高等学校化学学报

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1. CuBi₂O₄/Bi₂WO₆ Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星

王秋霞, 韩玉贵, 赵鹏, 王爽, 刘亚茹, 李轶

高等学校化学学报 2024, 45 (1): 20230370-. DOI: 10.7503/cjcu20230370

摘要（662）

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针对目前水环境中抗生素污染严重的问题, 使用简单的溶剂热法制备了CuBi₂O₄/Bi₂WO₆(CBWO)Z型异质结催化剂. 扫描电子显微镜分析结果表明，其结构为棒状和纳米片状. 能量色散元素图谱显示， Cu， W， Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中；使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成； BET表征结果证明， CBWO-60具有较高的比表面积. X射线光电子能谱（XPS）证明Cu⁺和Cu²⁺共存, 促进了芬顿（Fenton）反应的循环进行， XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi₂O₄和Bi₂WO₆之间具有强的电子相互作用, 而不是物理混合；使用紫外⁃可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构；利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况. 在该系列催化剂中, CBWO-60在光电类芬顿（PEF-like）体系中对环丙沙星（CIP）的降解效率最高, 90 min时, 降解效率为98.0%. 同时, 溶液初始pH在2~6范围时, 体系始终能够维持有效的CIP去除效率, 与传统芬顿体系相比, 该体系的pH应用范围得到了有效拓宽. 在PEF-like体系中, CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力, 充分证明了CBWO-60的普适性. CBWO-60在连续5次循环实验后，对CIP仍保持87.8%的降解率, 并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变. 根据高效液相色谱⁃质谱的结果, 提出了CIP降解的5种可能途径.

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2. 分子堆叠和器件性能: 基于苯并二噻吩及其衍生物的高效小分子给体研究进展

杨可, 肖泽云, 陆仕荣, 孙宽

高等学校化学学报 2023, 44 (9): 20230123-. DOI: 10.7503/cjcu20230123

摘要（464）

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有机全小分子太阳能电池由于具备结构精确和批次差异小的特点, 有广阔的应用前景, 近年来该领域的发展备受关注. 本文回顾了基于苯并二噻吩(BDT)及其衍生物的小分子给体的发展. 基于分子结构、堆叠特性和器件性能之间的关系, 分析了小分子BDT系列的成功案例, 旨在阐明分子结构、分子聚集和器件性能之间的联系, 为未来高效分子的设计提供参考.

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3. 高等学校化学学报2025年第46卷第10期封面和目次

高等学校化学学报 2025, 46 (10): 1-4.

摘要（97）

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4. 柱芳烃的合成及主客体化学研究进展

王凯, 杨英威, 张晓安

高等学校化学学报 2012, 33 (01): 1-13. DOI: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.01.001

摘要（8113）

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柱芳烃是由对苯二酚或对苯二酚醚通过亚甲基桥在苯环的对位连接而成的一类环状低聚物, 是一类新型的大环主体分子. 本文介绍了柱芳烃和功能化柱芳烃分子的合成, 以及在分子识别、自组装等主客体化学方面的最新研究进展, 并对其研究前景进行展望.

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5. UiO-66-NH₂/wood的设计构筑及高效去除水中微量重金属离子性能

李华, 杨科, 黄俊峰, 陈凤娟

高等学校化学学报 2022, 43 (3): 20210701-. DOI: 10.7503/cjcu20210701

摘要（1039）

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矿山开采、金属冶炼、新型金属材料的发展以及城市供水系统老化所造成的重金属(铅、镉、汞、砷、铬、铜及锌等)污染问题已日趋严重. 传统的水处理方法很难有效地去除低浓度的重金属污染物. 本文以天然木材为载体, 采用溶剂热合成法, 在木材三维孔道中原位合成UiO-66-NH₂金属有机框架材料(MOFs)纳米颗粒, 制备了UiO-66-NH₂/wood复合膜材料. 该复合膜材料对去除水中微量重金属离子(Hg²⁺, Cu²⁺)表现出优异的性能. 当处理速率为1.1×10² L?m^-2?h^-1时, 该复合膜材料去除水中微量重金属离子的效率仍可达到90%以上, 且处理后水中重金属离子含量低于国家饮用水标准. 这可归因于木材本身独特的三维孔道结构, 在提高水通量的同时, 还可以增加水溶液中重金属离子与MOFs颗粒的接触机会, 以及孔道内均匀分布的UiO-66-NH₂ MOFs颗粒中的—NH₂可以与重金属离子通过配位作用相结合. 该UiO-66-NH₂/wood复合膜材料还具有良好的重复利用性, 在连续6次循环使用后其去除效率无明显变化, 有望进行实际应用.

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6. Co₃O₄/UiO-66@α-Al₂O₃陶瓷膜对VOCs废气的分离催化性能

姜宏斌, 代文臣, 张娆, 徐晓晨, 陈捷, 杨光, 杨凤林

高等学校化学学报 2022, 43 (6): 20220025-. DOI: 10.7503/cjcu20220025

摘要（420）

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以α-Al₂O₃为支撑层, UiO-66为分离层, Co₃O₄为催化层, 构建了Co₃O₄/UiO-66@α-Al₂O₃陶瓷膜.对其形貌结构进行了表征, 并研究了其对挥发性有机物(VOCs)的分离催化性能. 结果表明, 该陶瓷膜对喷涂行业废气中苯与吡啶两种主要成分体现出良好的分离性, 透过侧的气体中吡啶与苯的摩尔浓度比值可由给料侧的1提高至17; 体系中引入臭氧后, 给料侧苯的浓度明显降低, 其去除率可达到89%. 透过侧的吡啶去除率仅为27%, 得到了较大程度的保留, 剩余的吡啶经收集后可进行单独的深度处理. Co₃O₄/UiO-66@α-Al₂O₃陶瓷膜在对喷涂行业废气中苯成分高效降解的同时, 能够有效解决喷涂行业废气处理过程中氮氧化物的排放问题, 有望成为喷涂行业废气预处理工艺的理想选择.

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7. 基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物的合成和光催化活性

赵雪, 张安歌, 田洪瑞, 王赫男, 霍海燕, 刘术侠

高等学校化学学报 2021, 42 (6): 1723-1729. DOI: 10.7503/cjcu20200845

摘要（888）

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采用水热合成方法制备了2个基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物, 化学式分别为{[Cu₂(4,4′- bipy)₄(H₂O)₄](SiMo₁₂O₄₀)·18H₂O}_n(1)和{[Cu₂(4,4′-bipy)₄(H₂O)₄](PMo₆W₆O₄₀)·18H₂O}_n(2)(bipy=bipyridine). 结构分析表明2个化合物同构, Cu²⁺是六配位, 分别与4个4,4′-bipy上的N原子和2个水分子上的O原子结合, 形成 [Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺二维层状结构. 杂多阴离子通过静电与配位阳离子[Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺作用交叉排列在层间. 通过红外光谱、粉末X射线衍射和固体紫外-可见漫反射光谱等对化合物的性质进行了表征. 研究了所合成化合物对水溶性染料亚甲基蓝的降解活性, 发现2种化合物对于亚甲基蓝均表现出显著的光降解活性, 并对它们的催化机理进行了讨论.

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8. 化学调控CRISPR/Cas9基因编辑技术的研究进展

肖珩, 李永奎, 邢曦雯

高等学校化学学报 2023, 44 (3): 20220410-. DOI: 10.7503/cjcu20220410

摘要（779）

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规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein 9, CRISPR/Cas9)基因编辑技术作为一项基因工程领域革新式的技术, 为癌症、遗传性疾病及感染性疾病等多种重大疾病的治疗提供了极大的帮助. 但如何在特定细胞和组织中实现时空调控的精准基因编辑, 进而避免脱靶效应, 依然是该技术在临床转化领域面临的重要挑战. 近年来, 通过化学分子和反应实现对CRISPR/Cas9活性的调控已经成为提升这项基因编辑技术效率的重要手段之一. 本文综合评述了一些最近报道的化学调控CRISPR/Cas9基因编辑的方法, 并对其在临床医学领域的应用前景进行了展望.

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9. 气态碘在COF-103上吸附的理论研究

童大银, 赵耀林, 王禹齐, 韩子彤, 王杰, 张俊, 喻晨曦

高等学校化学学报 2024, 45 (1): 20230401-. DOI: 10.7503/cjcu20230401

摘要（759）

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采用第一性原理和巨正则蒙特卡罗方法, 模拟研究了气态碘分子(I₂)在共价有机框架材料(COF-103)中的吸附行为, 并讨论了气态氧化物、氯化物和挥发性有机化合物(VOCs)等杂质气体的竞争吸附影响. 结果表明, I₂偏向以垂直方式吸附于COF-103苯环的碳原子位, 其中, 长程色散相互作用具有重要的贡献, 色散能在吸附能中的占比最多可达46%. I₂与COF-103之间存在少量电荷转移, 且可能形成具有弱共价相互作用的次级键. 杂质气体中苯分子(C₆H₆)的吸附能和等量吸附热最大, 与COF-103的亲和性最强, 并且可以占据I₂的吸附位点, 从而引起I₂吸附量的显著降低.

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10. 锂离子电池高容量合金基含锂负极材料的研究进展

毛尔洋, 王莉, 孙永明

高等学校化学学报 2021, 42 (5): 1552-1568. DOI: 10.7503/cjcu20200750

摘要（1559）

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现有的以石墨为负极的锂离子电池能量密度逐渐接近其理论极限. 基于合金化反应机制的高容量含锂负极材料Li_xM_y(M为能够和锂发生合金化反应的元素)是一类新兴的负极材料, 具有数倍于石墨的储锂比容量, 且可以为电池提供活性锂源. 这些特性使其能够与高容量无锂正极材料(如S, O₂, FeF₃和V₂O₅等)相匹配, 构建下一代高比能锂离子电池新体系. 本文综述了近年来高容量合金基含锂负极材料(如Li_xSi, Li_xSn, Li₃P和Li_xAl基系列材料)的研究进展, 分析了所面临的挑战, 概述了材料的合成与电极的制备方法, 并介绍了它们在常规锂离子电池、锂离子-硫电池及锂离子-空气电池等多个全电池体系中的应用实例, 提出并举证了其电化学性能优化与调控的策略, 最后展望了未来的研究方向.

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11. 溶剂效应对Pt/MIL-100(Fe)催化肉桂醛选择性加氢性能的影响

蔡佳霓, 刘颖雅, 孙志超, 王瑶, 王安杰

高等学校化学学报 2024, 45 (2): 20230442-. DOI: 10.7503/cjcu20230442

摘要（397）

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PDF（pc）（3974KB）（2253）

采用绿色环保的方法制备了MIL-100(Fe), 通过双溶剂浸渍法将Pt纳米颗粒限域在MIL-100(Fe)的孔笼内部, 经过盐酸质子化和甲醛还原制备出具有加氢中心及Lewis酸中心的双功能催化剂Pt/MIL-100(Fe). 以肉桂醛选择性加氢为探针反应评价其催化性能, 在60 ℃和1 MPa的最优条件下反应2 h, 肉桂醛转化率为88.3%, 肉桂醇选择性为84.9%. 通过比较Cr, Al和Fe 3种金属中心的Pt/MIL-100催化肉桂醛加氢制肉桂醇及糠醛加氢制糠醇的反应性能发现, Fe中心有利于C=O加氢. 重点研究了反应体系中水含量对肉桂醛选择性加氢反应的影响. 表征和静态吸附实验结果表明，除去Pt/MIL-100(Fe)孔笼中的游离水有利于肉桂醛在孔道内直接富集, 肉桂醛转化率提高; 除去金属Fe簇上的络合水有利于肉桂醛C=O基团的吸附, 肉桂醇选择性提高. 在最优条件下, Pt/MIL-100(Fe)经过5次循环后, 催化性能基本不变； X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及低温氮气吸附结果表明反应后催化剂结构仍保持稳定.

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12. 苯并噻嗪衍生物功能化的碳点用于检测银杏叶茶中的槲皮素

颜范勇, 孙中慧, 庞纪平, 江英霞, 陈圆

高等学校化学学报 2020, 41 (8): 1768-1775. DOI: 10.7503/cjcu20200248

摘要（710）

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以柠檬酸和乙二胺为原料，通过一步水热法合成了表面富含羧基的荧光碳点（CDs），经酰胺化偶联反应将苯并噻嗪衍生物（BT）修饰到CDs表面制得探针CDs-BT.采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱对CDs-BT的结构和性质进行了表征；并将其用于快速、选择性检测槲皮素（QCT）.通过中心复合设计和响应曲面法评估并优化了检测过程中的操作参数，结果表明，在最佳操作条件下，对QCT检测的线性范围为2~22 μmol/L，检出限为0.717 μmol/L.研究表明，QCT对CDs-BT的荧光猝灭机理为静态猝灭.CDs-BT可用于银杏叶茶中QCT的检测，回收率为97.4%~101.6%.

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13. HATU介导的苯硼酸快速接枝羟丙基壳聚糖反应

李奥琪, 胡传智, 石涵, 邓明宇, 肖波, 江波

高等学校化学学报 2023, 44 (6): 20220698-. DOI: 10.7503/cjcu20220698

摘要（1042）

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PDF（pc）（1100KB）（4197）

苯硼酸(PBA)在水溶液中可与顺-1,2-二醇或1,3-二醇形成可逆共价键, 常在纳米/水凝胶中用作葡萄糖响应单元或动态交联基团. 本文提供了一种快速合成苯硼酸接枝壳聚糖衍生物(CPBA-HPCS)的方法. 以羟丙基壳聚糖(HPCS)为原料, 2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)为缩合剂, 在二甲基亚砜(DMSO)中反应1 h即可得到在pH>8.5的水溶液中可溶的CPBA-HPCS. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)对该衍生物结构进行验证, 并对反应动力学进行了研究, 得到了一系列不同取代度的CPBA-HPCS, 其取代度最高可达0.78. 这种新的壳聚糖衍生物在制备智能水凝胶和药物载体方面具有较好的应用前景.

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14. 阴离子交换膜修饰的水/1,2-二氯乙烷界面上SO₄^2-离子的转移反应

王欢欢, 胡道盼, 江旭恒, 张烨桦, 陈勇

高等学校化学学报 2016, 37 (3): 546-551. DOI: 10.7503/cjcu20150626

摘要（2569）

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PDF（pc）（1546KB）（25374）

将一种均相季铵型阴离子交换膜用于修饰水/1,2-二氯乙烷(W/DCE)界面,并利用循环伏安法、差分脉冲伏安法和计时电量法考察了该界面上强亲水性阴离子SO₄^2-的转移反应过程.研究结果表明,该阴离子交换膜所修饰的W/DCE界面比修饰前具有更宽的电化学窗口,而且在界面上可获得完整的SO₄^2-转移的循环伏安曲线和差分脉冲伏安曲线.其中,循环伏安曲线的峰电流与扫速平方根呈线性关系,SO₄^2-在膜内水相中的扩散系数为7.6×10^-8 cm²/s;差分脉冲伏安曲线的峰电流与SO₄^2-的浓度在5~25 mmol/L范围内呈线性关系.另外,利用计时电量法测得SO₄^2-在该界面上转移反应的标准速率常数为1.49×10^-3 cm/s.

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15. 活性炭表面基团的定性和定量分析

李娜, 朱健, 查庆芳

高等学校化学学报 2012, 33 (03): 548-554. DOI: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.03.022

摘要（4451）

PDF（pc）（469KB）（3807）

利用过硫酸铵对石油焦基活性炭进行了氧化处理, 并使用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、带质谱检测的程序升温脱附(TPD-MS)、 X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收近边结构(XANES)等方法对样品进行了分析和表征, 并对不同表征方法所得结果进行了对比分析. 结果表明, 元素分析所得结果与TPD-MS分析结果较吻合, XPS和XANES分析所得含氧量结果偏小.

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16. 可拉伸超韧水凝胶的制备和应用

盛卉, 薛斌, 秦猛, 王炜, 曹毅

高等学校化学学报 2020, 41 (6): 1194-1207. DOI: 10.7503/cjcu20190656

摘要（3543）

HTML （286）

PDF（pc）（5703KB）（2944）

综述了可拉伸超韧水凝胶的设计原理及其在组织工程和柔性电子器件领域的应用. 通过将网络结构层次、化学结构、增韧机制与宏观力学性能相结合, 重点讨论了单网络水凝胶、双网络水凝胶、纳米复合水凝胶及其它水凝胶等可拉伸超韧水凝胶的研究进展, 并总结和展望了新思路和新方向.

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17. 磁场对氢氧化铁胶体ζ电位的影响

沈鹤柏, 朱传征, 田素恋, 黄自强

高等学校化学学报 1992, 13 (1): 97-99.

摘要（2956）

PDF（pc）（388KB）（721）

本文研究了磁场对氢氧化铁胶体ζ电位的影响。实验表明在磁场作用下,胶体的ζ电位、电导率和聚沉值都发生变化,其值与磁场强度、磁化时间及胶体浓度有关。同时用电镜观察了磁作用前后的胶体颗粒,并对实验结果进行了讨论。

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