摘要:以电催化为基础的能量生产、转化和储存,主要借助于氧析出反应 (OER),在碱性水电解槽 (AWE) 和燃料电池中起着至关重要的作用。然而,缺乏高效且成本合理的催化剂材料来克服 OER 缓慢的电化学动力学,是重大障碍之一。在此,我们报道了一种在 H 2 S 存在下使用低温退火快速简便地合成双相硫化镍 (Ni-硫化物) 的气相沉积方法,并证明它是一种有效的 OER 催化剂,可解决电化学动力学缓慢的问题。双相 Ni-硫化物结构由密集堆积的 10 − 50 μ m 微晶组成,具有 40 − 50 个独立的双相层,例如 NiS 和 Ni 7 S 6 。作为电催化剂,双相镍硫化物表现出优异的 OER 活性,在过电位 (η 10 ) 为 0.29 V 时电流密度达到 10 mA/cm 2,并且在 50 小时内表现出优异的电化学稳定性。此外,镍硫化物在碱性条件下表现出相当强的电化学稳定性,并在过程中形成具有 OER 活性的镍氧化物/氢氧化物。采用节能合成方法,制备出独特的双相镍硫化物晶体纳米设计,为高效电催化剂组的可控合成开辟了新途径,以实现长期稳定的电化学催化活性。
已经提出了几种假设是为阿尔茨海默氏病的根本原因提出的,重点是不同的病理机制。一些关键假设,包括淀粉样蛋白β,胆碱能和金属离子假设。3,4尽管进行了正在进行的研究,但FDA和EMA批准了数量有限的阿尔茨海默氏症药物。其中包括:Galant-氨,Rivastigmine,Donezepil,Lecanemab,Donanemab,Adu-Canumab。5,6大多数可用的治疗方法都集中在胆碱能假设上,该假设突出了乙酰胆碱(ACH)在认知功能中的作用。因此,靶向ACHE是一种高度有希望的AD治疗策略。ACHE的结合位点分为三个不同的区域,包括催化活性位点(CAS),结合峡谷和外围阴离子位点(PAS)。有效的ACHE抑制剂必须与CAS或PAS区域结合,或具有桥接这两个位点的合适长度和结构的接头,允许与两者相互作用,尤其是两个芳族残基。7此外,良好的AD与A B肽的自组装相关,这是淀粉样蛋白级联假设的基石。在淀粉样蛋白的淀粉样蛋白前体蛋白(APP)(一种跨膜蛋白)中,通过B-和G-分泌酶进行蛋白水解裂解,从而导致B肽的产生。8因此,针对B -
寻找能够去除广泛有机污染物的非特异性催化剂的搜索仍然是他们在水生环境中越来越多的存在的关键挑战。在这项正在进行的探索中,这项工作构成了将二氧化物作为生态氧化自由基的激活剂的使用,其中,由于它们可以产生的自由基的有价值的自由基的有价值的效率,因此原始物质(PMS)具有突出性。使用伏击计量学技术分析了电活性溶液成分对电化学制剂的影响。组成和结构表征证实了成功的形成。沉积退火处理会导致新物种,例如在250ºC时Bi 7 O 9 I 3,主要是在420或520ºC时Bi 5 O 7 I I,也表现出可见的光吸收,为在阳光下使用的方式铺平了道路。最初,采用单个四环素(TC)溶液来测试制备膜的降解和矿化能力,评估溶液的pH值,PMS的存在,光照射和退火温度的影响。退火温度增加了催化作用。值得注意的是,对于所有碘化碘化物膜,在组合PMS和可见光照射时观察到最高的催化活性,展示了协同的改进。这种趋势也适用于MUL Tipollutant解决方案。在材料应用的关键作用中,结果表明,低于450ºC的退火温度促进了膜,这些膜在连续重复使用后合理地保持其活性和化学稳定性。
与传统的散装材料相比,使用三维(2D)纳米片有三个独特的优势:(1)裸露的表面的高百分比可以使更多不饱和的金属活性位点增强催化活性; (2)纳米厚度将加速质量传输和电子转移; (3)唯一的开放结构使更多的内部原子暴露为可访问的活动位点。20 - 22因此,超薄MOF纳米片可能是理想的模型系统,不仅可以设计为高性能电催化剂,而且在催化,传感器和超级电容器等方面具有许多有希望的应用。19不幸的是,由于固有的各向同性化学键,仅缩小具有3D拓扑结构的MOF的尺寸并不容易,目前很少有关于准备2D MOF纳米片的报道。24 - 26因此,为了控制MOF材料的2D各向异性生长,合成过程必须打破热力学平衡状态,并且必须在引入动力学的可控性。作为最重要的MOF之一,MOF-74(M¼CO,Ni)具有高密度和开放的不饱和配位位点,自2005年报道。27 MOF-74具有带有六边形通道的3D拓扑结构,直径约为11°A; MOF的每个金属原子都与2,5-二羟基甲状腺酸酸分子(DHTA)的羧基和羟基羟基羟基上的氧原子进行了协调。金属原子的第六个配位位点被吸收的来宾分子占据,该分子很容易删除以暴露不饱和的金属位点。28归因于
摘要:炎症是由外部刺激触发的一种保护应力反应,5-脂氧合酶(5LOX)作为白细胞素(LTS)炎症途径的有效介质起着关键作用。Nordihydroguaiarovicac(NDGA)充当5LOX的天然正常抑制剂,而3-乙酰基-11-酮β-β-β-β-β-oboswordic Acid(AKBA)起着天然的变构抑制剂的靶向5LOX。但是,抑制的确切机制尚不清楚。在这项研究中,使用高斯加速分子动力学(GAMD)模拟来阐明5LOX上NDGA和AKBA的抑制作用机制。发现正构抑制剂NDGA紧密结合在蛋白质的活性口袋中,占据了活性位点,并通过竞争性抑制抑制了5LOX酶的催化活性。变构抑制剂AKBA的结合引起了远端活性位点的显着变化,从而导致残基168-173从环向α-螺旋变为α-螺旋,以及残基285-290和375-400之间的显着负相关运动,从而减少了这些细分之间的距离。在模拟中,蛋白质稳定构象中的活性腔体积减少,阻碍了底物进入活性腔,从而通过变构效应抑制了蛋白质活性。最终,Markov状态模型(MSM)用于识别和分类蛋白质的亚稳态状态,从而揭示了不同构象状态之间的过渡时间。总而言之,这项研究提供了Akba和NDGA对5LOX抑制机制的理论见解,为开发专门针对5LOX的新型抑制剂提供了新的观点,对抗炎药发育具有潜在的影响。
丙酮酸羧化酶(PC)与多种疾病有关,包括2型糖尿病,癌症和细菌/病毒感染。但是,目前没有能够在体外和体内精确操纵PC活性的分子工具。本论文描述了1,3二取代的咪唑替替替翁的鉴定和表征,是金黄色葡萄球菌PC的新型有效,选择性和可渗透的变构抑制剂。基于动力学,结构和生物物理数据,假设这类抑制剂可以在PC上的非催化“ EXO结合”位点结合。据报道,此EXO结合位点对于催化至关重要,但以前尚未被认为是可药物的位置。本论文还表明,与未激活的PC相比,变构激活的PC对小分子抑制的敏感性明显较小。这一发现为针对人类PC的小分子抑制剂的发展提出了一个重要的新考虑。由于人类PC需要通过乙酰-COA激活催化活性,因此必须针对PC的变构激活形式进行未来的药物发现工作。最后,提供了体外证据,以反驳最近的说法,即两种天然产物Erianin和Anemoside B4是人类PC的抑制剂。本文提交了一个战略框架,以推动针对人类PC的药物发现。它概述了优化的筛选程序,并探讨了鉴定激活人PC抑制剂的可能途径。总体而言,这项工作大大提高了针对人PC的化学探针的开发,并最终有助于扩大用于研究PC在疾病中作用的可用工具包。
摘要:尽管蛋白质结构的计算机设计取得了进展,但事实证明,通过此类方法设计有效的酶催化剂非常困难。该领域的挑战之一是通过计算机设计催化肯普消除反应的酶,这种反应在自然界中是观察不到的。在几种此类设计中,有一系列的催化速率常数可以通过实验室进化提高几千倍,尽管与催化类似化学反应的天然酶相比仍然很小。这些进化的设计酶还表现出与热展开无关的异常温度最适值。在这里,我们报告了这些酶的催化反应和构象热力学的广泛计算机模拟,以分析催化活性低和温度行为异常的根本原因。结果表明,酶-底物复合物存在较低的能量状态,这在具有过渡态类似物的晶体结构中是看不到的,这解释了低活性的原因。化学步骤和两种反应物状态之间的过渡的计算阿伦尼乌斯和范特霍夫图均为线性,并且发现所得的反应热力学使催化屏障完全熵化。基于我们计算出的热力学参数的动力学建模为最佳温度提供了两种可能的定量解释:308 K 时限速步骤的变化或底物结合后热容量变化为 − 0.3 kcal/mol/K,其中实验数据似乎与前者最为一致。关键词:酶动力学、Kemp 消除、酶设计、熵、热容量 ■ 简介
一些液态金属催化剂在其固体对应物中表现出令人着迷的活性。有时这些差异表现为更大的活性(例如液体GA - PT是三个数量级,比固体pt的甲醇氧化更为活跃),10或其他时间作为选择性差异(例如实心GA - SN对CO 2的降低不活跃,但液体产生的甲酸盐具有95%的Faradaic效率)。11这些液体金属的毫无原则的催化活性及其有希望的再生行为,使它们在长期的异质催化效果中是高度吸引人的进步。迄今为止,尽管某些密度功能理论(DFT)的研究为支持现场观察到的行为提供了其他证据,但过去的液态金属的绝大多数工作本质上都是实验性的。12,13相反,对于固体催化剂,DFT计算在诸如筛选新催化剂,14,15次映射吸附能和反应路径等区域中被广泛使用,以优化当前的催化剂,16,17,以及确定反应机制,反应机制和反应速率。18 - 20在将DFT应用于固体异质催化剂上时,通常根据该静态表面和附着物质之间的相互作用能量,在能量最小值和0 K,0 K,17,21,22计算中间状态的能源时进行典型的结构。虽然这可能是固体结构的明智假设,但试图将这些标准DFT方法应用于液态金属催化剂证明了challenting,因为它们无法说明“植物”液态金属表面的动态性质。此外,还有证据表明,在固体金属表面23和纳米颗粒的原子中的显着迁移。24这些动态被认为对金属表面重建很重要,但也在
摘要:在这里,α氨基酸L-丙氨酸被用作在环境大气条件下亚微米尺寸的金属铜颗粒水性合成中既盖帽和稳定剂。使用L-抗坏血酸(维生素C)作为还原剂来实现铜(II)前体的还原。发现在L-丙氨酸和铜(II)前体,培养基的pH,温度和封盖剂的相对比例之间形成的复合物的性质在确定所得颗粒的大小,形状和氧化稳定性方面起着重要作用。吸附的L-丙氨酸被证明是一种屏障,赋予了极好的热稳定性限制铜颗粒,从而延迟了温度引起的空中氧化的发作。与替代制备方法相比,颗粒的稳定性得到了高度有利的烧结条件的补充,从而使在明显较低的温度(T≤120°C)处形成了导电铜纤维(T≤120°C)。由残留的表面L-丙氨酸分子充分利用所得的铜纤维,从而促进了长期稳定性,而无需阻碍铜矿的表面化学,这是由催化活性所证明的。相反,这些发现与具有长碳链的配体最适合提供稳定性,这些发现表明,很小的配体可以为铜提供高度效率的稳定性,而不会显着恶化其功能,同时促进低效果的刺激性,这是对启用高度应用的钥匙要求。关键字:金属铜,绿色化学,水性合成,低温烧结,导电膜,钝化■简介
引言双胞胎是响应外部刺激的材料的最常见结构转换之一,包括机械载荷(1),电子束或离子照射(2,3),激光震动(4)和加热(5)。纳米晶体可能会产生较高的特性,例如优异的机械强度(6),改善的热稳定性(7),高电导率(8),显着的光发射(9)和增强的催化活性(10)。了解纳米晶体中的孪生机制可以使纳米材料具有所需特性的结构工程。传统的智慧认为,双胞胎通过在相邻原子平面上的部分位错的一层移动来进行(11)。在外部机械载荷下的孪生二胎涉及非常规的机制,被描述为部分位错的随机激活(12),同时激活部分位错(13)或洗牌机制(14)。转化孪生型对不太了解。假定纳米晶体的转化是通过传统变形孪生机制进行的(11)。但是,该主张缺乏直接证据。转化双胞胎需要外部能量才能克服能量屏障(2-5)。注入外部能量(15,16),例如在热退火和电子或离子辐照过程中,为纳米晶体中的双胞胎形成提供了机会。这表明纳米晶体的双胞胎可能表现出受动力学控制的非常规途径。但是,由于部分脱位/滑移的速度被认为是按时间尺度出现的速度(17),因此同时意识到双重激发和原子成像仍然是技术挑战。在这项工作中,以面部为中心的立方铅(PB)纳米颗粒作为模型系统,我们使用