Supercritical fluid extraction (SFE) of essential oil from clove buds with CO2 was explored. The effect of different parameters, such as temperature (30 °C, 40 °C, 50 °C), pressure(10 MPa, 20 MPa, 30 MPa) and particle size (three degree index), on the extraction yield and the content of eugenol in extracts was investigated using three-level orthogonal array design. The experimental results show that the temperature has the largest effect on the eugenol content of the extracts, and particle size has the maximum effect on the oil yield. The essential oil of 19.56% yield, in which the maximum content of eugenol in extracts is 58.77%, can be extracted from clove buds at pressure of 10 MPa and temperature of 50 °C. Essential oil of clove buds obtained by SFE, hydrodistillation, steam distillation and Soxhlet extraction were further analyzed by gas chromatography/mass spectrometric detection to compare the extraction methods. Twenty three compounds in the clove oils have been identified, showing that the composition of the clove oil extracted by different methods is mostly similar, whereas relative concentration of the identified compounds is apparently different. General characteristics of the clove oils obtained by different methods were further compared, and SFE is considered as the optimum process among the four processes for obtaining clove oil with high quality.

As members of the redox-flow battery (RFB) family, nonaqueous RFBs can offer a wide range of working temperature, high cell voltage, and potentially high energy density.

Life-threatening allergic reactions to food allergens, particularly peanut protein Ara h1, are a growing public health concern affecting millions of people worldwide. Thus, accurate and rapid detection is necessary for allergen labeling and dietary guidance and ultimately preventing allergic incidents. Herein, we present a novel ratiometric fluorescence aptasensor based on multivalent aptamer-encoded DNA flowers (Mul-DNFs) for the high-stability and sensitive detection of allergen Ara h1. The flower-shaped Mul-DNFs were spontaneously packaged using ultralong polymeric DNA amplicons driven by a rolling circle amplification reaction, which contains a large number of Ara h1 specific recognition units and has excellent binding properties. Furthermore, dual-color fluorescence-labeled Mul-DNFs probes were developed by hybridizing them with Cy3- and Cy5-labeled complementary DNA (cDNA) to serve as a ratiometric fluorescence aptasensor platform based on fluorescence resonance energy transfer. Benefiting from the combined merits of the extraordinary synergistic multivalent binding ability of Mul-DNFs, the excellent specificity of the aptamer, and the sensitivity of the ratiometric sensor to avoid exogenous interference. The developed ratiometric aptasensor showed excellent linearity (0.05–2000 ng mL–1) with a limit of detection of 0.02 ng mL–1. Additionally, the developed ratiometric fluorescence aptasensor was utilized for quantifying the presence of Ara h1 in milk, infant milk powder, cookies, bread, and chocolate with recoveries of 95.7–106.3%. The proposed ratiometric aptasensor is expected to be a prospective universal aptasensor platform for the rapid, sensitive, and accurate determination of food and environmental hazards.

A rational design of high-efficiency single atoms represents a desirable goal for the construction of efficient electrochemical devices. Nevertheless, their activity is constricted by the exposure of single atoms to reactants. Herein, novel ruthenium (Ru) single atom anchored on graphene frameworks (GFs) that feature interconnected porous structures (defined as Ru SA/GFs) is synthesized through a one-step photoreduction strategy. Ru SA/GFs possess additional structural merits that favor promoting reactant transport and maximizing the efficacy of single atoms, which manifest notable amplified electrocatalytic-reduction activity toward hydrogen peroxide (H2O2) than that of Ru nanoparticles/GFs, indicating the remarkable biomimetic nanozyme-like activity of Ru SA/GFs toward H2O2. Density functional theory (DFT) calculations reveal that Ru SA/GFs with atomically dispersed Ru significantly facilitate the electrochemical reduction efficiency toward H2O2. In addition, a sensitive Ru SA/GFs-based electrochemical sensing platform for the detection of H2O2 with a low detection limit of 0.063 μM is developed and demonstrated. This work not only exploits an innovative approach to synthesize single-atom Ru anchored on GFs for the construction of an efficient biomimetic H2O2 electrochemical sensor but also contributes to the broader utilization of Ru single atom in the advancement of diverse high-performance electrochemical devices.

Single-atom nanozymes (SANs) have become a breakthrough in atomically precise catalysis, which relies on the catalytic active site formed by the single-atom itself. From this angle, SANs and their advantages compared to natural enzymes as well as spaces for their application are emphasized. The SANs have outstanding control over their catalytic activities; this is compared with bulk materials and natural enzymes. The structure of the SANs has very promising potential for the next generation of biosensing and biomedical devices and environmental remediation. Although their capabilities are high, difficulties still arise. The specificity, scalability, biosafety, and catalysis mechanisms raise additional issues that require further research. We build up a vision of the perspectives of the better implementation of SANs, which are designed for diagnostic purposes, improving industrial technologies, and creating new sustainable technologies in the food processing industry. AI and machine learning systems may clarify the structure–performance relationship of SANs for improved material and process selectivity. The future of SANs is very promising, and by addressing these challenges and leveraging advancements in artificial intelligence and materials science, SANs have the potential to become powerful tools for a sustainable future.