Metal‐free elemental photocatalysts for hydrogen (H 2 ) evolution are more advantageous than the traditional metal‐based inorganic photocatalysts since the nonmetal elements are generally cheaper, more earth‐abundant, and environmentally friendly. Black phosphorus (BP) has been attracting increasing attention in recent years based on its anisotropic 2D layered structure with tunable bandgap in the range of 0.3–2.0 eV; however, the application of BP for photocatalytic H 2 evolution has been scarcely reported experimentally although being theoretically predicted. Herein, for the first time, the visible light photocatalytic H 2 evolution of BP nanosheets prepared via a facile solid‐state mechanochemical method by ball‐milling bulk BP is reported. Without using any noble metal cocatalyst, the visible light photocatalytic hydrogen evolution rate of BP nanosheets reaches 512 µmol h −1 g −1 , which is ≈18 times higher than that of the bulk BP, and is comparable or even higher than that of graphitic carbon nitrides (g‐C 3 N 4 ).

Covalent organic frameworks (COFs) are a type of novel organic catalysts which show great potential in the treatment of environmental contaminations. Herein, we synthesized three isoreticular halogen-functionalized (F, Cl and Br) porphyrin COFs for visible-light (420 nm ≤ λ ≤ 780 nm) photocatalytic reduction of Cr(VI) to Cr(III). Halogen substituents with tunable electronegativity can regulate the band structure and modulate the charge carrier kinetics of COFs. In the absence of any sacrificial reagent, the isoreticular COFs exhibited good photocatalytic reduction activity of Cr(VI). Particularly, the TAPP-2F showed nearly 100 % conversion efficiency and the highest reaction rate constants (k) on account of the strong electronegativity of F substituent. Experimental results and theoretical calculations showed that the conduction band (CB) potentials of COFs became more negative and charge carrier separation increased with the enhancement of electronegativity (Br < Cl < F), which could provide sufficient driving force for the photoreduction of Cr(VI) to Cr(III). The halogen substituents strategy for regulating the electronic structure of COFs can provide opportunities for designing efficient photocatalysts for environmental remediation. Meanwhile, the mechanistic insights reported in this study help to understand the photocatalytic degradation pathways of heavy metals.

Untargeted metabolomic analysis using mass spectrometry provides comprehensive metabolic profiling, but its medical application faces challenges of complex data processing, high inter-batch variability, and unidentified metabolites. Here, we present DeepMSProfiler, an explainable deep-learning-based method, enabling end-to-end analysis on raw metabolic signals with output of high accuracy and reliability. Using cross-hospital 859 human serum samples from lung adenocarcinoma, benign lung nodules, and healthy individuals, DeepMSProfiler successfully differentiates the metabolomic profiles of different groups (AUC 0.99) and detects early-stage lung adenocarcinoma (accuracy 0.961). Model flow and ablation experiments demonstrate that DeepMSProfiler overcomes inter-hospital variability and effects of unknown metabolites signals. Our ensemble strategy removes background-category phenomena in multi-classification deep-learning models, and the novel interpretability enables direct access to disease-related metabolite-protein networks. Further applying to lipid metabolomic data unveils correlations of important metabolites and proteins. Overall, DeepMSProfiler offers a straightforward and reliable method for disease diagnosis and mechanism discovery, enhancing its broad applicability.

Nowadays, the treatment of ozone has become critically important due to the health risks caused by even minimal amount of ozone in the ambient air. In this work, LaFeO3 doped with Mg, Ca, Sr and Ce on A-site are synthesized by sol-gel method and adopted as a highly active ozone decomposition catalyst. The results show that the Ce doped LaFeO3 exhibits the highest catalytic activity with the optimal doping concentration marked as La0.5Ce0.5FeO3. It reaches high conversion efficiency of 97 % and 90 % to 1000 ppm ozone at high weight hourly space velocity of 720,000 and 1440,000 mL g−1 h−1, which is one of the highest in the literature. The distortion of [FeO6] octahedra reached the maximum when the doping amount of Ce was 0.5 as revealed by X-ray diffraction and Rietveld fitting. The high ozone catalytic activity could be assigned to the easy electron loss from eg orbit caused by high crystal field splitting energy, abundant oxygen vacancies resulting from the biggest distortion of [FeO6] octahedra and quick transfer between Fe2+ and Fe3+.

Formaldehyde, a common indoor air pollutant emitted from building decoration materials, poses a significant health hazard, potentially leading to cancer. Therefore, developing a gas sensor capable of real-time monitoring of indoor formaldehyde concentration is essential. Herein, a metal oxide semiconductor gas sensor with SnO2/Zn2SnO4 hybrid structure as the sensitive material has been successfully fabricated. The sensor exhibits the ability to detect formaldehyde down to 50 ppb, meeting the safety concentration limit proposed by the World Health Organization (WHO). Additionally, it displays rapid response characteristics, with a response time of 84 seconds and a recovery time of 46 seconds for 50 ppb of formaldehyde at 200 °C, respectively. Moreover, the sensor demonstrates good selectivity and long-term stability, making it promising for real-time monitoring of indoor air pollutants. Furthermore, the evolution process of intermediates in the sensing reaction was investigated by in-situ diffuse reflaxions infrared fourier transformations spectroscopy, providing a comprehensive understanding of the surface chemistry. This in-depth comprehension offers valuable insights into the mechanisms underlying formaldehyde sensing.

Abstract Obstructive sleep apnea (OSA), a condition often linked with hypertension, has an undefined relationship with renalase, a protein known for regulating blood pressure. This study aimed to investigate the relationship between serum renalase levels as well as renalase functional single nucleotide polymorphism (SNP) rs2296545 variant and hypertension in a Han Chinese OSA population. 126 subjects underwent serum renalase detection, with linear regression being performed to evaluate the relationship between serum renalase levels and OSA-related traits. Additional 4275 subjects were obtained rs2296545 genotype information by SNP microarray. And binary logistic regression was used to assess the effect of rs2296545 on hypertension risk. Molecular dynamics simulation and molecular docking were utilized to access the protein structures and the interplay between protein and catecholamines of wild-type and rs2296545 mutant renalase. The results showed that serum renalase levels were significantly higher in the severe OSA group. Further analysis showed renalase levels were positively correlated with blood pressure in the non-OSA group and negatively correlated in the severe OSA group. For rs2296545 polymorphism analysis, the hypertension risk significantly increased for the recessive model CC/GG + CG (OR = 1.211, 95% CI: 1.025–1.431) and the additive model CC/CG (OR = 1.223, 95% CI: 1.025–1.458) in the severe OSA. The rs2296545 polymorphism affected protein structure, and led to increase binding free energy, weakening interactions between renalase and catecholamines. In conclusion, serum renalase levels had independent association with blood pressure. And rs2296545 polymorphism may influence on susceptibility to hypertension by altering protein ability to bind to catecholamines, which might contribute to the intervention of hypertension in the OSA population.