾公司。Burkart 表示："当我们开始这项工作时，有人告诉我们这是不可能的。现在我们看到了不同的现实。还有很多工作要做，但我们希望给人们带来希望。这是可能的。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新型太阳能技术可将温室气体转化为燃料和有用化学品

新型太阳能技术可将温室气体转化为燃料和有用化学品 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 在太阳光的集中照射下，这种复合材料在甲烷与二氧化碳的干转化（DRM）过程中表现出卓越的性能，合成气进化率达到 180.9 mmol gcat-1 h-1，选择性达到 96.3%。与传统催化系统相比，这是一项重大改进，因为传统催化系统通常需要高能量输入，而且会迅速失活。"我们的工作代表着在应对温室气体排放和可持续能源生产双重挑战方面迈出的重要一步，"上海交通大学首席研究员周宝文教授说。"通过利用太阳能和合理设计的纳米结构，我们展示了一条将废气转化为宝贵化学资源的绿色高效路线。"研究人员探索了Rh/InGaN1-xOx纳米线在光照驱动下与二氧化碳进行甲烷干转化制合成气（CH4+CO2+ light = 2CO + 2H2）的应用。该研究提出，用 O 部分取代 InGaN 中的 N 可以大大提高催化剂在光照下的活性和稳定性，而无需额外加热。研究人员将其光催化剂的卓越性能归功于光活性 InGaN 纳米线、氧修饰表面和催化活性铑纳米颗粒的整合所产生的协同效应。机理研究表明，结合的氧原子在促进二氧化碳活化、促进一氧化碳生成和抑制催化剂因焦化沉积而失活方面起着至关重要的作用。这项研究成果发表在著名的《科学通报》杂志上，为开发先进的光催化系统，利用可再生资源可持续地生产燃料和化学品铺平了道路。研究小组相信，他们的方法可以推广到其他重要的化学反应中，为绿色化工提供新的机遇。周宝文教授说："我们对这项技术的前景感到兴奋。"通过进一步优化催化剂设计和反应器配置，我们的目标是扩大该工艺的规模，并证明其在实际应用中的可行性。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

钙过量 - 科学家开发出杀死癌细胞的新方法

钙过量 - 科学家开发出杀死癌细胞的新方法 钙离子在细胞功能中起着至关重要的作用，但如果钙离子含量过高，就会对细胞造成危害。研究人员最近开发出一种化合物，可通过调节细胞内的钙离子流入来靶向摧毁肿瘤细胞。这种创新方法利用了肿瘤组织内已有的钙离子，无需外部钙源。《Angewandte Chemie》杂志上发表的一篇论文详细介绍了这一研究成果。生物细胞需要钙离子来维持线粒体（细胞的动力室）的正常运转。然而，如果钙离子过多，线粒体过程就会失衡，细胞就会窒息。由韩国首尔梨花女子大学的尹珠英（Juyoung Yoon）领导的研究小组与来自中国的研究小组一起，利用这一过程开发出了一种协同抗肿瘤药物，它可以打开钙离子通道，从而在肿瘤细胞内引发致命的钙离子风暴。研究人员瞄准了两个通道，第一个是外膜上的通道，另一个是内质网中的钙通道，内质网也是一个储存钙离子的细胞器。位于外膜的通道在暴露于大量活性氧（ROS）时打开，而内质网中的通道则被一氧化氮分子激活。为了产生能打开外膜钙通道的 ROS，研究人员使用了染料吲哚菁绿。这种生物活性剂可通过近红外线照射激活，不仅能引发导致 ROS 的反应，还能使环境升温。研究小组解释说，局部高温会激活另一种活性剂 BNN-6 释放一氧化氮分子，从而打开内质网中的通道。在肿瘤细胞系试验成功后，研究小组又在植入肿瘤的小鼠体内测试了一种注射制剂。为了创造出一种生物兼容的复合药物，研究人员将活性成分装入了微小的改性多孔硅珠中，这种硅珠对人体无害，但能被肿瘤细胞识别并转运到细胞内。将这些微珠注入小鼠血液后，研究人员观察到药物在肿瘤内积聚。照射近红外线成功地触发了作用机制，接受这种制剂的小鼠几天后肿瘤就消失了。作者强调，这种离子流入方法可能也适用于相关的生物医学研究领域，因为类似的机制可以激活不同于钙离子通道的离子通道，从而找到新的治疗方法。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质 塑料是一种非常复杂的材料，可能含有许多不同的化学物质，其中一些可能是有害的。食品塑料包装也是如此。挪威科技大学（NTNU）生物系教授马丁-瓦格纳（Martin Wagner）说："我们在一种用作食品包装的塑料产品中发现了多达9936种不同的化学物质。"瓦格纳研究塑料产品中的化学物质已有多年。他是挪威国立师范大学一个研究小组的成员，该小组现已在《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）杂志上发表了研究成果。来自挪威科技大学的博士生莫莉-麦克帕特兰（Molly McPartland）和萨拉-史蒂文斯（Sarah Stevens）是这两项研究的主要作者。在一项研究中，研究人员调查了 36 种用于包装食品的塑料产品。这些产品来自五个国家：美国、英国、韩国、德国和挪威。瓦格纳说："在大多数塑料产品中，我们发现了会影响激素分泌和新陈代谢的化学物质。"激素是人体的信使。它们由不同的腺体分泌，使不同的器官能够相互沟通。新陈代谢是人体利用营养物质为身体提供所需的能量和物质的各种过程的总和。在第二项研究中，研究人员观察了塑料化学物质的不同组合，以了解它们对 G 蛋白偶联受体可能产生的影响。这些受体在体内信号传递中发挥着重要作用。瓦格纳副教授说："我们从塑料制品中发现了 11 种影响这些信号受体的化学组合。"研究人员发现了这些化学混合物影响体内信号传输的新方法。"这些发现和以前的研究结果表明，塑料会让我们接触到有毒化学物质。它们支持我们需要重新设计塑料使其更安全的理论，"瓦格纳说。以前，人们还不确定这些化学物质在正常情况下是否会释放到环境中，或者是否会留在塑料中。不过，几年前，另一个研究小组证明，大多数塑料产品在浸入水中时都会沥出化学物质。瓦格纳也是该研究小组的成员之一。在研究过程中，他们发现了可能影响人类生育能力的化学物质。由于塑料中含有多种不同的化学物质，研究人员每次只能确定其中的几种。这意味着，我们对其中大多数化学物质的影响仍然知之甚少。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：