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Research progress in metal-organic frameworks and their derivatives in electrochemistry

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Science China Chemistry 2025年

作者： Lingling Chen Yuxin Liu Yichun Su Wenchen zhu Guangyu Du huan Pang School of Chemistry and Chemical Engineering Yangzhou University Department of Applied Physics The Hong Kong Polytechnic University Interdisciplinary Materials Research Center Institute for Advanced Study Chengdu University State Key Laboratory of Coordination Chemistry Nanjing University

Metal-organic frameworks (MOFs) are distinguished by their unique porosity and meticulously ordered framework structures,setting them apart from conventional complexes. These materials are defined by their highly organized crystalline and pore structures, extensive surface areas, robust porosity, and superior adsorption capabilities. Owing to their exceptional structural and functional attributes, MOFs and their derivatives are leveraged across a broad spectrum of applications, demonstrating significant potential across diverse sectors. In recent times, the scientific community has increasingly focused on MOFs, underscoring their growing importance in research. Despite the promising array of applications for MOFs and their derivatives,challenges persist in practical deployments, and the pathway to research advancement remains daunting. This document delves into the synthesis and various applications of MOFs and their derivatives, particularly in the domains of energy storage, catalysis,sensing, and water treatment. It also highlights the ongoing research progress in the field of electrochemistry, including developments in lithium ion batteries (LIBs), lithium-sulfur batteries (LSBs), zinc-ion batteries (ZIBs), aqueous nickel-zinc batteries (NZBs), and supercapacitors. Finally, it provides an outlook on the future prospects and potential hurdles facing the development of MOF materials.

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多感官视角下城市居民滨江空间景观感知偏好

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 182-194页

作者：朱战强李欢中山大学地理科学与规划学院广东广州510006 广东省公共安全与灾害工程技术研究中心广东广州510006

中国城镇化迈入人口城镇化的“下半场”,多感官下的居民景观感知与规划设计是近年空间感知分析与规划设计的热点。然而,现有研究多集中于视觉、听觉单一感官分析或双重感官分析,存在着对嗅觉、触觉等感官缺乏关注,以及对多感官结合分析... 详细信息

中国城镇化迈入人口城镇化的“下半场”,多感官下的居民景观感知与规划设计是近年空间感知分析与规划设计的热点。然而,现有研究多集中于视觉、听觉单一感官分析或双重感官分析,存在着对嗅觉、触觉等感官缺乏关注,以及对多感官结合分析关注很少的理论不足。本文以多感官感知为视角,以广州市滨江公共空间景观作为研究对象,将其分为“自然、人类/人类活动、人造/机械”3种景观要素及33个景观因素,通过构建感知增长率指数,对视觉、听觉、嗅觉和触觉4种感官下的不同类型滨江空间的居民景观感知特征进行评价。结果表明:不同景观要素下4种感官的感知相对敏感度不同,自然景观中嗅觉敏感,人类活动景观中听觉敏感,人造景观中触觉敏感。相对视觉和触觉而言,听觉和嗅觉下居民景观感知需求更容易被忽视。居民对自然声音和自然气味的景观要素感知期待仍需加强,而人类活动声和机械气味则不受欢迎。多感官下的景观要素感知特征在不同类型的公共空间下存在差异,广场和桥下/码头是重点改造空间,需特别关注避免电子设备声和交通噪声的干扰。最后形成了各滨江空间相应的感知设计指引。本文提出,集成多感官的居民景观感知分析可为城市滨江空间规划和设计提供实质性的参考。

关键词：多感官感知滨江空间景观要素偏好广州市

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Boosting aqueous nickel-zinc battery stability with bimetallic ion-integrated 1D metal-organic nanowires

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Science China Chemistry 2025年

作者： Yihao Chen Jin Liang Yichun Su Guoyin zhu Hengyue Xu Hongye Ding Guangxun Zhang Dianheng Yu Zizhou Shen Yizhou Zhang Wei huang huan Pang School of Chemistry and Chemical Engineering Yangzhou University Key Laboratory of Flexible Electronics (KLoFE) & Institute of Advanced Materials (IAM) School of Flexible Electronics (Future Technologies) Nanjing Tech University (NanjingTech) Institute of Advanced Materials and Flexible Electronics (IAMFE) School of Chemistry and Materials Science Nanjing University of Information Science & Technology Department of Chemistry Tsinghua University State Key Laboratory of Coordination Chemistry Nanjing University

Limited by low conductivity,designing cathode materials with excellent electron transfer efficiency for high-performance nickel-zinc batteries （NZBs） remains *** this study,a series of bimetallic metal-organic nanowires were fabricated by doping M ions in NiNTA,resulting in NiMNTA (M=Mg2+,Mn2+,Co2+,Zn2+,Ag+),and NixCo6-xNTA （x=1,2,3,4,5）.The proportions and types of metal ions can be modified without altering the initial coordination structure.X-ray absorption fine structure spectroscopy （XAFS） revealed that only M–O bonds,not metal bonds,were present in the *** performance of Ni2Co4NTA as the cathode for aqueous NZBs was significantly improved,achieving the maximum energy density of 279.17Wh kg-1with the high cycle stability （retention rate of 72.0%after 1,000 cycles）.The flexible Ni2Co4NTA//Zn@carbon cloth battery employing gel electrolyte also exhibits the excellent Coulombic efficiency of 96%after 350 *** approach shows considerable potential for designing one-dimensional materials with bimetallic modifications,providing new strategies for developing cathode materials for NZBs with high specific capacity and cycle stability.

关键词：

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基于铁死亡探讨防治溃疡性结肠炎的机制

世界华人消化杂志 2024年第2期32卷 109-115页

作者：张尔馨郝微微王珠环时艺榕上海中医药大学附属曙光医院上海市201203

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种慢性炎症性肠道疾病,其病因和发病机制尚未完全明确.随着社会的发展和压力的增加,UC患者数量持续增加,尤其是在亚洲,且与健康个体相比,UC患者患结直肠癌的风险大大增加.虽然目前其具体发病机... 详细信息

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种慢性炎症性肠道疾病,其病因和发病机制尚未完全明确.随着社会的发展和压力的增加,UC患者数量持续增加,尤其是在亚洲,且与健康个体相比,UC患者患结直肠癌的风险大大增加.虽然目前其具体发病机制尚不清楚,但研究表明与免疫系统、环境、肠道微生态平衡、遗传等多种因素密切相关.UC患者体内与UC模型会发生铁死亡损伤,且在运用铁死亡抑制剂后可有效缓解症状.铁死亡是一种新形式的调节性细胞死亡,是由铁过度积累和脂质过氧化引起的,其特征是铁沉积、脂质过氧化异常和氨基酸代谢异常.本文就铁死亡的三大特征探讨基于铁死亡防治UC的机制及治疗策略作一综述.

关键词：铁死亡溃疡性结肠炎细胞死亡

浅析细胞自噬在溃疡性结肠炎发病机制中的作用

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世界华人消化杂志 2023年第24期31卷 1022-1028页

作者：时艺榕郝微微张尔馨王珠环李乐上海中医药大学附属曙光医院上海市200120

溃疡性结肠炎是病变累及结直肠黏膜的一种慢性特发性炎性疾病,病情特点是反复发作,主要临床表现为腹痛、腹泻及黏液脓血便等.目前对溃疡性结肠炎的发病机制尚未完全明了,多数学者普遍认为其发病受遗传易感性、环境因素、免疫系统紊乱、... 详细信息

溃疡性结肠炎是病变累及结直肠黏膜的一种慢性特发性炎性疾病,病情特点是反复发作,主要临床表现为腹痛、腹泻及黏液脓血便等.目前对溃疡性结肠炎的发病机制尚未完全明了,多数学者普遍认为其发病受遗传易感性、环境因素、免疫系统紊乱、微生物组和肠道微菌群失调等因素的影响.近年来,细胞自噬的概念逐渐受到科学界的关注,越来越多的学者在自噬理论的基础上开始研究溃疡性结肠炎的发病机制.本篇综述将从细胞自噬入手浅析其在溃疡性结肠炎发病机制的作用.

关键词：溃疡性结肠炎细胞自噬发病机制

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太湖底泥磷释放量及释放规律的研究综述

湖泊科学 2025年第1期37卷 14-35页

作者：朱伟侯豪刘环许小格朱瑜星陈诺曹俊林乃喜河海大学环境学院南京210098 河海大学土木与交通学院南京210098 河海大学水科学研究院南京210098

太湖是我国最为重要的湖泊之一,是国家湖泊治理的重点。自2007年水危机以来,太湖治理累计投入超2620亿元,是世界上治理力度最大的湖泊。2016年以来太湖出现磷反弹,2020年开始显著好转,2023年水华减少。太湖蓝藻水华与磷的响应相对显著,... 详细信息

太湖是我国最为重要的湖泊之一,是国家湖泊治理的重点。自2007年水危机以来,太湖治理累计投入超2620亿元,是世界上治理力度最大的湖泊。2016年以来太湖出现磷反弹,2020年开始显著好转,2023年水华减少。太湖蓝藻水华与磷的响应相对显著,回顾太湖磷十余年来的研究,关于底泥内源释放对水体总磷贡献的说法不一,这对于太湖整体磷负荷的认识及内源治理措施的制定产生了重要影响。针对太湖底泥磷的源汇、释放量以及释放规律,本文对国内外关于湖泊底泥磷释放的监测、实验、计算等研究进行系统回顾,对关于太湖底泥释放方面的研究进行梳理。通过比较和分析,尝试形成对太湖底泥磷释放规律和范围的一些基本认识。通过综述总结提出了“总源”“总汇”“净源”“净汇”的概念,并对可能成为“净源”的5个过程的发生条件和释放强度进行分析。认为Fick扩散释放是可以恒常性发生的过程,而在具备条件才发生的过程中,DO<2 mg/L后出现的磷还原释放是比较主要的过程,需要重点关注。“净源”是否发生应该依据实际湖泊的环境条件开展动态释放实验来判断。太湖目前虽然处于“总汇”状态,但“净源”是显著存在的,明确“净源”存在的位置和发生的时段对于太湖内源治理非常重要。

关键词：太湖底泥磷释放源汇质量平衡释放实验

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Settlement Mode Analysis for An Immersed Tube Tunnel Considering A Nonuniform Foundation Under Tidal Load

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China Ocean Engineering 2022年第3期36卷 427-438页

作者： wang Yan-ning ZHOU huan-zhu wang Le-chen Department of Civil and Environmental Engineering Shantou UniversityShantou 515063China State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering China University of Mining and TechnologyXuzhou 221000China

Immersed tube tunnels are usually placed on soft soil layers in cross-sea tunnelling *** to the influence of stratum conditions and slope design,the longitudinal distribution of substratum layers is generally ***,the inhomogeneous deformation of the element-joint becomes the key factor in the failure of the immersed tube ***,a corresponding calculation method for joint deformation is needed to explore the deformation law of immersed tube *** constructing a three-section immersed tube tunnel analysis model(TTM),the relationship between the two types of deformation of the immersed tube tunnel structure in a longitudinal nonuniform soft soil foundation is described,and the deformation characteristics of the immersed structure under different boundaries are *** on the mechanical behaviour of the joint and foundation,according to the Timoshenko beam on the Vlasov two-parameter foundation(VTM),considering the tidal cyclic load during the operation and maintenance period,an example analysis is ***,the deformation characteristics and development trend of the immersed tube tunnel under the influence of different soil layers are *** obtained results have a certain guiding significance for the deformation calculation of immersed tube tunnels.

关键词： geotechnical engineering immersed tube tunnel theoretical analysis soft soil foundation element-soil interaction

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低负荷血流限制和高强度抗阻运动对男性运动青年大腿微循环功能的影响

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 393-401页

作者：彭永胡江平朱欢湖北民族大学体育学院湖北省恩施市445000 广西民族师范学院体育学院广西壮族自治区崇左市532200

背景:微循环作为人体物质能量代谢交换的唯一场所,与人体运动能力密切相关。抗阻运动是提高微循环功能的有效方式,但也有研究指出血流限制训练也能提高微循环功能,且具有负荷小和安全性高等优点。目的:比较6周低负荷血流限制运动、高强... 详细信息

背景:微循环作为人体物质能量代谢交换的唯一场所,与人体运动能力密切相关。抗阻运动是提高微循环功能的有效方式,但也有研究指出血流限制训练也能提高微循环功能,且具有负荷小和安全性高等优点。目的:比较6周低负荷血流限制运动、高强度抗阻运动对运动型男性青年大腿微循环功能的影响,并从血管内皮功能角度探讨运动改善微循环功能的可能机制。方法:将湖北民族大学60名体育专业男性大学生按照随机数表法分为对照组、高强度抗阻运动组和低负荷血流限制运动组,每组20人。低负荷血流限制运动组进行6周(每周3次、每次90 min、运动强度为30%1RM)的低负荷血流限制运动;高强度抗阻运动组进行6周(每周3次、每次90 min、运动强度为70%1RM强度)的抗阻训练;对照组该时间段不进行任何形式的运动训练。分别在干预开始的前1 d以及6周干预结束后次日的晨起空腹状态下对3组受试者微血管血流灌注量、经皮氧分压、肌氧饱和度、一氧化氮、内皮型一氧化氮合酶、内皮素1、血管内皮细胞生长因子及大腿围、肌力等指标进行测试。结果与结论:①运动干预后,低负荷血流限制运动组和高强度抗阻运动组的微血管血流灌注量加热值、血细胞移动速度加热值与对照组及运动干预前相比有显著差异(P<0.05);低负荷血流限制运动组微血管血流灌注量加热值、血细胞移动速度加热值与高强度抗阻运动组相比有显著差异(P<0.05);经皮氧分压和肌氧饱和度与干预前相比有显著性差异(P<0.05)。②运动干预后,低负荷血流限制运动组和高强度抗阻运动组一氧化氮、内皮型一氧化氮合酶、内皮素1、血管内皮细胞生长因子与对照组及运动干预前相比有显著差异(P<0.05)。③运动干预后,低负荷血流限制运动组和高强度抗阻运动组大腿围和大腿肌肉力量与运动干预前相比有显著差异(P<0.05)。④上述结果证实,6周低负荷血流限制运动和高强度抗阻运动可能通过调节内皮型一氧化氮合酶、内皮素1、血管内皮细胞生长因子等血管因子的分泌,提高体育专业大学生大腿微循环功能,并增加大腿肌肉的收缩力量,且低负荷血流限制运动对微血管血流灌注量、血细胞移动速度的干预效果更佳,因此低负荷血流限制运动较高强度抗阻运动在提高微循环功能方面更具优势。

关键词：低负荷血流限制高强度抗阻微循环功能肌肉力量微血管血流灌注量经皮氧分压肌氧饱和度一氧化氮内皮素1 血管内皮生长因子

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Deducing the internal interfaces of twisted multilayer graphene via moiré-regulated surface conductivity

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National Science Review 2023年第8期10卷 194-202页

作者： huan wang Sen wang Shuai Zhang Mengzhen zhu Wengen Ouyang Qunyang Li Applied Mechanics Laboratory Department of Engineering Mechanics Tsinghua University 2. Department of Engineering Mechanics School of Civil EngineeringWuhan University 3. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering ScienceWuhan University State Key Laboratory of Tribology in Advanced Equipment Tsinghua University

The stacking state of atomic layers critically determines the physical properties of twisted van der Waals materials. Unfortunately, precise characterization of the stacked interfaces remains a great challenge as they are buried internally. With conductive atomic force microscopy, we show that the moiré superlattice structure formed at the embedded interfaces of small-angle twisted multilayer graphene(tMLG) can noticeably regulate surface conductivity even when the twisted interfaces are 10 atomic layers beneath the surface. Assisted by molecular dynamics(MD) simulations, a theoretical model is proposed to correlate surface conductivity with the sequential stacking state of the graphene layers of tMLG. The theoretical model is then employed to extract the complex structure of a tMLG sample with crystalline defects. Probing and visualizing the internal stacking structures of twisted layered materials is essential for understanding their unique physical properties, and our work offers a powerful tool for this via simple surface conductivity mapping.

关键词： twisted graphene electrical conductivity embedded interface atomic reconstruction moiré pattern