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    2026年 第32卷 第10期    刊出日期:2026-10-28
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    目次
    2026年第32卷第10期封面和目次
    2026, 32(10):  0. 
    摘要 ( 0 )   PDF (3904KB) ( 5 )  
    相关文章 | 计量指标
    综述
    电催化乙二醇氧化制乙醇酸:机理与策略
    张曼, 李雪, 彭馨玉, 王琳, 陈文文, 阳耀月
    2026, 32(10):  2614004.  doi:10.61558/2993-074X.3624
    摘要 ( 0 )   RichHTML ( 4)   PDF (10856KB) ( 97 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    处理聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物既非环境友好,又损失碳资源。其经碱性解聚可得对苯二甲酸和乙二醇,利用可再生电力驱动乙二醇电催化氧化制取乙醇酸——即生物可降解聚乙醇酸的单体,是一条可持续转化路径。然而,乙二醇氧化反应存在多条竞争反应途径,既可能生成C2产物(乙醇酸和草酸),也可能生成C1产物(甲酸和二氧化碳),因此,如何实现高选择性生成乙醇酸是该领域的核心难题。本文综述了乙二醇选择性电氧化制乙醇酸的最新研究进展,重点涵盖催化剂设计策略、反应机理认识以及电解质体系的演变与发展。在催化剂设计方面,贵金属(铂、钯、金)及其复合物在碱性介质中可实现90%以上的乙醇酸选择性,法拉第效率接近95%,多主元合金为调控活性位点的电子结构提供了新机遇。借助原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱、在线质谱和密度泛函理论计算等机理研究手段,阐明关键中间体(铂表面物种CH2OH-CHO、OCH2-CHO)及竞争活性位点,其中吸附态一氧化碳(COad)可作为反应路径的特征指示物。最后,本文讨论了该领域面临的关键挑战,指出了未来发展方向是通过开发低成本、高稳定性且高选择性的催化体系,并解决大规模生产与产物纯化关键问题。

    金属氧化物基半导体气体传感器用于呼出气癌症标志物检测
    陈广兰, 罗卉卉, 彭雯雯, 徐诗宇, 李宇婷, 柯慧洁, 钟思慧, 魏佳奥, 陈彤, 李晓坤, 张友林, 陈卫
    2026, 32(10):  2417005.  doi:10.61558/2993-074X.3623
    摘要 ( 0 )   RichHTML ( 1)   PDF (9372KB) ( 145 )  
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    早期癌症筛查可显著改善治疗效果,呼出气中挥发性有机化合物(VOCs)及其他气体作为癌症特异性生物标志物,为非侵入性诊断提供了新路径。金属氧化物半导体(MOS)基气体传感器是呼出气VOCs检测的核心技术,具有体积小巧、成本可控、响应快速等优势。本文综述了近五年该类传感器在癌症标志物检测中的研究进展:首先阐明核心工作机制为敏感材料与VOCs相互作用引发的电学特性变化,其关键性能考核指标包括灵敏度、选择性、抗湿度干扰能力、响应/恢复时间、稳定性及工作温度;重点介绍了金属掺杂、表面修饰、异质结构构建、金属氧化物-载体复合材料制备等性能优化策略,这些策略通过扩大比表面积、引入活性位点、调控界面电荷转移等提升痕量检测能力、选择性与稳定性;最后概述传感阵列结合机器学习在癌症精准识别中的应用。本文为MOS传感器的性能优化与临床转化提供理论与实验研究依据。

    论文
    基于正则化的Pt/C催化剂X射线衍射晶粒尺寸分布分析
    马成龙, 石伟玉, 侯中军
    2026, 32(10):  2605181.  doi:10.61558/2993-074X.3622
    摘要 ( 0 )   RichHTML ( 2)   PDF (3530KB) ( 96 )  
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    准确测定碳载铂(Pt/C)催化剂中铂晶粒的尺寸分布,对于评价质子交换膜燃料电池的初始性能与长期耐久性至关重要。透射电子显微镜、小角X射线散射及Scherrer公式等常规表征手段,分别受限于统计取样不足、对载体干扰敏感或无法解析尺寸分布的完整形态。本文提出一种基于正则化反演的数值方法,无需对分布函数形式作任何先验假设,即可直接从X射线衍射线形中提取体积加权晶粒尺寸分布。该方法将Pt (220)、(311)、(222)三个高角衍射峰的实测强度表示为预先计算的Pearson VII单晶粒峰形字典矩阵的线性组合,并通过求解带非负约束的Tikhonov正则化最小二乘问题恢复未知的尺寸分布,正则化参数由L曲线法自动选取。多峰联合反演显著提高了数值稳定性,并提供了跨三个衍射峰的内部自洽性检验。以铂载量为40 wt% - 60 wt%的系列商用Pt/C催化剂为对象的验证表明,X射线衍射反演所得分布与透射电镜粒径统计结果定量吻合良好。将该方法直接应用于耐久性测试后的完整膜电极组件(无需拆解或破坏性制样),成功解析出双峰退化特征,约5 nm的粒子群源于电化学Ostwald熟化,约25 nm的粒子群与粒子迁移聚并机制一致,与事后透射电镜分析结果相符。该方法为纳米晶材料提供了一种无损、统计代表性强且计算高效的晶粒尺寸表征途径,开源Python程序已公开发布。