来源:X-MOL在众多晶体多孔材料中,氢键有机框架(HOFs)因其结构可调性、孔隙度和多样的功能位点,已成为有前景的发光感测平台。通过将镧系(Ln 3+ )离子锚定于 HOFs 中,产生的 3+ Ln 锚定 HOFs(Ln@HOFs)协同结合了 Ln 3+ 离子卓越的光物理特性(如锐利发射、长寿命和大斯托克斯位移)与 HOFs 的灵活设计,实现了高度灵敏和选择性的传感。本综述系统总结了该构建策略的最新进展,以及其在环境污染物、生物标志物、抗生素、食品添加剂、挥发性有机化合物、温度等传感器中的开创性应用。尽管取得了相当大的进展,Ln@HOFs 在优化稳定性、增强干扰抗性和实现可扩展合成方面仍面临挑战。未来研究应追求多功能集成和可持续材料设计,这对于将 Ln@HOFs 确立为环境监测、医疗诊断和工业安全领域的变革性技术至关重要。
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来源:X-MOL对高纯度镧系元素需求的增长要求采用更具选择性的分离策略。现有方法主要遵循锁钥式或诱导拟合原则:前者使用固定的结合腔进行基于尺寸的识别,后者则依赖自适应且以能量为优先的架构。尽管已实现反向、V 形和 S 形选择性等显著趋势,但阳离子特异性选择性仍属罕见。在这里,我们展示了原子层面的非对称配体设计可以非常有效。将硫引入苯茕-二亚胺支架,产生了轻镧系元素中意外具有 Nd 选择性的不对称配体。光谱滴定证实了这一行为:尽管整体结合亲和力降低,硫的掺入仍使 Nd 的选择性比 La 和 Eu 提升了两个等级。这验证了非对称配体设计作为 f 元素辨别的有前景路径。
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来源:X-MOL鑭系离子的持续发光因其优异特性如光热稳定性、可调发射波长和长余辉时间,为信息存储、光学传感和仿生计算提供了独特机会。然而,这些材料在近红外(NIR)激发和多模调控方面存在不足,适用于神经形态应用。本研究中,我们开发了一种复合策略,通过耦合 SrAl 2 O 4 :Eu 2+,Dy 3+与 NaYF 4 :Yb 3+,Tm 3+,实现近红外触发和热调控的长持久发光(LPL)。近红外触发突触通过 NaYF 4 :Yb 3+ ,Tm 3+的上转换发射与 SrAl 2 O 4 :Eu 2+,Dy 3+激发态之间的辐射再吸收实现,980 纳米光激发时,匹配脉冲促进率(PPF)高达 211%。同时,LPL 通过热激活动力学调制,释放缺陷捕获电子。此外,基于利用光学与热刺激协同的人工突触实现了信息加密、手写数字识别和操作手势控制,识别准确率高达 91.12%。此外,开发了一种视觉-触觉双峰突触,模拟拿热杯时的生理反应。这些发现促进了基于 LPL 的多模突触在神经形态光子学、智能感知和人机交互中的潜在应用。
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来源:X-MOL在温和条件下催化分解氨是绿色制氢的一条有前景的路径。然而,传统金属活性位点上发生的解离式氨分解路径受布伦斯特–埃文斯–波拉尼(BEP)关系限制,该关系导致原子氮(N)的吸附能与N–H键解离能呈反向关联。本文报道了一种负载型钌/氮掺杂氧化铈(Ru/N-CeO₂)催化剂,其突破了上述限制,相较于未掺杂的对照催化剂展现出显著提升的催化活性。进一步研究发现,氮掺杂原子本身可作为独立活性位点,促进一种区别于传统钌主导路径的缔合式反应机制。通过系统的同位素标记实验结合计算模拟,我们阐明了氮位点上的反应机理,并揭示了活性位点的空间位置与催化活性之间存在独特关联:邻近的氮位点表现出最高活性,这挑战了传统认为活性主要源于金属–载体界面位点的观点。尽管氮掺杂常被用于表面改性,但本研究证明其还可通过引入新型活性位点来改变反应机制。这些发现为氨分解反应中催化载体的理性设计提供了重要指导,并为受尺度关系限制的多相催化体系开辟了新的研究方向。
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