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通过对其评价观点、金属氢氧化物及其异质结构

作者:to88通盈官方网站 发布时间:2021-01-26 13:29 浏览次数:

  美国芝加哥大学Wenbin Lin团队报道了一种在MOFs中合理构建人工双核铜单加氧酶的策略。 相关研究成果刊登于1月7日出版的《美国化学会志》。

  该文报道了一种从钛金属有机骨架(MOF)出发构建人工双核铜单加氧酶的新方法。MIL-125(Ti)的二级结构单元(SBU)上的氢氧化物基团的去质子化允许SBUs与具有紧密间隔的CuI对金属化,这些CuI对被分子O2氧化以提供基于MOF的人工双核单加氧酶Ti8-Cu2中的CuI2(2-OH)2辅因子。

  研究人员还制备了人工单核铜单加氧酶Ti8-Cu1进行比较。采用热重分析、电感耦合等离子体质谱、X射线吸收光谱、傅立叶变换红外光谱和紫外可见光谱对MOF基单加氧酶进行了表征。在存在共沸物的情况下,Ti8-Cu2对一系列单加氧过程表现出优异的催化活性,包括环氧化、羟基化、Baeyer Villiger氧化和硫氧化,转化率高达3450。Ti8-Cu2比Ti8-Cu1的转化率至少高17倍。

  密度泛函理论计算表明,O2活化是单加氧反应的限速步骤。计算研究进一步表明,Ti8-Cu2中的Cu2位点协同稳定了用于O-O键断裂的Cu-O2加合物,自由能增加比Ti8-Cu1中的单核Cu位小6.6 kcal/mol,说明Ti8-Cu2比Ti8-Cu1具有更高的催化活性。

  韩国光州科技学院Chang Hyuck Choi开发了电化学CO2转化为CO单原子Ni活性位点的鉴定方法。 相关研究成果于1月7日发表在《美国化学会志》。

  电催化CO2转化为增值产品为可持续碳经济提供了新的范例。对于活性CO2电解,单原子Ni催化剂在实验中被认为是很有前途的催化剂,但理想化的Ni-N4位在理论上表现出不利的能量特征,导致了许多关于单原子Ni催化剂高活性化学性质的争论。

  为了解决这个难题,研究人员研究了具有明确配位环境的四苯卟啉和21氧杂四苯基卟啉锚定的单原子Ni基催化剂的CO2电解。先进的光谱和计算研究表明,配体场对称性的破坏是高活性CO2电解的关键,导致产生NiI的Ni氧化还原电位的增加。除对催化剂的活性非常重要外,配体场的对称性和强度还与Ni中心的稳定性直接相关。

  这意味着下一步在配位场强度领域寻求活性稳定性图,合理设计单原子Ni催化剂的配体场对实现高效CO2电解至关重要。

  德国柏林工业大学Matthias Driess团队综述了碱性介质中高效析氢反应中缺失片段的捕捉策略与展望。 相关研究成果发表于1月7日出版的《德国应用化学》。

  过渡金属氢氧化物(M-OH)及其异质结构(X| M-OH,其中X可以是金属、金属氧化物、金属硫系化合物、金属磷化物等)最近作为碱性水电解析氢反应(HER)的高活性电催化剂出现。金属氢氧化物中的晶格氢氧根阴离子主要负责观察这种增强的HER在碱中的活性,促进水的离解并协助第一步,即氢的吸附。

  不幸的是,它们的导电性差一直是一个令人关注的问题,大大降低了它的活性。当发现具有金属和/或半导体相的异质结构氢氧化物材料能够克服这一缺陷时,取得了有趣的进展。然而,在最近发展起来的金属硫系化合物和磷化物基HER催化剂中,金属氢氧化物及其异质结构催化碱性HER领域取得的重大进展及其优越性令人遗憾地被忽略了。

  与其他综述不同的是,本文从碱性HER为何困难的问题入手,通过对其评价观点、金属氢氧化物及其异质结构催化的趋势、碱性HER在不同界面上的作用、近期该领域的研究方向等方面进行综述,最后总结了为什么金属氢氧化物及其异质结构是高效碱性HER的必然选择。

  美国耶鲁大学医学院Joan A. Steitz研究组取得最新进展。他们揭示通过poly(A)尾部3末端结合袋和poly(A)-RNA相互作用的其他方式稳定RNA。相关论文1月7日发表于《科学》。

  水稻hAT转座子mRNA与poly(A)28复合的双ENE的2.89--分辨率晶体结构揭示了与poly(A)相互作用的多种模式,包括主要凹槽三重螺旋、扩展的微小凹槽与RNA 双螺旋的相互作用,一个基于五元组的基序,将poly(A)从次要凹槽关联转变为主要凹槽的三重螺旋,以及一个poly(A)3末端结合袋。他们的发现既扩展了与RNA长距离相互作用所涉及的基序,又提供了关于聚腺苷酸化如何保护RNA极端3末端的见解。

  据悉,Poly(A)尾部添加到各种RNA的3末端是高度保守的修饰,在细胞RNA功能中起着核心作用。核表达元件是顺式作用的RNA元件,通过将多尾部隔离在RNA三链体结构中来稳定它们。


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