学科: 化学工程与技术

钢铁行业是实现净零排放的核心领域，但脱碳难度较大。现有脱碳路线图难以指导单个工厂的技术选择，本研究通过整合数据开发模型，为全球钢厂定制成本最低的脱碳路径：短期通过能效提升和废钢再利用减排，长期采用碳捕集冶炼还原及绿氢炼钢，兼顾经济利益与气候目标。

标签: 低碳技术 工厂层面 成本最优路径 碳中和 钢铁脱碳

固态锂金属电池实际应用面临挑战，主要因固态电解质界面（SEI）脆性致锂枝晶和副反应。本文研发含Ag₂S/AgF的韧性无机富SEI，高电流密度和面积容量下循环超4500小时，-30℃仍能稳定工作超7000小时。

标签: 固态电解质界面(SEI) (solid-electrolyte-interphase-sei) 固态锂金属电池 锂枝晶 韧性SEI

窄带隙钙钛矿子电池界面处的非辐射复合损耗限制了全钙钛矿叠层太阳能电池效率。研究团队开发偶极钝化策略，减少界面陷阱并优化能级排列，使铅锡钙钛矿电池效率达24.9%，叠层电池效率达30.6%（认证稳定值30.1%）。

标签: 偶极钝化 全钙钛矿叠层太阳能电池 功率转换效率 界面工程 铅锡钙钛矿

具有优异光电性能的金属卤化物钙钛矿是提升光伏效率的有力候选。研究团队提出“基质包埋SAM”策略，解决自组装分子聚集问题，构建高效电荷传输通道，实现1米×2米大面积钙钛矿光伏组件，经认证效率达20.05%，推动产业化。

标签: 功率转换效率 基质包埋SAM策略 大面积光伏组件 钙钛矿太阳能电池

植物次生代谢物的可持续生产面临巨大挑战，微生物细胞工厂是有前景的解决方案，但重构关键酶细胞色素P450仍是主要障碍。本研究发现植物膜蛋白AtMSBP1能广泛增强工程酵母中P450的功能，其机制并非依赖与P450的相互作用，而是通过协调内质网、线粒体和液泡等细胞器间的通讯。该研究揭示了跨细胞器协调对P450功能的关键作用，为从传统内质网工程转向细胞器互作及细胞微环境调控以提升酵母中植物P450功能提供了新方向。

标签: AtMSBP1蛋白 细胞色素P450 跨细胞器协调 酵母细胞工厂

合成生物学面临高通量筛选挑战，本研究在恶臭假单胞菌中开发生物传感器驱动的生长偶联选择策略以提高航空燃料前体异戊烯醇产量。发现非经典信号通路，利用CRISPRi库筛选关键限制因素，通过迭代工程使产量提升36倍至约900毫克/升，代谢组学显示氨基酸分解代谢重编程至关重要，技术经济分析证实其优势。

标签: 代谢重编程 异戊烯醇 恶臭假单胞菌 生物传感器 菌株工程

可持续材料需求增加推动利用可再生资源开发生物材料。纤维素纳米纤维强度和热稳定性好但缺乏生物功能性。本研究提出绿色、经济、可扩展的方法合成氨基纤维素纳米纤维（A-CNFs），其力学性能、生物相容性和抗菌活性增强，有望成为生物医用材料平台。

标签: 可持续合成 氨基纤维素纳米纤维 生物材料平台 生物相容性 组织工程

退火时水分虽能促进钙钛矿结晶，但仅在狭窄湿度范围内有效，阻碍了钙钛矿太阳能电池的稳定量产。本研究将“结晶激活型湿气屏障”整合到钙钛矿薄膜中，初期允许水分进入促进结晶，随后形成疏水层保护薄膜，使制造对20%至90%以上湿度不敏感，为高耐受性钙钛矿光伏器件制造奠定基础。

标签: 十二烷基三甲基溴化铵 湿度耐受性 结晶激活型湿气屏障 钙钛矿太阳能电池

柔性钙钛矿太阳能电池应用前景更广，但规模化受限于SnO₂电子传输层印刷。本研究将聚丙烯酸加入SnO₂墨水，改善分散性并减缓溶剂蒸发，使柔性器件效率达22.46%（认证21.56%），3000次弯曲后保留89.3%效率，30×30厘米模组效率16.40%（认证16.28%）。

标签: 印刷 柔性钙钛矿太阳能模组 氧化锡墨水 电子传输层 聚丙烯酸

本研究开发出pH响应性可离子化胍基脂质纳米颗粒（G-LNPs），静脉注射后能高效将mRNA递送至脾脏，优先靶向抗原呈递细胞，显著增强抗原呈递和T细胞活化，其mRNA疫苗可完全保护机体抵抗肿瘤进展，展现出在器官靶向mRNA递送和癌症免疫治疗中的巨大潜力。

标签: mRNA递送 癌症免疫治疗 胍基脂质 脂质纳米颗粒 靶向递送