In recent years, metal-organic frameworks (MOFs) have attracted incredible chemical and material research interests because of their prominent properties and charming structures. The reliable production of a wide variety of MOFs materials and MOF derivatives, such as MOF-metal nanoparticles composites and MOFs-polymers hybrids, offers many possibilities to develop MOF-based applied materials. Although MOFs have many unique features, including abundant pore structures and multiple functional ligands, their applied performance is limited by intrinsic fragility and powdered crystalline state, as well as unsatisfied stability and processability. By this, MOF-based hydrogels and aerogels have achieved unparalleled results, outperforming ungelated MOFs materials in many aspects. This review presents current developments of MOF-based hydrogels and aerogels with emphasis on the specific categories and the synergistic effects of MOF-derived aerogels between MOFs and additional materials. Particular emphasis is placed on discussing the advantages of MOF-based hydrogels and aerogels in applications such as sensors, batteries, supercapacitors, adsorbents, catalysts etc. MOF-based hydrogels and aerogels can provide valuable guidance for the investigation of MOFs towards practical applications with processability, stability, and easy handling. Specifically, we will summary recent progress of pure MOF hydrogels, [email protected] derived organic macromolecules hydrogels, [email protected] hydrogels, [email protected] graphene hydrogels, pure MOF aerogels, [email protected] aerogel composites, [email protected] graphene aerogel composites, [email protected] aerogel composites, and aerogel composites containing MOFs-derived materials. In addition, their applications are also discussed. We hope that this review will be helpful for those who want quick access to valuable references about MOF-based hydrogels and aerogels and their applications.

The novel QCM humidity sensor based on MgAl-LDH nanoflowers has superior humidity sensitivity and the ability to detect human respiration.

ABSTRACT Purpose To test whether continuous hypoxia is neuroprotective to retinal ganglion cells (RGCs) in a mouse model of mitochondrial optic neuropathy. Methods RGC degeneration was assessed in genetically modified mice in which the floxed gene for the complex I subunit NDUFS4 is deleted from RGCs using Vlgut2 -driven Cre recombinase. Beginning at postnatal day 25 (P25), Vglut2-Cre;ndufs4 loxP/loxP mice and control littermates were housed under hypoxia (11% oxygen) or were kept under normoxia (21% oxygen). Survival of RGC somas and axons was assessed at P60 and P90 via histological analysis of retinal flat mounts and optic nerve cross sections, respectively. Retinal tissue was also assessed for neuroinflammation using Western blot and confocal microscopy. Results Consistent with our previous characterization of this model, at least one-third of RGCs had degenerated by P60 in Vglut2-Cre;ndufs4 loxP/loxP mice remaining under normoxia. However, continuous hypoxia resulted in complete rescue of RGC somas and axons at this time point, with normal axonal myelination observed on electron microscopy. Though only partial, hypoxia-mediated rescue of complex I-deficient RGC somas and axons remained significant at P90. Hypoxia prevented reactive gliosis at P60, while the retinal accumulation of Iba1-positive mononuclear inflammatory cells was not substantially reduced. Conclusions Continuous hypoxia achieved dramatic rescue of early RGC degeneration in mice with severe mitochondrial dysfunction. Although complete rescue was not durable to P90, our observations suggest that investigating the mechanisms underlying hypoxia-mediated neuroprotection of RGCs may identify useful therapeutic strategies for optic neuropathies resulting from less profound mitochondrial impairment, such as Leber Hereditary Optic Neuropathy.

The real-time sensing of benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) vapor has become urgent due to their widespread hazards. As a sensing platform that combines low energy consumption and high sensitivity, moisture-resistant detection of ppb-level BTEX vapor remains a challenge for quartz crystal microbalance (QCM) based gas sensors. In this work, we employed polyaniline nanofibers as the sensing material, significantly enhancing the QCM sensor’s detection capability for BTEX vapor down to the 50 ppb level. Besides, thanks to the hydrophobicity of polyaniline nanofibers, this sensor shows minimal response fluctuations to BTEX vapor in the relative humidity range of 50-90%. Furthermore, this sensor exhibits a short response time and excellent long-term stability, thereby presenting a broad prospect for future industrial applications in BTEX vapor detection.

Abstract High-entropy alloys (HEAs) are currently the subject of extensive research. Despite this, the effects of rapid cooling on their performance have yet to be investigated. This study uses ab initio molecular dynamics to investigate the CrCoFeNiMnAl x ( x = 0, 0.5 and 1) HEAs under a rapid cooling process. It has been observed that the three HEAs all form metallic glass at 300 K under a constant cooling rate of 1.25 × 10 2 K ps −1 , mainly composed of icosahedron and face-centered cubic clusters. Secondly, the glass transition temperatures ( T g ) are predicted to be 1658 K for CrCoFeNiMn, 1667 K for CrCoFeNiMnAl 0.5 , and 1687 K for CrCoFeNiMnAl, respectively. It can be seen the T g of HEAs increases with the content of Al increasing. Eventually, a relationship between structure and dynamics is established by using the five-fold local symmetry parameters and shear viscosity, which proves that structural evolution is the fundamental reason for dynamic deceleration. The present results contribute to understanding the evolution of the local structure of CrCoFeNiMnAl x and provide a new perspective for studying the structural mechanism of dynamic retardation in HEAs.