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Soft glass interphase engineering for ultra-stable aluminum metal batteries
DOI: 10.1039/D5GC01118C, PaperShibin Zhang, Yan Xu, Danni Zhang, Lishun Bai, Yue Liu, Ying He, Feiyan Yu, Chengjun Liu, Sijie Li, Zhi Chang
An eco-friendly soft ZnP-H2Im glass protects Al metal by enabling uniform Al-ion transport and nucleation. Al-metal cells achieve >10 000 h of cycle life and retain 95% of their capacity after 200 cycles when assembled with organic cathodes.
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In situ amino–lignin production via biomass fractionation for high-efficacy CO2 capture
DOI: 10.1039/D5GC00429B, Paper
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Ruijie Wu, Caiyun Liu, Yongchao Zhang, Jiayun Xu, Andrey Pranovich, Jarl Hemming, Teija Tirri, Xiaoju Wang, Chunlin XuOne-pot reactive fractionation of biomasses using an aniline–formic acid solvent system produces high-purity cellulose and high-N-density aminated lignins. The obtained aminated lignin can serve as a valuable precursor for carbon capture.
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The synergistic effect of formate dehydrogenase and carbonic anhydrase accelerates the ethanol fermentation process and improves carbon recovery
DOI: 10.1039/D5GC00705D, PaperYing He, Yimin Li, Jiaxin Liu, Liming Su, Cong Du, Wenjie Yuan
Schematic diagram of formate dehydrogenase and carbonic anhydrase in enhancing ethanol fermentation and carbon recovery.
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Computer-aided design of stability enhanced nicotinamide cofactor biomimetics for cell-free biocatalysis
DOI: 10.1039/D5GC00351B, PaperAlexandra P. Platt, Heidi Klem, Sam J. B. Mallinson, Yannick J. Bomble, Robert S. Paton
We computationally expanded nicotinamide cofactor biomimetic chemical space for cell-free biosynthesis and uncovered key stability design principles using predictive modeling.
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Co-recovery of tungsten and lanthanum from photovoltaic tungsten-based busbars scrap by molten salt electrolysis
DOI: 10.1039/D5GC00126A, PaperXiang Xue, Liwen Zhang, Qi Fang, Chunjia Liu, Shuijie Su, Xiaoli Xi, Zuoren Nie
Overall recycling of photovoltaic tungsten wires by molten salts electrolysis.
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Visible-light-induced selenium-mediated cascade cyclization of 2-isocyanobenzonitriles with secondary amines to access indole-fused polycyclics
DOI: 10.1039/D5GC01245G, PaperDongping Xu, Lizhen Jin, Mengya Huang, Wu Zhang
Controllable synthesis of indolo[2,3-b]quinoxalines and imidazo[4,5-b]indoles was achieved through the cascade cyclization of 2-isocyanobenzonitriles with secondary amines. An intramolecular EDA complex triggered this photochemical radical process.
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Aerobic oxidation of a covalent organic framework facilitating photocatalytic CO2 reduction with water
DOI: 10.1039/D5GC01528F, PaperJiangqi Ning, Qing Niu, Zheyuan Liu, Liuyi Li
Aerobic oxidation of the azine linkage in covalent organic frameworks yields highly reactive species, facilitating photocatalytic reduction of CO2 under aerobic conditions.
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Highly selective, catalyst-free CO2 reduction in strong acid without alkali cations by a mechanical energy-induced triboelectric plasma-electrolytic system
DOI: 10.1039/D5GC00977D, CommunicationHui Hu, Nannan Liu, Qinglong Ru, Wei Jiang, Yongcui Yang, Kailan Ma, Lixiang Meng, Zuliang Du, Bao Zhang, Gang Cheng
A mechanical energy-driven hybrid triboelectric plasma-electrochemical system in strong acids was constructed to trigger CO2 reduction at room temperature and atmospheric pressure without catalysts or alkali cations.
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Multidimensional metabolic engineering of Yarrowia lipolytica for highly efficient biosynthesis of betulinic acid
DOI: 10.1039/D5GC01276G, PaperXiaoyan Li, Liangcheng Jiao, Guowei Zhao, Yunchong Li, Yunjun Yan, Jinyong Yan
Yarrowia lipolytica was engineered for high-level betulinic acid production via modular pathway and organelle engineering, precursor and redox optimization, metabolic rewiring, and 3 L fermentation using cost-effective carbon sources.
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Polymer monomers fabricated from biomass platform molecules over metal-free catalysts
DOI: 10.1039/D5GC01162K, PaperSiwei Xu, Nian Xiang, Jie He, Yang Li, Huankun Nie, Liang Huang, Chongbei Wu, Zehui Zhang
A biomass-derived carbon catalyst is reported to facilitate the synthesis of 2,5-furandicarboxylic acid and glycolic acid through the selective oxidation of 5-hydroxymethylfurfural and 1,3-dihydroxyacetone, respectively.
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Rational design of a cost-efficient and eco-friendly fluorinated ether for high-energy and long-lived Li-metal batteries
DOI: 10.1039/D5GC00474H, PaperNan Li, Xue Han, Xinke Cui, Longji Xu, Chenxi Liu, Qiao Han, Kai Xi, Zhenglong Xu, Xiaobing Dai, Chong Mao, Lewen Yang, Weijiang Xue
The rational design for a cost-efficient and eco-friendly fluorinated ether for high-energy and long-lived Li-metal batteries.
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Mechanochemical biomimetic mineralization of UiO-66-NH2-immobilized cellulase for enhanced catalytic stability and efficiency
DOI: 10.1039/D5GC00628G, PaperXiaoyang Sun, Linyu Nian, Huimin Qi, Mengjun Wang, Dechun Huang, Chongjiang Cao
A green mechanochemical strategy employing dodecanuclear zirconium clusters enabled efficient biomimetic mineralization of cellulase within UiO-66-NH2, leading to enhanced catalytic performance for sustainable biomass conversion.
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Simultaneous phenol oxygenation and quinone hydrogenation with water as both the oxygen and hydrogen source
DOI: 10.1039/D5GC01480H, PaperYongtao Wang, Kehan Yu, Wenjing Sun, Jia Yao, Haoran Li
Metal-free acid-catalyzed coupling of phenol oxygenation and 1,4-quinone hydrogenation is demonstrated using water as both the oxygen and hydrogen source, mediated by a bio-inspired geminal diol adduct.
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Renewable aromatic production from waste: exploring pathways, source materials, and catalysts
DOI: 10.1039/D4GC05683C, Tutorial ReviewRipsa Rani Nayak, Navneet Kumar Gupta
Transforming waste—biomass, plastics, and CO2—into renewable aromatics via pyrolysis and chemocatalysis: advancing sustainable catalysts and technologies for a circular economy and environmental mitigation.
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Flash recovery of lithium from spent anode graphite by carbothermal shock and water leaching
DOI: 10.1039/D5GC00745C, PaperDuanmei Song, Beikai Zhang, Hongbiao Du, Jing Wu, Jiadong Yu, Jinhui Li
The global boom in electric vehicles has led to an alarming accumulation of lithium-ion battery waste.
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A “wave-riding” biocatalysis: an all-enzyme system for genuinely green and flexible manufacture of machine-washable dyed wool fabrics
DOI: 10.1039/D5GC01614B, PaperXinrui Zhang, Jun Wang, Man Zhou, Yuanyuan Yu, Ping Wang, Qiang Wang
An all-enzyme strategy based on a “wave-riding” enzymatic mechanism was developed to achieve genuinely green manufacture of machine-washable dyed wool fabrics.
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Il fluoro che mi piace
Claudio Della Volpe
Ho passato oltre trenta anni della mia vita professionale nell’ex Sanatorio di Mesiano, sulla collina di Trento, un gigantesco edificio costruito alla fine degli anni 30 per ospitare i malati di tubercolosi, allora ancora molto numerosi in Italia, poi riattrezzato dal 1989 a sede della Facoltà di Ingegneria.
Sanatorio di Mesiano (Trento) nel 1938.
Quando ero uno studente di scuola media nel 1963 era ancora obbligo fare a tutti gli alunni di quell’età una radiografia annuale per diagnosticare la presenza di TBC; e in realtà l’obbligo di radiografia toracica è stato abolito in Italia solo nel 1998.
Pochi ricordano bene quel mondo in cui la sputacchiera era un dispositivo comune in molti locali e edifici pubblici.
E in genere noi abitanti delle zone del mondo oggi “ricche” abbiamo spesso dimenticato l’importanza della TBC, una malattia indotta da un batterio, il Mycobacterium Tuberculosis, che fece lo spillover verso la nostra specie molte migliaia di anni fa dai bovini (c’era già 15 o 20mila anni fa); era conosciuta e diagnosticata già dai medici egiziani.
Ne è rimasta memoria nelle grandi storie che erano raccontate nel XIX secolo, una per tutte la Traviata di Verdi:
afflitta dalla tubercolosi, Violetta muore tra le braccia di Alfredo.
La vaccinazione con il bacillo vivo attenuato BCG (Bacillo di Calmette-Guérin), messa a punto al principio del XX secolo iniziò in Italia solo nel 1926 e divenne di legge nel 1951, ma ancora nel 1970 solo 400mila persone all’anno erano vaccinate (noi ragazzi a Napoli chiamavamo quel complesso e doloroso procedimento vaccinale “la bbona” che ti lasciava una cicatrice indelebile); anche se devo dire che dopo quasi 70 anni la mia è scomparsa; ne ho trovata una immagine in rete come potete vedere qui sotto; il miglioramento delle condizioni di vita e l’uso degli antibiotici ha consentito di ridurre la TBC ad un piccolo numero di casi in tutti i paesi ricchi e la vaccinazione oggi non è più obbligatoria.
Quanti di voi la hanno ancora visibile sul braccio sinistro?
Ma tutto ciò non è ancora avvenuto nei paesi poveri.
Nel 2023, si stima che 10,8 milioni di persone nel mondo si siano ammalate di tubercolosi (TBC), con 134 casi incidenti ogni 100.000 abitanti. Si stima che circa un quarto della popolazione mondiale (2 miliardi) sia stato infettato dai batteri della TBC, che però stanno lì nel corpo ad aspettare il momento opportuno per attaccare.
Un totale di 1,25 milioni di persone nel mondo sono morte a causa della TBC nel 2023, tra cui 161.000 persone affette da HIV.
Il maggior numero di casi di tubercolosi si è registrato nelle regioni del Sud-Est asiatico (45%), dell’Africa (24%) e del Pacifico occidentale (17%).
Impatto:
La tubercolosi rimane la principale causa di morte per malattia infettiva e colpisce in modo sproporzionato i Paesi a basso e medio reddito.
Negli ultimi mesi un giovane medico nato nella città dove vivo è stato premiato da Time come un dei medici più influenti al mondo proprio per la sua lotta senza quartiere alla TBC nel mondo povero con la messa a punto di una nuova terapia più breve ed efficace contro la malattia.
Il dottor Guglielmetti (per la sua attività si veda https://endtb.org/) ha dichiarato:
abbiamo proprio identificato tre nuove associazioni di farmaci – combinazioni di 4 o 5 farmaci, alcuni nuovi, altri più vecchi – che con un trattamento di 9 mesi permettono di avere degli ottimi risultati nel trattare la tubercolosi resistente alla rifampicina» e quindi aiutare le 410.000 persone colpite ogni anno da questo ceppo. E’ un trattamento «molto più corto» rispetto a quello storico di 18-24 mesi, e «funziona almeno altrettanto bene, sono tutti farmaci orali, non ci sono iniezioni». La Tbc, ha concluso Guglielmetti «è l’agente che causa più morti ogni anno, una media di 1,3 milioni e più di 10 milioni di casi. È un problema di sanità pubblica enorme, la pandemia più antica, e siamo lontanissimi dall’averla sconfitta»
«Le malattie infettive mi hanno sempre ispirato – spiega Guglielmetti – E’ molto soddisfacente trattarle, perché si riesce a vedere un risultato, si riesce a curare. Di solito con i pazienti si ottiene un risultato in fretta». Ma non sempre è così. Alcune sfide sono più complicate di quel che si pensi. C’è poi l’aspetto umanitario: «Queste sono proprio le malattie delle disuguaglianze, delle fasce più marginali delle società, che hanno poca visibilità e poco interesse da parte delle case farmaceutiche».
Il tutto è stato poi pubblicato in un lavoro recente sul prestigioso NEJM:
https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2400327
Come tutti gli altri batteri anche quello della tubercolosi è diventato resistente ai classici antibiotici del passato fra cui la rifampicina (anch’esso battericida ma agente sulla RNA polimerasi), ed è stato sostituito dai fluorochinoloni.
I fluorochinoloni sono una classe di antibiotici utilizzati per trattare specifiche infezioni batteriche. Questi farmaci agiscono inibendo la DNA-girasi e la topoisomerasi, enzimi essenziali per la replicazione del DNA batterico, causando la morte dei batteri. Alcuni esempi di fluorochinoloni includono ciprofloxacina, levofloxacina e moxifloxacina.
I fluorochinoloni interferiscono con l’attività enzimatica dei batteri, impedendo loro di replicare il loro DNA.
Questo impedimento porta alla morte delle cellule batteriche, eliminando l’infezione.
I fluorochinoloni possono avere effetti collaterali, come problemi gastrointestinali, reazioni cutanee e, in rari casi, problemi al tendine.
Dalla formula sotto riportata vedete che si tratta di un antibiotico che contiene un atomo di fluoro in catena, che gli conferisce le sue specifiche proprietà; questo è un caso in cui la forza superiore del legame C-F che rende così pericolosi altri composti come i PFAS si rivela un toccasana; questo è il fluoro organico che ci piace.
Come ho detto e scritto altre volte su queste pagine il legame CF. a causa della sua forza superiore è particolarmente stabile e per questo motivo, non è facilmente metabolizzato nell’ecosistema e dunque si accumula; in natura esistono poche decine di molecole (meno di 20 per quanto ne so) naturali contenenti il legame CF e sono tutte molecole presenti solo in limitati ambienti ecologici; noi furbissimi chimici umani invece abbiamo formulato MILIONI di molecole col legame CF, una percentuale significativa delle molecole sintetizzate dall’uomo, certamente perché abbiamo visto che proprio perché non è metabolizzato è inatteso, gli organismi non riescono a disfarsene e a difendersi; e ci siamo dimenticati del fatto banale che PROPRIO PER QUESTO essi composti si accumulano nell’ecosistema e dunque poi ritornano da noi, diventano pericolosi composti “per sempre”. Pur di ottenere un piccolo vantaggio momentaneo abbiamo saturato l’ambiente mondiale con alcune migliaia di tipi di molecole indistruttibili che oggi hanno invaso il nostro ecosistema e di cui dovremo continuare a liberarci per decenni o secoli.
Male, malissimo; ma il fluorochinolone è probabilmente un esempio ragionevole, sta alla stregua di quei pochi composti naturali fluoro-organicati, uno dei pochissimi utili da usare come quella ventina scarsa già presente in natura.
Un fluoro buono, un legame CF buono da riservare a casi delicati come alla TBC resistente; di molti altri casi quasi della totalità potremmo e DOVREMO fare a meno.
Pensiamoci subito.
Closed-loop recycling of bio-based disulfide vitrimer via a solvent-and waste-free strategy
DOI: 10.1039/D5GC01872B, Communication
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  This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Solène Guggari, Fiona Magliozzi, Samuel Malburet, Alain Graillot, Mathias Destarac, Marc GuerreA solvent-free process enables the efficient degradation of the vitrimer matrix under mild conditions, producing oligomers that can be reused without purification.
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Electronic structure and interfacial microenvironment engineering over the Ni(OH)2 nanoarray for boosted electrocatalytic upcycling of polyethylene terephthalate
DOI: 10.1039/D5GC00788G, PaperXinci Hu, Wei Qiao, Yuxin Hu, Fengli Li, Yuting Yang, Zhihong Jiang, Yu Yu, Jingyun Fang, Ping Li
The Ni foam-supported Ni(OH)2 nanosheet array with surface engineering of adipic acid is engineered to remarkably promote PET-derived ethylene glycol oxidation reaction (EGOR) for value-added formate production.
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Tailoring the extraction process and properties of polysaccharides from the lichen Evernia prunastri using natural eutectic solvents following a biorefinery approach
DOI: 10.1039/D5GC01413A, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Julie Queffelec, Maria Dolores Torres Pérez, Herminia Domínguez, Giulia Ischia, Svitlana FilonenkoOverview of the lichen processing.
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