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Plasma-etching on monolithic MOFs-based MIM filter boosted chemical sensing

Nano Research 2024年第4期17卷 2800-2807页

作者： jianxi liu Li Feng Zhihuan Li Yang Wu Feng Zhou Yadong Xu Research&Development Institute Northwestern Polytechnical University in ShenzhenShenzhen 518057China State Key Laboratory of Solidification Processing Center of Advanced Lubrication and Seal MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Yantai Zhongke Research Institute of Advanced Materials and Green Chemical Engineering Shandong Laboratory of Advanced Materials and Green Manufacturing at YantaiYantai 264006China State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China

Metal-insulator-metal(MIM)cavity as a lithography-free structure to control light transmission and reflection has great potential in the field of optical ***,the dense top metal layer of the MIM prohibits any external medium from entering the dielectric insulation layer,which limits the application of the cavity in the sensing ***,we demonstrate a series of monolithic metal-organic frameworks(MOFs)based MIM cavities,which are treated by plasma etching to provide channels for chemical diffusion and to advance *** modulate the bandwidth of the MIM filters by controlling the MOF thickness as insulator *** plasma-etching is applied to build channels on the top metal layer without altering their saturation and brightness for chemical sensing *** etching time regulates the number and size of channels on the top metal *** behavior is demonstrated on the plasma-etched MOFs-based MIM cavity when external chemicals diffuse in the *** addition,we generate patterned structure of the MOFs-based MIM cavity via plasma-mask method,which can transfer to different substrates and produce a controllable structure color change for chemical *** MIM cavity may promote the advancement and applications of structural color in security imaging,color display,information anticounterfeiting,and color printing.

关键词： metal-organic frameworks(MOFs) spin-coating metal-insulator-metal filter patterns sensing

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Recent advances in molecular and nanoparticle probes for fluorescent bioanalysis

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Nano Research 2024年第7期17卷 6443-6474页

作者： Haowen Luo Lejie Tian Yaoming Zhang Yang Wu Bin Li jianxi liu State Key Laboratory of Solidification Processing Center of Advanced Lubrication and Seal MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China Yantai Zhongke Research Institute of Advanced Materials and Green Chemical Engineering Shandong Laboratory of Advanced Materials and Green ManufacturingYantai 264006China State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China

With the increasing emphasis on ecological safety and physical health,the detection and treatment of harmful substances and diseases are becoming more and more ***,efficiently monitoring these biological behaviors with high accuracy and sensitivity in real-time has shown prominent research *** use of fluorescent probes to analyze organisms has gained momentum in recent years,especially in the field of organ imaging and assisted cancer therapy,where fluorescent bioanalysis demonstrates significant *** this review,we explored the latest advancements in fluorescent molecular probes(e.g.,small-molecule,macro-molecule,supramolecule)and fluorescent nanoparticle probes(e.g.,quantum dots or nanoclusters,metal-organic frameworks,polymers,complexes)used as bioanalytical tools in various assays over the last three *** also delved into their detective mechanisms,specific application areas,and characterization tools for responsive *** review aims to showcase the most recent and comprehensive research progress in fluorescent bioanalysis based on molecular and nanoparticle probes,offering guidance for future developments in the design and fabrication of fluorescent probes and their potential applications.

关键词： fluorescent biosensing bioimaging disease diagnosis tumor detection and treatment

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Oil-soluble polymer brushes-functionalized nanoMOFs for highly efficient friction and wear reduction

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Friction 2024年第7期12卷 1499-1511页

作者： jianxi liu Yong QIAN Dongsheng LI Wei WU Mengchen ZHANG Jie YAN Bin LI Feng ZHOU State Key Laboratory of Solidification Processing Center of Advanced Lubrication and Seal MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China Shaanxi Engineering Research Center of Special Sealing Technology Xi'an Aerospace Propulsion InstituteXi'an 710100China State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China

Nanomaterials as lubricating oil additives have attracted significant attention because of their designable composition and structure,suitable mechanical property,and tunable surface ***,the poor compatibility between nanomaterials and base oil limits their further *** this work,we demonstrated oil-soluble poly(lauryl methacrylate)(PLMA)brushes-grafted metal-organic frameworks nanoparticles(nanoMOFs)as lubricating oil additives that can achieve efficient friction reduction and anti-wear *** were synthesized by free-radical polymerization,which was coordinatively grafted onto the surface of the UiO-67 ***,PLMA brushes were grown on the macroinitiator-modified UiO-67 by surface-initiated atom transfer radical polymerization,which greatly improved the lipophilic property of the UiO-67 nanoparticles and significantly enhanced the colloidal stability and long-term dispersity in both non-polar solvent and base *** adding UiO-67@PLMA nanoparticles into the 500 SN base oil,coefficient of friction and wear volume reductions of 45.3%and 75.5%were achieved due to their excellent mechanical properties and oil ***,the load-carrying capacity of 500 SN was greatly increased from 100 to 500 N by the UiO-67@PLMA additives,and their excellent tribological performance was demonstrated even at a high friction frequency of 65 Hz and high temperature of 120℃.Our work highlights oil-soluble polymer brushes-functionalized nanoMOFs for highly efficient lubricating additives.

关键词： MOFs polymer brushes surface modification tribological properties friction reduction anti-wear

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Metal–organic framework wafer enabled fast response radiation detection with ultra-low dark current

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Nano Research 2024年第4期17卷 2988-2993页

作者： Meng Xu jianxi liu Wei Wu Yang Chen Donghao Ma Sixin Chen Wanqi Jie Menghua Zhu Yadong Xu State Key Laboratory of Solidification Processing MIIT Key Laboratory of Radiation Detection Materials and Devices&School of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China

Semiconductive metal–organic frameworks(MOFs)have attracted great interest for the electronic ***,dark currents of present hybrid organic–inorganic materials are 1000–10,000 times higher than those of commercial inorganic detectors,leading to poor charge ***,we demonstrate a ZIF-8(Zn(mim)_(2),mim=2-methylimidazolate)wafer with ultra-low dark current of 1.27 pA·mm^(-2) under high electric fields of 322 V·mm^(-1).The isostatic pressing preparation process provides ZIF-8 wafers with good ***,the presence of redox-active metals and small spatial separation between components promotes the charge *** ZIF-8-based semiconductor detector shows promising X-ray detection sensitivity of 70.82μC·Gy^(-1)·cm^(-2) with low doses exposures,contributing to superior X-ray imaging capability with a relatively high spatial resolution of 1.2 lp·mm^(-1).Simultaneously,good peak discrimination with the energy resolution of~43.78%is disclosed when the detector is illuminated by uncollimated 241Am@5.48 MeVα-*** results provide a broad prospect of MOFs for future radiation detection applications.

关键词： MOFs lead-free α-particles X-ray detection and imaging dark current fast response

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Efficient water disinfection with ball milled Mg-biochar: The key role of trace Cu

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 412-417页

作者： Yanchao Jin Suixiaochen Chen Peiwen Huang Xiongjian Chen Chun-Yan Lin Li-Ping Li Xiao Chen Rui Ding jianxi liu Riyao Chen College of Environmental and Resource Sciences Fujian Normal UniversityFuzhou 350117China School of Materials and Chemical Engineering Minjiang UniversityFuzhou 350108China Research and Development Center for Watershed Environmental Eco-Engineering Beijing Normal UniversityZhuhai 519087China Fujian Key Laboratory of Pollution Control&Resource Reuse Fuzhou 350007China

In this study, magnesium and coconut shell carbon (CSC) were prepared by a ball milled process and used for water disinfection with adsorbing tiny amounts of copper(II). Dissolved oxygen (DO) was reduced to hydrogen peroxide (H_(2)O_(2)) via a two-electron pathway by Mg corrosion. Cu(II) in the wastewater will be enriched on the CSC surface and efficiently catalyzes H2O2 for inactivating E. coli. The results show that E. coli with an initial concentration of approximately 106 CFU/mL was under the detection limit (<4 CFU/mL) within 15 min. All of the Cu(II) could be adsorbed by the composite and catalyzed H2O2 to different active species. The quenching experiments, electron spin resonance (ESR) capture measurements and the UV-vis spectroscopy detection confirmed the present of the hydroxyl radicals (·OH), superoxide radicals (·O_(2)^(-)) and Cu(III). Different with tradition Fenton like process, Cu(III), rather than radicals, played the major role during the Mg-CSC/Cu(II) process. In addition to the cellular membrane damage, most of the bacterial genomic DNA was also be degraded and the bacterial reactivation was avoided. The Mg-CSC/Cu(II) process also showed a satisfied disinfection performance in real wastewater treatment. Overall, this study provides a new strategy for water disinfection.

关键词： Disinfection Magnesium Cu Hydrogen peroxide Biochar

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锆基凹凸棒土的制备及其对水体中内分泌干扰物去除性能

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福建师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 125-133页

作者：黄培颖刘俊彬李琳睿陈日耀刘键熙福建师范大学环境与资源学院、碳中和现代产业学院福建福州350117 福建省污染控制与资源循环利用重点实验室福建福州350117

通过锆改性绿色友好材料凹凸棒土制备锆基吸附材料去除内分泌干扰物,对其进行一系列测试表征。结果表明,在锆基改性材料表面存在具有功能基团ZrO2,其结构稳定,改性后材料的表面积和总孔容积分别提升3.8倍和2.2倍,在pH为1.5时,电位由负变... 详细信息

通过锆改性绿色友好材料凹凸棒土制备锆基吸附材料去除内分泌干扰物,对其进行一系列测试表征。结果表明,在锆基改性材料表面存在具有功能基团ZrO2,其结构稳定,改性后材料的表面积和总孔容积分别提升3.8倍和2.2倍,在pH为1.5时,电位由负变正,该性质的改变有利于对水体中内分泌干扰物的去除。将锆基改性材料用于4种常见的内分泌干扰物(双酚A、17β-雌二醇、17α-雌二醇、己烷雌酚)的吸附去除研究。结果表明,在pH为1.5,吸附剂投加量为15 mg,内分泌干扰物质量浓度为0.5μg·mL^(-1),吸附30 min后去除率可达100%,该材料经过重复利用4次,其对于内分泌干扰物的去除率可达60%以上。4种污染物的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。

关键词：内分泌干扰物凹凸棒土吸附锆改性新污染物水污染控制去除

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DDP功能化UiO-66纳米颗粒的制备及其作为润滑油纳米添加剂的摩擦学性能研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第8期44卷 1064-1073页

作者：罗浩文李番番吴韦李旭光钱勇张梦晨刘建喜西北工业大学深圳研究院广东深圳518063 西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心陕西西安710072 国营四达机械制造公司陕西西安712000

金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)材料具有良好的机械性能、可设计的组成结构以及可调的表面物化性质,在润滑油纳米添加剂方面表现出潜在的应用前景,然而,MOFs纳米颗粒与基础油之间差的相容性限制了其进一步的发展.本文中... 详细信息

金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)材料具有良好的机械性能、可设计的组成结构以及可调的表面物化性质,在润滑油纳米添加剂方面表现出潜在的应用前景,然而,MOFs纳米颗粒与基础油之间差的相容性限制了其进一步的发展.本文中选择具有良好化学、机械和热稳定性的UiO-66纳米颗粒作为润滑油添加剂,并通过将3种不同分子链长和结构的二烷基二硫代磷酸(DDP)分子在UiO-66上进行组装.借助透射电子显微镜、X-射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光动态光散射和高频摩擦磨损试验机对DDP修饰前后UiO-66的微观形貌、物相组成、化学结构、粒径分布和摩擦学性能进行了研究,发现DDP分子可以通过配位相互作用组装在UiO-66纳米颗粒表面而不会破坏初始MOFs的形状尺寸和结晶性,DDP的修饰有效改善了UiO-66纳米颗粒在溶剂以及基础油中的分散稳定性,进一步将其作为润滑油纳米添加剂,可表现出良好的减摩抗磨性能,并能有效提高基础油的抗载能力以及综合摩擦学性能.最后,通过X-射线光电子能谱仪对其摩擦机理进行了研究,结果表明:DDP分子修饰的UiO-66纳米颗粒通过DDP在摩擦副表面形成了摩擦反应膜以及Zr-MOFs的“滚珠轴承”效应,有效减少了摩擦副表面的摩擦磨损.

关键词： MOFs UiO-66 表面修饰润滑油添加剂摩擦学性能

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雨课堂混合式教学平时成绩评价体系探索——以高等代数课程为例

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大学数学 2024年第2期40卷 13-18页

作者：刘建熙林凡凯广东外语外贸大学数学与统计学院广州510006 湖南大学经济与贸易学院长沙410079

以高等代数课程的期末成绩作为学习成效的考量指标,利用相关分析、方差分析、回归分析并建立结构方程模型来研究雨课堂混合式教学下的学习成效,探究以雨课堂数据为基础的平时成绩与期末成绩之间的关联性.研究结果显示,雨课堂得分情况与... 详细信息

以高等代数课程的期末成绩作为学习成效的考量指标,利用相关分析、方差分析、回归分析并建立结构方程模型来研究雨课堂混合式教学下的学习成效,探究以雨课堂数据为基础的平时成绩与期末成绩之间的关联性.研究结果显示,雨课堂得分情况与学生期末成绩存在正相关,具体体现在“模块测验得分”和“课后测验得分”对期末成绩有显著影响.该结论对提高学生学习成效以及改革混合式教学模式下平时成绩评价体系提供参考.

关键词：混合式教学雨课堂多元统计结构方程模型

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青少年新型简化胰岛素抵抗指标与骨矿物质含量的关系

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中国学校卫生 2024年第4期45卷 570-574页

作者：马晓燕田梅刘建熹佟玲玲丁文清宁夏医科大学公共卫生学院银川750004 宁夏环境因素与慢性病控制重点实验室

目的分析青少年新型简化胰岛素抵抗(IR)指标与骨矿物质含量(BMC)的关系及其对骨量低下的评估效果,为早期识别和防治青少年骨骼相关疾病提供科学依据。方法于2017年9月—2020年9月,通过方便抽样和分层整群随机抽样的方法抽取银川市1594名... 详细信息

目的分析青少年新型简化胰岛素抵抗(IR)指标与骨矿物质含量(BMC)的关系及其对骨量低下的评估效果,为早期识别和防治青少年骨骼相关疾病提供科学依据。方法于2017年9月—2020年9月,通过方便抽样和分层整群随机抽样的方法抽取银川市1594名12~18岁青少年,并计算三酰甘油-葡萄糖指数(TyG)、三酰甘油葡萄糖-体重指数(TyG-BMI)及三酰甘油和高密度脂蛋白胆固醇比值(TG/HDL-C)作为新型简化IR指标。使用偏相关分析不同简化IR指标与BMC水平的相关性,使用二元Logistic回归分析青少年IR指标与骨量低下的关系,构建受试者工作特征(ROC)曲线分析其对骨量低下的评估效果。结果校正性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压家族史、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)混杂因素后,新型简化IR指标与BMC水平均呈正相关(TyG:r=0.11;TyG-BMI:r=0.58;TG/HDL-C:r=0.21);进一步调整体质量指数(BMI)、体脂肪(FM)、瘦体重(LM)指标后,IR指标与BMC的关系转为负相关(TyG:r=-0.20;TyG-BMI:r=-0.18;TG/HDL-C:r=-0.14)(P值均<0.01)。Logistic回归分析结果显示,调整性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压家族史、SBP、DBP因素后,TyG、TyG-BMI、TG/HDL-C水平升高青少年发生骨量低下的可能性降低(TyG:OR=0.63,95%CI=0.40~0.98;TyG-BMI:OR=0.94,95%CI=0.93~0.96;TG/HDL-C:OR=0.31,95%CI=0.17~0.58,P值均<0.05);调整BMI、FM、LM指标后,TyG和TG/HDL-C值高的女生发生骨量低下的可能性分别是低水平女生的4.95和4.38倍(TyG:OR=4.95,95%CI=1.29~18.95;TG/HDL-C:OR=4.38,95%CI=1.04~18.50,P值均<0.05)。ROC曲线显示,TyG-BMI对骨量低下的评估效果最佳(AUC=0.80,95%CI=0.77~0.83,P<0.01)。结论青少年新型简化IR指标与BMC呈负相关,其中TyG-BMI对骨量低下的评估效果最佳,可作为早期识别骨量低下的可靠指标。

关键词：胰岛素抵抗骨和骨组织矿物质生长和发育回归分析青少年

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新疆生产建设兵团2023年农作物种子产供需形势分析与建议

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中国种业 2024年第2期 23-25页

作者：刘建喜苏秀娟新疆生产建设兵团种子管理总站乌鲁木齐830011 新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

种子是农业的“芯片”,是影响粮食安全和农业高质量发展的内因。2021年中央全面深化改革委员会通过的《种业振兴行动方案》提出实现种业科技自立自强、种源自主可控,首次把种源安全提升到关系国家安全的战略高度。种子供需监测是评估用... 详细信息

种子是农业的“芯片”,是影响粮食安全和农业高质量发展的内因。2021年中央全面深化改革委员会通过的《种业振兴行动方案》提出实现种业科技自立自强、种源自主可控,首次把种源安全提升到关系国家安全的战略高度。种子供需监测是评估用种安全的重要手段,是守好种源自主可控与粮食生产安全的底线,是种情监测调度体系高质量发展的重要责任。对2023年度新疆生产建设兵团种植的棉花、杂交玉米、小麦等主要农作物种子生产面积、制种产量、种子需求变化、市场变化等进行分析,旨在引导企业科学调整制种计划,为2024年主要农作物种子生产提供参考。

关键词：新疆生产建设兵团农作物种子供给端需求端建议

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