多金属氧酸盐金属有机骨架超结构助力稳定水氧化

稳定的非贵金属催化剂对于大规模碱水电解至关重要。研究人员报道了一个接枝超结构MOF@POM，由金属有机框架（MOF）与多金属氧酸盐（POM）自组装形成。

研究人员通过原位电化学转化将MOF转化为活性金属（氧）氢氧化物，生成的催化剂在碱性电解液中以10 mA/cm2的电流产生178 mV的低过电位。含有该催化剂的阴离子交换膜水电解槽的电流密度在80℃、1.78 V时达到3 A/cm2，在室温、2 A/cm2下可稳定运行5140小时。

原位电化学光谱和理论研究表明，金属原子之间的协同相互作用创建了一个从多金属氧酸盐中的催化铁钴位点、镍和钨到电极的快速电子转移通道，稳定了金属位点并防止了溶解。

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https://doi.org/10.1126/science.ads1466

研究确定超快水溶液双电层动力学主要驱动因素

双电层（EDL）在电化学电容器和晶体管、水化学和生物电技术中至关重要。EDL内的离子动力学定义了充电和放电过程的限制。经典的EDL模型难以适用高电解质浓度，观测EDL动力学一直颇具挑战性。

研究人员通过准瞬时改变吸附在空气-水电解质溶液界面上的质子（H3O+）表面倾向，随后又用飞秒时间分辨光谱跟踪EDL弛豫，全光技术实现了在任意浓度下实时监测EDL动力学。

EDL重组发生在皮秒级时间尺度上，且对浓度高度敏感。非平衡态分子动力学模拟和解析模型表明，离子传导主导驱动EDL动力学。该研究量化了EDL动力学并确定了其主要驱动因素，为优化电化学应用提供了见解。

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https://doi.org/10.1126/science.adu5781

传统和有机农场土壤功能性解析

有机农业通常被认为比传统农业更具可持续性。然而，这两种农业系统都包含高度可变的管理实践。

研究表明，在有机和传统耕地中，土壤的多功能性随农业管理强度的增加而降低。土壤有机碳含量和细菌生物量分别是土壤多功能性最强的非生物和生物预测因子。更大的土壤多功能性与更少的翻耕和更高频率的草-豆科植物覆盖种植有关，有机农业的表现并不优于传统农业。

研究结果表明，降低管理强度将增强土壤多功能性，无论是传统农业还是有机农业。这意味着在高产、高强度农业盛行的情况下，可持续集约化范式应被“生产去集约化”所取代。

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https://doi.org/10.1126/science.adr0211

超级地球系外行星在类木轨道上很常见

被归类为超级地球的系外行星通常在靠近其主恒星的短周期轨道上被观测到，但它们在更宽轨道上的丰度难以确定。引力微透镜对宽轨道上的系外行星很敏感。

微透镜事件表明一颗系外行星的行星-恒星质量比大约是地-日质量比的两倍，且其轨道比土星长。将这一事件与微透镜巡天的更大样本结合起来，可以确定宽轨道上行星的质量比分布。

研究人员推断，在类木轨道上，每颗恒星大约有0.35颗超级地球行星。观测结果与双峰分布一致，超级地球和气态巨行星的峰值各不相同。这反映了其形成过程的差异。

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https://doi.org/10.1126/science.adn6088

（未玖编译）