Surface properties of rare-earth (RE) doped ceria (RE = Sm, Gd, Pr, and Tb) were investigated by UV (325 nm) and visible (514, 633, and 785 nm) Raman spectroscopy, combined with UV-vis diffuse reflectance spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, and X-ray photoelectron spectra techniques. It was found that the optical absorption property of samples, the wavelength of detecting laser line, and the inhomogeneous distribution of the dopants significantly affected the obtained surface information, namely, the peak intensity and shape at ca. 460 and 570 cm(-1), as well as the observed oxygen vacancy concentration (A(570)/A(460)). The UV laser line detected the surface information of RE-doped ceria and disclosed the presence of many oxygen vacancies in the samples. The visible laser lines penetrated into the inner layer of the Sm- or Gd-doped CeO(2) and reflected the whole information of samples because of their weak absorptions of the visible laser. However, the Pr- or Tb-doped CeO(2) absorbed visible light strongly; thus, the laser can only determine the outer surface information of the sample.

Photocatalytic nitrogen fixation represents a green alternative to the conventional Haber–Bosch process in the conversion of nitrogen to ammonia. In this study, a series of Bi5O7Br nanostructures were synthesized via a facile, low-temperature thermal treatment procedure, and their photocatalytic activity toward nitrogen fixation was evaluated and compared. Spectroscopic measurements showed that the tubular Bi5O7Br sample prepared at 40 °C (Bi5O7Br-40) exhibited the highest electron-transfer rate among the series, producing a large number of O2.– radicals and oxygen vacancies under visible-light photoirradiation and reaching a rate of photocatalytic nitrogen fixation of 12.72 mM·g–1·h–1 after 30 min of photoirradiation. The reaction dynamics was also monitored by in situ infrared measurements with a synchrotron radiation light source, where the transient difference between signals in the dark and under photoirradiation was analyzed and the reaction pathway of nitrogen fixation was identified. This was further supported by results from density functional theory calculations. The reaction energy of nitrogen fixation was quantitatively estimated and compared by building oxygen-enriched and anoxic models, where the change in the oxygen vacancy concentration was found to play a critical role in determining the nitrogen fixation performance. Results from this study suggest that Bi5O7Br with rich oxygen vacancies can be used as a high-performance photocatalyst for nitrogen fixation.

An available approach to ameliorate the property of electrocatalysts for transition metal selenides (TMSs) is to transform their structure, morphology, and elemental composition, especially for hydrogen evolution reactions (HER), which can be a long-term task. In this work, Ni-Co nanospheres were synthesized by a hydrothermal method, and then in the synchronous processes of selenization and carbonization, it reacted with the peripherally coated melamine-copper complex, which was the reactant between melamine and copper ions. Ultimately, CoSe2/NiSe2@Cu2Se-NC nanospheres with a core-shell structure were synthesized after annealing process. This special structure provided more active attachment sites, enabling CoSe2/NiSe2@Cu2Se-NC to exhibit excellent HER properties under wide-pH range. Especially, in acidic conditions, it had a low initial potential of 41.0 mV, a small Tafel slope value of 48.7 mV dec–1, and a long service life. The proposed scheme indicates that a new approach will be added to the synthesis of electrocatalysts based on TMSs.

At present, the exploration of renewable energy is a huge challenge, and water electrolysis is regarded as a promising method for producing hydrogen. However, the hydrogen evolution reaction (HER) has been hampered due to expensive Pt-based catalysts. Herein, the Fe2P-coated Ni2P/Co2P nanospheres with yolk-shelled structure were successfully synthesized according to a facile approach of doping transition metal elements and phosphating on the template Ni-Co nanospheres, successively. All samples were tested as HER catalysts at various pH environments. The results showed that the Fe2P-Ni2P/Co2P possesses superior electrocatalytic ability and good stability. The Fe2P-Ni2P/Co2P achieved the lower ηonset (overpotential at 1.0 mA cm−2) of 36.6, 64.2, and 65.9 mV, η10 (overpotential at 10 mA cm−2) of 89.7, 125, and 212 mV, and Tafel slopes of 48.0, 60.3, and 135 mV dec−1 in acidic, alkaline, and neutral solutions, respectively, exhibiting an excellent electrocatalytic activity of the multicomponent phosphides for HER.

Biological enzyme-driven degradation of environmental pollutants has attracted widespread attention because it is ecofriendly and highly efficient. Immobilized enzyme technology has emerged as a promising technique in enzymology that addresses the limitations associated with free enzymes. Traditional solid-loaded enzyme substrates are often affected by blockages and restricted substrate accessibility. In this study, we synthesized an efficient heterogeneous pepsin catalyst, named PEP@M-MIL100(Fe), by covalently combining carboxylated ferrite structural expanded metal-organic frameworks with pepsin. This catalyst demonstrated excellent environmental adaptability and remarkable catalytic degradation capabilities. Notably, it rapidly degraded the persistent microplastic pollutant diisononyl phthalate (DINP) within just 150 min, with a removal efficiency of up to 95.88%. Impressively, even after 10 consecutive uses, the catalyst maintained its high performance. We proposed an innovative steady-state heterogeneous enzyme-catalyzed degradation mechanism, i.e., diffusion (D)-absorption (A)-binding (B)-reaction (R)-degradation (D)-link mechanism, which emphasizes the influence of substrate diffusion rates in this process. This work presents the first successful application of pepsin to DINP degradation and offers a sustainable and effective approach for addressing contemporary pollution challenges.

This study aims to investigate the association between the platelet-to-high-density lipoprotein cholesterol ratio (PHR) and diabetes/prediabetes in US adults. Data from the 2005–2018 National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) were analyzed in this study. The PHR was calculated by dividing platelet count by HDL-C concentration. Diabetes and prediabetes were classified according to established clinical criteria. Multivariate logistic regression analyses were employed to estimate odds ratios (ORs) and 95% CIs. We used a two-stage logistic regression model with restricted cubic splines (RCS) to evaluate potential non-linear relationships and to identify inflection points. The discriminative ability of the model was evaluated using receiver operating characteristic (ROC) curves, with the area under the curve (AUC) used to measure model performance. Sensitivity and specificity at the optimal threshold were also reported. Furthermore, subgroup and interaction analyses were conducted to determine variations across different population groups. The study included 20,229 eligible participants, with a mean age of 47.84 years, and 51.80% being female. Among the participants, 14.29% were diagnosed with diabetes, and 44.36% with prediabetes. A positive association was observed between PHR and diabetes/prediabetes. After adjusting for model 3, the OR for the combined outcome of diabetes and prediabetes associated with a per-unit increase in PHR was 1.17 (95% CI: 1.05–1.30). Participants in the highest PHR quartile had an OR of 2.55 (95% CI: 1.52–4.28) compared to those in the lowest quartile. Two-stage regression analysis identified a breakpoint at PHR = 4.55, with a positive association observed when PHR was below this value (OR = 1.33, 95% CI: 1.03–1.70). ROC analysis demonstrated good discriminatory ability of the model, with an AUC of 0.824 (95% CI: 0.803–0.845), sensitivity of 83.2%, and specificity of 66.5%. Stratified analyses revealed significant associations between PHR and diabetes/prediabetes across most demographic groups, with interactions observed for sex, alcohol consumption, and BMI, suggesting these factors may modify the association. This study suggests that an elevated PHR may be associated with a higher likelihood of diabetes and prediabetes. Consequently, PHR could serve as a valuable marker for estimating the association of diabetes and prediabetes development.