社会面临着巨大的挑战,以维持和改善世界上每个人的生活,涉及健康,环境,能源,食物,水,最后但并非最不重要的是和平。尽管许多方面在实现这些目标方面发挥了作用,但资源的可用性及其可持续用途仍处于保证社会福祉的最前沿。化学将是提供解决方案的主要力量,现在,如果没有化学在合成和催化中所做的贡献,世界就无法维持世界。尽管化学的进步取得了巨大进步,但随着世界不断增长的人口和减少的化石原料,仍需要开发新的合成方法和技术,以实现可再生资源作为化学生产基础的转型。催化在驱动化学过程中起着重要作用。然而,催化剂通常是基于通常比黄金稀少的贵金属,这使得它们被土壤丰富的金属替代,这是对未来的巨大需求。结合了光催化和流动化学等新兴技术,可再生原料用3D的金属催化剂的催化转化是最大的挑战之一,但也是几代人将获得可持续未来的最大希望之一。本课程将在可再生资源转换的背景下概述当前的合成和催化状态,重点是用3D-Metal的催化剂,例如Iron,Iron,cobalt,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickel,Nickelt,catalys,Palladium,Rhodium或Ruthenium等珍贵金属催化剂。
化学通常研究物质的组成和性质,以及物质在不影响其组成元素的情况下能够经历的转变。几个世纪以来,这项研究仅集中于单个分子,在某种程度上还集中于简单的线性聚合物(一维)。然而,最近主要利用了通过网状化学在更高阶维度(二维和三维)中获得控制的能力。[1] 从这个意义上讲,多孔材料在分离、能量转换、存储、光电子和催化等各种过程中变得极为重要。[2–8] 其中,沸石被认为是社会发展的主要贡献者,因为它们易于获得、价格低廉、通过模板效应易于进行结构设计,并且在材料和材料领域应用广泛。
主题 1 :无障碍健康监测 目标 1.1 确定健康的生物指标 —— 在 5 年内,利用新型传感器识别至少 10 种下一代健康生物指标,这些指标可以作为健康生活 和预防医学实践的一部分进行监测,例如,免疫能力或微生物组组成。 目标 1.2 综合健康诊断 —— 在 20 年内,开发和分发一种简单易用、负担得起的家庭诊断检测试剂盒 ( 健康工具包 ) ,利用新的健 康生物指标,在诊所和社区中使用,满足不同人群的需求,将健康结果的差异减少 50% 。 主题 2 :精准多组学医学 目标 2.1 收集多组学数据 —— 在 5 年内,从来自不同人群的大型队列中收集多组学信息,并确定哪些与至少 50 种高发病率和高 影响的疾病的诊断和管理最相关。 目标 2.2 实现个人多组学 —— 在 20 年内,开发用于诊断、预防和治疗的分子分型,以解决美国疾病相关死亡的主要原因,并 通过开发用 1 000 美元就能完成的多组学分析来实现这些分型。 主题 3 :细胞疗法的生物制造 目标 3.1 提高治疗效果 —— 在 5 年内,扩大用于开发细胞疗法的技术,使细胞活力至少达到 75% 。 目标 3.2 扩大规模 —— 在 20 年内,增加细胞治疗的制造规模,以扩大可及性、减少健康不公平并将细胞疗法的制造成本降低 至 1/10 。 主题 4 :人工智能驱动的治疗药物生物生产 目标 4.1 提高制造速度 —— 在 5 年内,利用国家资源实验室网络解决现有生物治疗药物的自主生产和生物生产障碍,将 10 种常 见处方药的制造速度提高 10 倍。 目标 4.2 增加制造多样性 —— 在 20 年内,将人工智能和机器学习 (AI/ML) 整合到国家资源实验室网络中以设计新的生物治疗药 物,将新药发现和生产的速度提高 10 倍。 主题 5 :基因编辑的先进技术 目标 5.1 提高编辑效率 —— 在 5 年内,进一步开发用于临床的基因编辑系统,以在几乎没有或没有副作用的情况下治愈 10 种已 知遗传原因的疾病。 目标 5.2 扩大规模 —— 在 20 年内,加强生物制造生态系统,每年至少生产 500 万剂治疗性基因编辑制剂。
GaAs 的压力 - 电阻曲线 , (c) 6.0 mm 切角二级压砧校压结果 , (d) 2.5 mm 切角二级压砧校压结果 Fig.3 Pressure calibration of 1 000 t Walker-type apparatus: (a) ZnTe resistivity-pressure curve using 6.0 mm edge lengthsecond stage anvil; (b) GaAs resistivity-pressure curve using 2.5 mm edge length second stage anvil; (c) pressure calibration result using 6.0 mm edge length second stage anvil; (d) pressure calibration result using 2.5 mm edge length second stage anvil
1韩国高级科学技术学院化学与生物分子工程系(KAIST),291,Daehak-ro,Yuseong-Gu,Yuseong-Gu,Daejeon 34141,韩国
摘要:在这项研究中,我们设计了一个基于激光驱动方法的平台,用于快速,高效,12和可控制的MOF合成。与所有14种已知的MOF生产方法相比,在创纪录的生产时间(大约一小时)中,首次对13种基于Zn的MOF进行了激光辐照方法。除了众所周知的构成 - 15个胞外特性外,我们透露获得的Znmofs呈现新颖的光学响应,包括16个在可见范围内的光致发光行为,并具有纳米卡片弛豫时间,这也得到了第一原则计算的支持17。此外,还实现了亚甲基18蓝色的光催化降解,并在19 1分钟的辐射时间中降解了10 ppm亚甲基蓝(MB)溶液83%。激光技术的应用可以激发20个新颖且有能力的平台进行快速MOF制造工艺的开发,并将MOF的可能应用扩展到微型光电和光子设备上。22
合成生物学已成为全球研究和商业发展的热点,有望驱动未来经济的重大变革。同时,合成生物学是一门高度跨学科的应用学科,是构建“专业与创新创业”融合的良好课程载体。本文采用双元PBL教学法,将基于问题的学习和基于项目的学习贯穿于合成生物学的整个教学过程,以学生为中心,注重培养学生的创新意识和发现问题、解决问题的能力,构建“课程创新、专业创新、竞赛创新、产业创新”一体化的立体教学网络,解决专业与产业“错配”的问题。
•在学术上很强:拥有具有扎实的学术记录的相关博士学位。•研究经验:在进行研究方面表现出的经验,共轭聚合物合成和/或聚合物的物理交联经验被认为是加分。•自我激励:强烈自我驱动,具有出色的解决问题的技能,准备应对复杂的挑战。•动力和创造力:对创新充满热情,并能够在框外思考。•以细节为导向:对细节和对产生高质量工作的承诺的强烈关注。•协作:能够有效地独立工作和作为多学科团队的一部分。•有组织:出色的组织技能,能够有效地管理多个任务和项目。•出色的沟通者:具有英语的强大言语和书面沟通能力。
由密切包装配体形成的非孔产物。用于比较,金属 - 具有协调键和共价键的有机框架(MOF)和共价有机框架(COF),可以基于网状化学的合理设计和合成。18,19因此,它需要一种新的合成方法来控制HOF的形成并丰富它们的结构多样性。模板合成一直是构建多孔材料(例如MOF和COF)的重要策略。例如,通过合成后的金属化/脱位,20,21金属交换,22 - 24或配体交换25 - 28已被广泛用于获得具有与MOF-emplate相同结构/拓扑的靶向功能MOF。这些模板合成利用了可逆的协调键,这些键可以在合成后的修改过程中破坏和改革。可逆协调键也已用于模板COFS 29和多孔聚合物的合成。30 - 32 Yaghi及其同事证明了一个代表性的例子,这些示例使用了Cu I-苯噻吩会协调部分的可逆形成/断裂来构建具有编织结构的COF。29铜中心在COF结构内的编织上是独立的,并用作将螺纹带入编织模式的模板,而不是更常见的平行排列。可以在不破坏COF结构的情况下去除弱的cu i。这些作品激发了我们使用协调债券指导HOF的组装。要实现协调键指导的HOF合成的设计,基于弱协调键的MOF将为
随着经济的不断发展,人类对能源的需求日益增加,目前化石燃料作为主要能源仍然发挥着重要作用,但由此产生的环境问题不容忽视,因此如何更高效的利用能源是一个重要问题。目前已证明催化是高效利用能源的主要途径之一。在催化研究中,催化剂是催化技术的核心因素,催化材料的发展将促进催化剂和催化工艺的发展。在众多催化材料中,沸石因具有均匀的孔结构、高的比表面积和优异的稳定性,被广泛应用于吸附、分离、催化等工业领域[1–4]。因此,人们致力于沸石的设计合成,如生成新型沸石结构[5-13]、开发沸石合成新路线[14-19]、沸石形貌的可控[20-24]、制备微/介孔沸石[25-29]、以天然铝硅酸盐(如蒙脱石、高岭土、埃洛石)作为硅/铝绿源合成沸石[30-35]。值得注意的是,现代沸石的合成往往需要使用有机模板剂,由于有机模板剂的结构多样性,人们已经成功合成了各种新的沸石结构。然而使用有机模板剂也存在许多缺点,具体如下:(1)大多数有机模板剂价格昂贵、有毒,大大增加了合成成本; (2) 为了获得开放的微孔,在高温煅烧过程中需要消耗能量用于去除有机模板,同时会产生大量的NOx和CO2等有害气体;(3) 沸石骨架在高温煅烧过程中容易被破坏[16]。显然,无论从消除环境污染还是能源利用的角度考虑,使用有机模板都限制了沸石的进一步应用。因此,在有机模板中合成沸石是十分有必要的。