随着全球对能源效率和环境可持续性的关注日益增加，发光二极管（LED）技术已成为照明和显示领域的主流选择。然而，尽管传统LED技术在能效和性能上取得了显著进步，但其制造过程中对稀有材料的依赖以及对环境的影响仍然是一个不可忽视的问题。近年来，钙钛矿发光二极管（PeLEDs）因其轻量化设计、灵活性和宽色域等优势，逐渐成为下一代照明和显示技术的热门候选。然而，尽管PeLEDs在技术上取得了快速进展，其环境和经济影响的全面评估仍然缺乏，这对其未来的商业化至关重要。 本研究旨在从生命周期角度评估18种代表性PeLEDs的环境和经济性能，以确定可持续PeLEDs发展的有效工业技术路径。研究不仅关注技术性能，还深入分析了PeLEDs在整个生命周期中的环境影响，特别是铅（Pb）在PeLEDs中的毒性贡献，并提...
环己酮肟（cyclohexanone oxime）是尼龙-6生产的关键中间体，全球尼龙-6的年产量预计在2024年将达到890万吨，因此对环己酮肟的需求也在不断增加。传统的环己酮肟合成方法主要包括羟胺（NH2OH）与环己酮的反应，然而这种方法存在诸多问题，例如羟胺的爆炸性、腐蚀性酸的使用以及低价值的副产物硫酸铵的生成。此外，另一种工业方法是通过过氧化氢（H2O2）进行环己酮的氨氧化反应，但这一过程也面临着H2O2的高成本和低稳定性问题。因此，开发一种可持续且高效的环己酮肟合成方法具有重要意义。 近年来，电化学合成环己酮肟的策略逐渐受到关注。该方法利用氮氧化物（NOx）与环己酮反应，避免了传统方法中的诸多问题。然而，这一过程仍然面临着两相反应中的质量传输阻力大、羟胺竞争性氢化等问题，导致法拉第...
学术背景 沸石（zeolite）是一种具有规则孔道结构的微孔材料，广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域。由于其独特的孔道结构和化学性质，沸石在石油化工、环境保护和能源储存等领域具有重要的应用价值。然而，沸石的合成和结构调控仍然面临诸多挑战，尤其是在超大孔沸石的合成和结构稳定性方面。传统的合成方法往往难以精确控制沸石的结构，而拓扑转化（topotactic transformation）作为一种重要的策略，可以通过原子尺度的结构变化来实现沸石的定向合成和结构调控。 本研究旨在通过时间分辨的三维电子衍射（3D electron diffraction, 3D ED）技术，揭示超大孔硅酸盐沸石ECNU-45向ECNU-46的拓扑转化过程。通过原子尺度的结构动态分析，研究者希望深入理解沸石在拓扑转化...
学术背景 随着全球向低碳社会的转型，锂离子电池（LIBs）作为重要的能源存储技术，其需求迅速增长。然而，锂资源的有限性和废旧电池的处理问题日益突出。传统的锂回收方法（如火法冶金、湿法冶金和直接再生）虽然有效，但存在高能耗、高化学试剂消耗和环境污染等问题。因此，开发一种高效、环保且经济的锂回收技术成为当前研究的重点。 中国科学技术大学的研究团队提出了一种新型的电化学方法，能够同时从废旧锂离子电池中回收锂，并从废气中捕获二氧化氮（NO₂），同时产生电能和高纯度的硝酸锂（LiNO₃）。这一方法不仅解决了锂资源回收的难题，还为废气处理提供了新的解决方案。 论文来源 这篇论文由中国科学技术大学应用化学系的研究团队撰写，主要作者包括Weiping Wang、Zaichun Liu、Zhengxin Zh...
UC-II® 未变性II型胶原在功能性食品和饮料加工中的保留研究 学术背景 胶原蛋白在食品和饮料行业中广泛应用，以增强产品的营养和健康价值。尤其是未变性II型胶原蛋白（UC-II®），因其对关节健康的潜在益处而备受关注。然而，食品和饮料的加工过程通常涉及高温、酸性或碱性环境，这些条件可能会影响胶原蛋白的质量和生物活性。因此，理解未变性II型胶原蛋白在不同加工条件下的稳定性，对于优化功能性食品和饮料的开发具有重要意义。 这项研究旨在评估UC-II®未变性II型胶原蛋白在多种功能性食品和饮料原型加工过程中的保留情况，为制造商提供科学依据，确保其在最终产品中的有效性。 论文来源 该论文由 George Pates、Tyler White、Shane Durkee 和 Zainulabedin Sa...
锂金属电池中的压力效应：通过夹具设计优化电池性能 学术背景 随着电动汽车（EVs）和可再生能源的快速发展，高能量密度电池的需求日益增长。锂金属电池因其高理论容量（3860 mAh/g）和低电极电位（-3.04 V vs. SHE）被视为下一代电池技术的有力候选者。然而，锂金属电池的商业化面临多重挑战，包括锂枝晶生长、固体电解质界面（SEI）的不均匀形成以及电解质消耗等问题。这些问题在大尺寸电池中尤为突出，导致电池的循环寿命和安全性能下降。 为了解决这些问题，研究人员开始探索外部压力对锂金属电池性能的影响。外部压力可以改善锂的均匀沉积/剥离，减少锂枝晶的生长，并提高电解质的润湿性。然而，不同压力夹具设计对电池性能的具体影响尚未得到系统研究。本文通过设计多种外部压力夹具，深入探讨了不同压力和夹具...
磁驱动胶囊中的自展开片剂用于靶向药物递送 背景介绍 胃肠道（Gastrointestinal, GI）疾病，如炎症性肠病、胃肠道出血和癌症，是全球范围内的重要健康问题。传统的治疗方法，如内窥镜检查和口服药物，虽然在一定程度上有效，但存在许多局限性。例如，内窥镜检查依赖于操作者的技术水平，且难以在单次检查中覆盖整个胃肠道。口服药物则面临药物在胃肠道中降解和吸收受限的问题。 为了解决这些问题，近年来，胶囊内窥镜和药物递送系统得到了广泛关注。然而，现有的胶囊系统在多个病灶的靶向治疗和主动移动能力上仍然存在不足。为此，Lee等人在2025年发表于《Device》期刊上的研究中，提出了一种新型的磁驱动胶囊系统，该系统能够将治疗片（Therapeutic Sheets, TheraS）递送到胃肠道中的特...
基于偏好预测的进化式多目标优化用于汽油调和调度 背景介绍 随着全球能源市场的不断变化，汽油的生产和调和工艺面临着越来越多的挑战。汽油作为石油工业的重要产品，其调和和调度过程直接影响产品的质量和生产效率。汽油调和需要根据产品规格和性能要求，将多种组分按不同比例混合，以生产不同等级的汽油。在此过程中，必须满足多项性能指标，例如辛烷值（Octane Number, ON）、里德蒸气压（Reid Vapor Pressure, RVP）、铅含量、硫含量及闪点等。这不仅要求严格的质量控制，还需符合日益严苛的环保法规。 汽油调和和调度本质上是一个多目标优化问题。此类问题具有多个相互冲突的目标，例如提高产品质量、最大化生产效率、减少设备占用率、以及尽量降低生产成本。此外，这一问题还涉及复杂的约束条件和非线...
体积增材制造在细胞打印中的应用 学术背景 体积增材制造（Volumetric Additive Manufacturing, VAM）是一种革命性的3D打印技术，能够快速创建复杂的三维结构，尤其是在细胞打印领域，VAM能够模拟天然组织的结构，为再生医学和组织工程提供了新的可能性。然而，尽管VAM技术具有巨大的潜力，但其在工业应用和监管合规方面仍面临诸多挑战。特别是在生物打印领域，如何确保打印组织的安全性、有效性以及规模化生产，仍然是亟待解决的问题。此外，不同国家和地区在VAM技术的监管框架和知识产权保护方面也存在差异，这为技术的推广和应用带来了额外的障碍。 本文由Vidhi Mathur、Vinita Dsouza、Varadharajan Srinivasan和Kirthanashri S...
增强基因递送至乳腺癌的高效siRNA装载和pH响应性小细胞外囊泡 学术背景 近年来，小细胞外囊泡（small extracellular vesicles, sEVs）因其天然来源和固有的归巢特性，成为药物递送领域的热门研究对象。sEVs是由大多数真核细胞分泌的脂质纳米颗粒，直径通常在50-150纳米之间。它们携带多种生物分子，能够通过细胞间通讯传递信息，并在体内表现出良好的结构和生理稳定性。这些特性使得sEVs在治疗多种疾病方面具有巨大潜力，尤其是在药物递送领域。 然而，尽管sEVs在药物递送方面展现了广阔的前景，但其临床应用仍面临诸多挑战。首先，sEVs的大规模生产和高效纯化技术尚未成熟，限制了其在临床中的广泛应用。其次，sEVs的异质性导致其在体内的效果难以预测。此外，传统的药物装载方...