设计高活性催化剂的关键是确定活性的来源。然而,这仍然是一个挑战。[8,9] 特定催化剂的活性传统上与其表面性质有关。因此,具有大表面积、良好导电性和高迁移率的材料被认为是良好的催化剂,因为它们具有丰富的活性位点,有利于氧化还原反应中中间体的吸附和电子转移。这是广泛使用的催化剂合成策略的动机,例如纳米结构化、掺杂、合金化或添加缺陷。每种方法都旨在暴露优先晶体表面或对其进行工程改造以提高其活性。[10–12] 然而,从设计的角度快速准确地确定活性位点的位置仍然是一项艰巨的任务,这使得从许多潜在的有趣材料中发现高性能催化剂成为一项挑战。拓扑材料具有稳健的表面态和高迁移率的无质量电子。 [13–15] 此外,无论是从理论还是实验角度,许多最先进的催化剂(如 Pt、Pd、Cu、Au、IrO 2 和 RuO 2 )都被认为具有拓扑衍生的表面态 (TSS)。[16,17] 因此,有证据表明 TSS 在催化反应中发挥着重要作用。[18,19] 此类状态主要由
CRISPR 干扰 (CRISPRi) 是一种在哺乳动物细胞中沉默基因的高效方法,它采用酶失活形式的 Cas9 (dCas9) 与一个或多个与靶基因转录起始位点互补 20 个核苷酸 (nt) 的向导 RNA (gRNA) 复合。此类 gRNA/dCas9 复合物与 DNA 结合,阻碍目标基因座的转录。在这里,我们提出了一种替代的基因抑制策略,即使用活性 Cas9 与截短的 gRNA (tgRNA) 复合。Cas9/tgRNA 复合物与特定靶位点结合而不会触发 DNA 切割。当靶向转录起始位点附近时,这些短的 14-15 nts tgRNA 可有效抑制果蝇体细胞组织中几种靶基因的表达,而不会产生任何可检测到的靶位点突变。 tgRNA 在与 Cas9-VPR 融合蛋白复合时还可以激活靶基因表达或调节增强子活性,并且可以整合到基因驱动中,其中传统 gRNA 维持驱动,而 tgRNA 抑制靶基因表达。
可以通过合成后修饰(PSM)策略来规避,这进一步扩大了MPN的功能。[28]尽管已经引入了广泛的不同化学功能,但功能生物学实体的实现,例如肽,蛋白质或寡核苷酸,有望在非对称有机催化,鼠分离或特定的离子/气体/气体结合的非对称有机体所需的高度特定相互作用的MPN出现。ma等。在酰胺连接的COF中优雅地利用了缺陷,以固定赖氨酸,溶菌酶或三肽Lys-val-Phe在残留的羧酸盐上。[29]该材料被证明能够进行手性分离,但缺陷代表了COF结构中固有的构象柔韧性和降低的结晶度。使用功能构建块的共聚方法成功地导致将Pro引入有组织的COF中。[30]途径需要保护组的策略,强制执行额外的脱身步骤,并避免COF网络中的功能实体的本地拥挤,在实施功能性肽域时,随着分子量的增加,可能会变得越来越具有挑战性。[31]
[a]Martínez-Martínez等人提供的EHS的实验测量的底物滥交水平。1。[b]基于Arpigny和Jaeger分类的家族35。[C] TopScore预测的全蛋白误差估计比较模型15。[d]在Pymol中“ Alignto”确定的PDB结构的模型之间的均方根偏差;在Å。[E] EHS的催化活性残基。 [F]基于预测的H type2,EHS具有EHS的全局灵活性。 [g]基于预测的RC IJ,邻居的EHS催化活性残基的局部灵活性。[E] EHS的催化活性残基。[F]基于预测的H type2,EHS具有EHS的全局灵活性。 [g]基于预测的RC IJ,邻居的EHS催化活性残基的局部灵活性。[F]基于预测的H type2,EHS具有EHS的全局灵活性。[g]基于预测的RC IJ,邻居的EHS催化活性残基的局部灵活性。
负载催化活性液态金属溶液 (SCALMS) 在烷烃脱氢方面表现出色,尤其是在抗结焦方面。SCALMS 由多孔载体组成,载体上含有催化活性低熔点合金颗粒 (如 Ga-Pd、Ga-Pt),这些颗粒在反应温度下为液态。在新成立的合作研究中心 CRC1452“液体界面催化 (CLINT)”(www.sfb1452.research.fau.eu/),佛罗里达大西洋大学的跨学科科学家小组开发了此类新型催化材料,将选择性、生产率、稳健性和易加工性完美结合。需要对这些催化剂在不同长度尺度上进行高分辨率和 3D 表征,以揭示复杂的孔隙和颗粒形貌、(晶体) 结构、化学组成和催化活性位点的位置,这对于从根本上了解催化过程是必不可少的。在 IMN(www.em.tf.fau.de),我们已经开始使用 CENEM(www.cenem.fau.de)提供的最先进的电子显微镜和纳米 CT 仪器探索 SCALMS 系统的结构特性。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未获得同行评审证书)获得的是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年8月3日。 https://doi.org/10.1101/2023.08.01.551420 doi:biorxiv Preprint
在过去的二十年里,AuNP 在生物医学应用、[1] 传感器[2] 和光子学等许多应用领域引起了极大的关注。[3] AuNP 在催化方面也被证明具有巨大的潜力。[4] AuNP 已被广泛合成并作为各种反应的催化剂进行研究,例如 CO 氧化、[5] 醇的需氧氧化、[6] 氢化、[7] 偶联反应[8] 和还原反应。[9] AuNP 在高催化活性、简单纯化、易于回收和可再利用方面表现出优异的性能,在工业应用中得到了广泛的应用。作为一个经典的模型反应,在硼氢化钠 (NaBH 4 ) 的帮助下,硝基苯酚还原为氨基苯酚的反应经常被用来评估 AuNP 的催化活性。 [10] 先前的研究报告称,AuNP 的尺寸、[11] 形状[12] 和封端配体 [13] 在催化活性中起着至关重要的作用,是决定反应速率的关键因素。例如,Fenger 的研究表明,如果 AuNP 的尺寸在 3.5 至 56 纳米之间,则 13 纳米 CTAB 封端的 AuNP 对硝基苯酚还原表现出最高的催化活性。[11b] Zboril 及其同事证明,尺寸减小的金纳米粒子对相同反应的催化活性会增加。[14] 已经证明,较小的粒子比较大的粒子活性高得多,因为它们的表面积更大。据我们所知,目前只有极少数文献发表了关于具有相同总表面积(即ΣNiAi=ΣNjAj,Ni、Nj分别为粒子i和j的数量,Ai、Aj代表单个纳米粒子i和j的表面积)但不同粒径的AuNP尺寸对硝基苯酚还原反应的影响。例如,Puntes等人描述,如果AuNP具有良好控制的十面体形貌,[11e]则AuNP的活性会随着尺寸的增加而降低。有研究表明,金原子在较小纳米粒子上的配位性比在较大纳米粒子上的低。本研究旨在从不同角度进行详细研究,以了解AuNP的表面积和结构对其催化行为的影响。为此,用不同尺寸的AuNP进行催化硝基苯酚还原。条件是不同尺寸的AuNP的总表面积保持不变。为了将这一发现放在更广泛的数据基础上,我们用两种不同的封端配体,柠檬酸盐 (Ct) 和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 进行了实验。
(1)开发与碳捕获和利用率及规模相匹配的 RCC 技术(2)RCC 系统在转换过程中不得损害捕获材料(即捕获材料必须可回收利用)(3)由吸附剂和催化活性组分组成的双功能材料。例如,氧化钙 (CaO) 可用作吸附剂,金属物质可催化吸附的 CO2 的转化。
化石燃料消耗过多,能源需求不断升级以及环境问题迫使我们追求替代的本地能源转换和存储设备。1可充电 - 空气电池由于其高能量密度(1086 W H kg 1),安全性,无毒性和环境友好而引起了下一代储能系统的有希望的替代方案。2这是一种具有开放式电池结构的电化学储能技术,它可以通过锌金属和氧气之间的氧化还原反应产生电力,从而可以连续,取之不尽的氧气供应。3然而,由于空气电极的活性不足,尚未实现稳定的功率输出和长期稳定性。氧还原反应(ORR)和氧气进化反应(OER)的动力学慢性动力学阻碍了电池的整体表现。因此,需要对ORR和OER的有效电催化剂,以减少反应能量屏障并增加活性和稳定性。4,5最近取消基于非差异金属的催化剂,它可以表现出可比的催化活性,并且比基准催化剂(PT/RUO 2)具有相当的催化活性,并且在电化学能量储存和转换方面取得了巨大进展。6–9