高等学校化学学报
 
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高等学校化学学报
2018, Vol.39 No.10

刊出日期: 2018-10-10


目次
综合评述
研究论文: 无机化学
分析化学
有机化学
物理化学
高分子化学
 
 
目次
选择合并摘要  |    引用本文 

高等学校化学学报2018年第39卷第10期封面和目次
2018 Vol. 39 (10): 0-0 [摘要] ( 5 ) [PDF 15581KB]   ( 30 )   
doi:

综合评述
选择合并摘要  |    引用本文 
岳岭, 刘亚军
轨线面跳跃方法模拟有机过氧化物化学发光原理及关键问题
2018 Vol. 39 (10): 2113-2128 [摘要] ( 21 ) [PDF 3815KB]   ( 29 )   
doi: 10.7503/cjcu20180516

化学发光反应是一类特殊的激发态化学反应,在化学分析和生活中具有广泛应用.本文介绍了轨线面跳跃非绝热动力学方法模拟化学发光反应的一般原理和关键的技术,包括初始采样、势能和力的计算方法以及含时和不含时策略中跃迁概率的计算以及动力学模拟过程.

研究论文: 无机化学
选择合并摘要  |    引用本文 
马晓宇, 梁洁, 叶玲, 范勇, 徐家宁, 叶开其
混合配体型铱(Ⅲ)配合物的合成及电致发光性能
2018 Vol. 39 (10): 2129-2135 [摘要] ( 10 ) [PDF 3643KB]   ( 25 )   
doi: 10.7503/cjcu20180334

采用4-甲基-2,5-二苯基吡啶(MDP)、5-甲基-2-苯基吡啶(PMP)作为配体,设计合成了2种新的绿色磷光铱(Ⅲ)配合物Ir(MDP)2(PMP)(1)和Ir(MDP)(PMP)22).系统测试了2种配合物的光物理和电化学等性质,并通过单晶结构和理论计算讨论了材料的分子结构、堆积结构对光电性能的影响.利用配合物12制备的绿色磷光器件实现了高性能的电致发光,最大外量子效率(EQE)分别为22.4%和20.7%,功率效率(PE)分别为86.0和77.5 lm/W,且滚降较小.

选择合并摘要  |    引用本文 
唐可云, 李萝园, 付立民, 艾希成, 张建平
晶体基质对稀土上转换纳米材料中能量转换机理的影
2018 Vol. 39 (10): 2136-2142 [摘要] ( 13 ) [PDF 4044KB]   ( 22 )   
doi: 10.7503/cjcu20180274

采用溶剂热法制备了尺寸均一、形貌规整的Yb3+,Er3+共掺NaREF4(RE3+=Lu3+,Y3+,Yb3+)纳米材料,借助稳态发光光谱和时间分辨光谱技术表征了3种基质纳米材料上转换发光行为的特性,并评估了能量传递机制.结果表明,NaLuF4:20% Yb3+,2% Er3+纳米材料具有较强的稳态发光强度、较高的绿红比(540 nm/654 nm)和较长的发光寿命,NaYbF4:2% Er3+纳米材料具有较弱的上转换发光强度、较低的绿红比(540 nm/654 nm)和较短的发光寿命.结合实验数据及能量传递机制,探讨了不同基质(NaLuF4,NaYF4,NaYbF4)在稀土掺杂纳米材料中对上转换能量传递机制的影响,解释了NaLuF4基质纳米材料是较好基质材料的原因.

选择合并摘要  |    引用本文 
王昀, 贲腾
海藻基微孔碳材料的储甲烷性能
2018 Vol. 39 (10): 2143-2153 [摘要] ( 10 ) [PDF 6897KB]   ( 14 )   
doi: 10.7503/cjcu20180224

以天然海藻为原料,通过自活化制备了碳材料SarCW-900-HF及LamCW-900-HF,并对其进行表征和储甲烷能力测试.其比表面积分别为812和671 m2/g,孔体积分别为0.45和0.44 cm3/g,孔分布的峰值均在1.1 nm,在室温及3.5 MPa压强下储甲烷的能力分别为272 mg/g(质量比21.3%)和246 mg/g(质量比19.4%),经20 MPa压强压片后吸附甲烷体积比达到274和449 cm3(STP)/cm3,超过美国能源部提出的吸附剂的指标[263 cm3(STP)/cm3].

选择合并摘要  |    引用本文 
李建, 谢林霞, 梁足培, 国荣, 刘晨昱, 马淑兰
四硫代钼酸根/1-辛烷磺酸根/LEuH复合体发光性能及对Hg2+的识别
2018 Vol. 39 (10): 2154-2160 [摘要] ( 17 ) [PDF 2374KB]   ( 12 )   
doi: 10.7503/cjcu20180153

采用改进的均匀沉淀法合成了硝酸根插层的稀土铕层状氢氧化物(NO3-LEuH),通过离子交换法将阴离子型表面活性剂1-辛烷磺酸根(OS-)及无机阴离子MoS42-共插层于LEuH的层间,通过改变MoS42-和OS-的投料比得到一系列发光强度不同的复合体(MoS4xOS1-x-LEuH(x=0.02,0.10,0.20).采用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和荧光分光光度计(PL)等研究了其结构及性质.结果表明,MoS42-会明显削弱层板Eu3+的红光发射,且在一定MoS42-/OS-摩尔比范围内发光强度随MoS42-含量增加而降低.选择MoS42-:OS-摩尔比为0.02:0.98的复合体(MoS40.02OS0.98-LEuH用于水体系重金属离子Hg2+,Cu2+,Ag+,Pb2+的荧光识别,发现剥离态复合体对Hg2+具有选择性识别能力,加入含Hg2+水溶液后发光有一定程度增强,可用作off-on型荧光传感器件识别毒性Hg2+.

选择合并摘要  |    引用本文 
贠吉星, 胡志莉, 李禹蒙, 金晶, 陈冲, 鄢欣, 刘永华, 丁榆, 迟玉贤, 牛淑云
由芳香羧酸构筑的系列Ni(Ⅱ)配合物的合成、结构及光电性能
2018 Vol. 39 (10): 2161-2169 [摘要] ( 5 ) [PDF 4309KB]   ( 18 )   
doi: 10.7503/cjcu20180076

采用水热法设计合成了6个基于芳香羧酸的Ni(Ⅱ)配合物:[Ni(pz)4(H2O)2]·2H2btc·H2O(1),{[Ni2(pz)8(btec)]·4H2O}n2),{[Ni(H2btec)(phen)]·2H2O}n3),[Ni(Hbdc)2(pz)4](4),{[Ni3(bdc)3(pz)12]·2H2O}n5)和[Ni(bdc)(pz)2(H2O)]n6)(pz=吡唑,H3btc=1,3,5-苯三甲酸,H4btec=1,2,4,5-苯四甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉,H2bdc=邻苯二甲酸).通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、紫外-可见-近红外吸收光谱、元素分析、粉末X射线衍射(XRD)和表面光电压光谱(SPS)对其进行了结构和性质表征.6个配合物的金属Ni(Ⅱ)中心呈五或六配位.配合物14具有完全由氢键网联成的2D超分子结构;配合物23是通过采取单齿/桥双齿配位模式的btec4-构筑的2D配位骨架结构;配合物56是由采取单齿/螯合双齿配位模式的bdc2-构筑的1D配位骨架结构,并由氢键连接成2D结构.6个配合物在紫外和可见光诱导下均呈现出一定的光-电转换性能.当对配合物施加外加电场时,6个配合物的光电响应因配合物组成、结构键连方式以及配体种类的不同而呈现规律性变化.

选择合并摘要  |    引用本文 
罗健辉, 杨洁, 李远洋, 贺利鹏, 江波
双球状双亲纳米SiO2粒子的合成
2018 Vol. 39 (10): 2170-2177 [摘要] ( 9 ) [PDF 3623KB]   ( 17 )   
doi: 10.7503/cjcu20170849

以纳米SiO2粒子为原料,六甲基二硅氮杂烷(HMDS)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)分别作为亲油改性剂和亲水改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了亲油和亲水纳米SiO2粒子.通过亲油SiO2和亲水SiO2粒子表面化学键的偶合,将亲油粒子和亲水粒子偶联,制备了粒径为30 nm的双球状双亲纳米SiO2粒子.以双球状双亲纳米SiO2粒子作为稳定剂,制备了环己烷/水Pickering乳液,证明了双球状纳米SiO2粒子具有较好的双亲性能.

分析化学
选择合并摘要  |    引用本文 
苗瑞, 吴冬雪, 王秋颖, 赵幻希, 李雪, 修洋, 刘淑莹
基于多壁碳纳米管的人参皂苷快速分离
2018 Vol. 39 (10): 2178-2184 [摘要] ( 18 ) [PDF 2096KB]   ( 18 )   
doi: 10.7503/cjcu20180280

将多壁碳纳米管(MWCNTs)作为选择性吸附材料,用于快速分离人参提取物中的人参皂苷.人参经甲醇溶液超声提取后,提取物中主要为人参皂苷和糖类.人参中的糖类与人参皂苷的极性相近,是提取分离人参皂苷时的主要干扰物.MWCNTs可以快速吸附和脱附人参皂苷,但是对糖类无吸附作用.利用其选择性吸附性能,建立了MWCNTs快速分离人参提取物中人参皂苷和糖类的方法.在优化的分离条件下,MWCNTs对人参提取物中糖类的分离度高于90%,对8种主要人参皂苷[Rb1,Rb2,Rc,Rd,Re,Rg1,20(S)-Rf和Ro]的吸附容量为15.0~24.0 μg/mg,回收率高于90%.进一步研究表明,人参皂苷在3 min内即可达到吸附和脱附平衡,并且人参皂苷的回收率受脱附溶剂极性的影响.相比于常规材料大孔树脂,MWCNTs可以更快速、简便地分离人参皂苷.

选择合并摘要  |    引用本文 
王雪丽, 王振新
基于部分还原氧化石墨烯纳米复合材料的肿瘤靶向光动力-光热联合治疗剂的制备
2018 Vol. 39 (10): 2185-2191 [摘要] ( 14 ) [PDF 5833KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180181

以氧化石墨烯(GO)为原料,通过温和方法制备部分还原氧化石墨烯(pRGO);由pRGO与核酸适配体AS1411及吲哚菁绿(ICG)通过非共价作用构建了光热-光敏纳米复合物pRGO-AS1411-ICG(pRAI).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱、透射电子显微镜和EDS能谱对pRGO和pRAI复合物的结构和形貌进行了表征,并利用细胞实验考察了其肿瘤细胞的光疗-热疗效果.结果表明,pRAI以AS1411为靶向分子,可通过光热和光毒性双重作用高效杀伤肿瘤细胞.

选择合并摘要  |    引用本文 
李瑞刚, 朱娜, 赵幻希, 王楠, 孙红梅, 越皓, 李晶
人参多糖对人参皂苷Re体内代谢和体外转化的影响
2018 Vol. 39 (10): 2192-2197 [摘要] ( 16 ) [PDF 1180KB]   ( 20 )   
doi: 10.7503/cjcu20180080

利用快速分离液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用仪(RRLC/Q-TOF-MS)研究了人参多糖对肠道菌群转化人参皂苷Re的影响;考察了人参皂苷Re的代谢产物Rg1在口服人参多糖大鼠体内的药代动力学,并与正常大鼠体内Rg1的药代动力学参数进行了比较.结果表明,体外肠道菌群转化人参皂苷Re的主要转化产物有人参皂苷Rg1,Rh1,Rg2,F1和原人参三醇(Protopanaxatriol,PPT),分别归属于3条转化路径;正常情况下,肠道菌群转化人参皂苷Re 48 h时,除了终产物PPT的存在,中间产物Rg1,Rg2和F1仍可被检测到,而加入人参多糖后,只检测到终产物PPT.当口服给药Re后,代谢产物Rg1的达峰时间(tmax)、最大血浆浓度(cmax)和血浆药物浓度-时间曲线下面积(AUC)分别为(11.6±6.1) h,(80.1±44.0) ng/mL和(549.3±209.4) ng·h/mL;当给予人参多糖14 d后,口服给药Re,代谢产物Rg1的tmaxcmax和AUC分别为(8.2±5.4) h,(98.2±50.6) ng/mL和(691.9±231.2) ng·h/mL.研究结果表明,人参多糖能促进人参皂苷Re转化为人参皂苷Rg1,进而提高胃肠道对人参皂苷Rg1的吸收,并可能增强人参的药理作用.

有机化学
选择合并摘要  |    引用本文 
张露云, 徐倩, 夏广清, 丛丽, 王雨, 张辉, 朱俊义, 臧皓
硫辛酸酯类衍生物的合成及生物活性
2018 Vol. 39 (10): 2198-2205 [摘要] ( 23 ) [PDF 619KB]   ( 34 )   
doi: 10.7503/cjcu20180270

以硫辛酸为原料,对其羧基进行结构修饰,合成了23个硫辛酸衍生物.目标化合物的结构经核磁共振波谱和高分辨质谱分析确证.生物活性测试结果表明,在实验浓度下,大部分化合物表现出一定的清除丙烯醛活性,化合物3a,3b,3e,3f,3k,3m,3q,3v和3w具有良好的清除丙烯醛活性,其中化合物3a的清除活性高于对照品肌肽;大部分化合物表现出一定的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)活性,化合物3o,3p,3v和3w具有良好的清除活性,其中化合物3w的清除活性接近于对照品喹诺二甲基丙烯酸酯(Trolox)和维生素C;大部分化合物表现出一定的2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)清除活性,化合物3b,3e,3u,3v和3w具有良好的清除活性,其中化合物3w的清除活性非常接近于对照品Trolox和维生素C;大部分化合物对铁离子-2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪(Fe3+-TPTZ)复合物表现出一定的还原能力,化合物3b,3v和3w具有良好的还原能力,其中化合物3w的还原能力高于对照品维生素C和Trolox;大部分化合物表现出一定的清除羟基自由基活性,化合物3j和3w具有良好的清除活性,其中化合物3w的清除活性高于对照品Trolox.血浆稳定性实验结果表明,与硫辛酸相比,23种化合物均具有很好的血浆稳定性.

选择合并摘要  |    引用本文 
李阳, 李志文, 朱俊飞, 刘世会, 何军林
芘基对在dsDNA中的构建:基于8-氮-7-去氮-2'-脱氧腺苷的7位取代及连接臂对荧光性质的影响
2018 Vol. 39 (10): 2206-2213 [摘要] ( 9 ) [PDF 2150KB]   ( 14 )   
doi: 10.7503/cjcu20180182

通过7-芘乙炔基-8-氮-7-去氮-2'-脱氧腺苷(2)和7-芘乙基-8-氮-7-去氮-2'-脱氧腺苷(3)2个脱氧腺苷类似物在双螺旋DNA(dsDNA)中构建芘基对,同时保持2'-脱氧腺苷的碱基配对专一性,探讨了芘基对的多种组合在dsDNA中的荧光光谱变化及其与dsDNA形成和解离的关系.DNA双螺旋的热稳定性和圆二色光谱表征结果反映了连接臂与芘基在dsDNA大沟区的相互作用.芘基荧光光谱表明,化合物2在dsDNA中的荧光光谱反映了双螺旋的变化,PY02+D02在形成双螺旋前后发生了荧光猝灭,而PY03+PY05在形成双螺旋前后呈现荧光,这2个芘基对组合在含双螺旋结构域的功能核酸和生物传感器中具有潜在应用价值.

物理化学
选择合并摘要  |    引用本文 
覃方红, 邱江源, 肖碧源, 米艳, 黄在银
基于溶解热力学原理对纳米卤化银热力学性质的研究
2018 Vol. 39 (10): 2214-2220 [摘要] ( 5 ) [PDF 3354KB]   ( 18 )   
doi: 10.7503/cjcu20180509

在室温下,可控制备了系列纳米卤化银(AgX)材料,并对其组成、形貌及结构进行了表征.基于块体卤化银与纳米卤化银热力学性质的本质差异,结合溶解热力学Debye-Hückel等基本理论公式,通过与块体材料对比,导出了纳米卤化银的表面热力学、偏摩尔表面热力学和规定热力学函数的关系式.为测定难溶盐类纳米材料的表面热力学和规定热力学函数提供了行之有效的新方法.

选择合并摘要  |    引用本文 
李想, 王慧莹, 王洪强, 叶近婷, 仇永清
联吡啶RuⅡ/Ⅲ配合物二阶非线性光学性质的理论研究
2018 Vol. 39 (10): 2221-2229 [摘要] ( 10 ) [PDF 3422KB]   ( 15 )   
doi: 10.7503/cjcu20180465

采用密度泛函理论(DFT)方法对联吡啶RuⅡ/Ⅲ配合物的几何结构、氧化还原性质、UV-Vis光谱及二阶非线性光学(NLO)性质进行计算.研究结果表明,醌基的引入能够有效增大第一超极化率(βtot)值,但醌基在氮苯基上位置的改变对βtot值影响不大.分子轨道和自旋密度分布分析结果表明,金属Ru和副配体均能成为氧化中心,并且氧化中心位置不同,会导致配合物氧化态的电荷转移形式产生差别,进而改变氧化态的βtot值.氧化态配合物1b和2b的βtot值减小,而配合物3b和4b的βtot值显著增大,超瑞利散射方法计算的第一超极化率(βHRS)值也符合此规律.含时密度泛函理论(TD-DFT)结果表明,配合物本征态主要是金属到配体的电荷转移(MLCT/ML'CT),而氧化态则是配体到金属的电荷转移(LMCT/L'MCT),给、受体发生明显改变.因此,通过改变副配体的种类及氧化还原反应,可有效调节这类联吡啶RuⅡ/Ⅲ配合物的二阶NLO响应.

选择合并摘要  |    引用本文 
李金星, 邢晓凤, 齐中囡, 艾洪奇
3种改性小分子对不同Aβ42纤维结构稳定性的影响机制研究
2018 Vol. 39 (10): 2230-2237 [摘要] ( 16 ) [PDF 2775KB]   ( 31 )   
doi: 10.7503/cjcu20180434

淀粉样蛋白(Aβ)的错误聚集是阿尔茨海默症(AD)的关键病理诱发因素,主要通过Aβ的自聚集和金属离子诱导聚集两种方式实现.实验结果表明,食用樱桃红(ER)、丹参酮(TS)、氯碘喹啉(CQ)在不同程度上都能起到抑制淀粉样蛋白聚集的作用,但其作用机制大不相同.将ER,TS和CQ分子结构进行两两重组,获得3种新的活性分子,使其兼具金属螯合、旋转键及N-末端区域(NR)结合的复合优势.结果发现,改性分子对不同Aβ42聚集体的作用各异.有的改性小分子对纤维起到解聚集的效果,而有的则增加纤维的稳定性;有的小分子对一种纤维结构起到解聚集的效果,而对另一种则起到稳定的作用.并发现尽管小分子的负电基团与同带负电的Aβ纤维有很强的排斥作用,但其对某些构型依然有解聚集的效果.

选择合并摘要  |    引用本文 
邱家欣, 江奇, 高艺珂, 彭俊棋, 段志虹, 卢晓英
MnO2包覆改性富锂锰基正极材料作用机理的电化学研究
2018 Vol. 39 (10): 2238-2244 [摘要] ( 12 ) [PDF 3547KB]   ( 14 )   
doi: 10.7503/cjcu20180343

采用固相反应制备了富锂锰基正极材料,并利用化学沉淀及热处理工艺进行MnO2表面包覆改性.通过恒流充放电、循环伏安及交流阻抗谱对所得材料进行电化学性能测试,通过改性前后电化学反应的变化研究了MnO2对富锂锰基材料包覆改性的作用机理.研究结果表明,MnO2包覆层能发挥储锂作用.在热处理过程中,富锂锰基材料中的锂、镍元素发生迁移扩散,在MnO2包覆层中形成新的尖晶石复合相,并可逆地参与后续循环反应,这对材料电化学性能的提升具有积极作用.

选择合并摘要  |    引用本文 
孟秀峰, 翟志伟, 郭爱军
自组装单分子层对多巴黏附能力的可控性研究
2018 Vol. 39 (10): 2245-2252 [摘要] ( 20 ) [PDF 3500KB]   ( 18 )   
doi: 10.7503/cjcu20180291

将端基分别带—OH和—CH3基团的11-巯基-1-十一醇和1-十二烷基硫醇2种硫醇分子按不同摩尔比(1:0,3:1,1:1,1:3和0:1)自组装到金片表面,制备了一系列由亲水至疏水的具有不同化学组成的单分子层表面.利用X射线光电子能谱、接触角测试仪和原子力显微镜对其表面性质进行了表征.对单分子层表面分别进行了多巴及液相环境相关的液滴黏附性能研究,发现只含有—OH基团的单分子层表面具有最优越的抗多巴黏附能力,随着表面—OH基团的减少,多巴的黏附能力增强,—CH3基团的引入明显增强了多巴在表面的黏附能力;还发现只含有—OH的单分子层表面具有最大的液滴黏附性能,随着表面—OH基团的减少,多巴依附的液相环境中的液滴对表面的黏附能力越来越弱,—CH3基团的引入明显降低了表面的水滴黏附能力.实验结果表明,单一的—OH或—CH3单分子层表面很难同时具有既抗多巴又抗液滴黏附的性能,而含有复合官能团的单分子层表面则可以达到这种双重效果.本文研究可为适应特定环境的抗黏附材料的设计与制备提供依据.

选择合并摘要  |    引用本文 
周艳芬, 孟哲, 王泽岚, 李吉光, 门秀琴, 刘万毅
多层组装聚苯胺@硅磁复合物的制备及对磺酸基染料的选择性吸附
2018 Vol. 39 (10): 2253-2264 [摘要] ( 17 ) [PDF 5196KB]   ( 22 )   
doi: 10.7503/cjcu20180259

以硅磁粒子(Fe3O4@SiO2)为核,采用低温-原位氧化聚合-共沉淀法制备了多层核壳聚苯胺硅磁复合物(Fe3O4@SiO2@PANI).通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe3O4@SiO2@PANI复合物的结构、形貌和性质进行了表征.以磺酸基偶氮染料甲基橙、刚果红和蒽醌染料茜素红溶液模拟染料废水,对其在Fe3O4@SiO2@PANI上的吸附进行了研究,讨论了pH值、吸附时间、染料初始浓度及吸附剂用量对吸附过程的影响,优化了吸附条件.实验结果表明,弱酸性(pH<6.0)条件下,Fe3O4@SiO2@PANI对甲基橙、刚果红和茜素红具有优异的选择性吸附性能,其平衡吸附量分别为26.05,34.0和69.58 mg/g.该复合物对染料的吸附过程更接近Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理,其对染料废水的去除率高达96.5%,易于分离,且重复使用性能良好.

选择合并摘要  |    引用本文 
胡雪艳, 王娜, 郝玉婷, 许志庆, 王明慧, 师改琴, 杨慧敏, 梁镇海
Cu掺杂SnO2阴极材料的制备及低过电位下对CO2的电催化还原
2018 Vol. 39 (10): 2265-2271 [摘要] ( 16 ) [PDF 3011KB]   ( 19 )   
doi: 10.7503/cjcu20180226

以无机盐SnCl4·5H2O为前驱体,CuCl2为掺杂剂通过一步水热法制备了Cu掺杂SnO2阴极材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对该物质的形貌、晶型结构和元素组成及价态进行表征.在常温常压下于0.5 mol/L NaHCO3溶液中,通过循环伏安曲线、塔菲尔(Tafel)曲线和阻抗谱等考察了该阴极材料及其还原CO2的性能.结果表明,该物质为金红石相SnO2,且掺杂后晶粒减小,Cu2+取代了SnO2晶格中的Sn4+;当Cu掺杂量为1.5%时材料的催化活性最好.催化剂负载量为0.8 mg/cm2时,电流密度可达到3.5 mA/cm2,产甲酸的塔菲尔曲线斜率为55.1 mV/dec,最大法拉第效率约为23%,是纯SnO2的12倍.

选择合并摘要  |    引用本文 
杨冶金, 尤静林, 王建, 王敏, 何莹霞, 吴志东
硫酸氢钾及其熔体结构的原位高温拉曼光谱与分解热力学研究
2018 Vol. 39 (10): 2272-2279 [摘要] ( 20 ) [PDF 2907KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180170

运用原位高温拉曼光谱技术研究了KHSO4从室温至550℃的相变过程,分别基于密度泛函理论及量子化学从头算分析KHSO4晶体和K2S2O7熔体的分子振动和拉曼光谱散射活性,对拉曼光谱特征峰进行归属,并获取KHSO4与K2S2O7熔体团簇特征振动的拉曼散射截面,建立特征峰面积与物种浓度的直观关系,并通过Factsage数据库研究KHSO4分解过程的热力学性能.结果表明,210℃下KHSO4链状结构向二聚体结构转换,KHSO4由正交α相变为单斜β相;220~550℃分解为K2S2O7,由平衡常数K计算得到反应焓ΔH=(72.59±2.40) kJ/mol.

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冯东阳, 郭迪, 刘晓霞
碳布功能化处理及纳米二氧化锰的电化学沉积
2018 Vol. 39 (10): 2280-2288 [摘要] ( 11 ) [PDF 5818KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180111

利用适当电位范围内的循环伏安扫描对碳布(CC)进行功能化处理,制备部分还原功能化碳布(RFCC).以RFCC为电极基底,进行纳米MnO2的电化学沉积.研究了溶液组成对MnO2电化学沉积的影响,并在含(NH42SO4溶液中制备了N-MnO2/RFCC.研究结果表明,适当的功能化处理可显著改善碳布的亲水性,引入的含氧官能团有助于均匀锚定Mn2+,诱导纳米MnO2均匀生长.电化学沉积体系中加入(NH42SO4有助于增大MnO2电极材料的比表面积,提高储能性能.

高分子化学
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骆华勇, 荣宏伟, 曾学阳, 王然登, 储昭瑞
全互穿网络温敏海藻酸锆凝胶球的磷吸附性能
2018 Vol. 39 (10): 2289-2297 [摘要] ( 15 ) [PDF 4229KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180064

制备了具有温敏性的全互穿网络聚(N-异丙基丙烯酰胺)/海藻酸锆凝胶球(PNIPAM/Alg-Zr),探究了其吸附回收水中磷的性能.结果发现,吸附性能受到pH、温度和共存离子因素的影响.酸性条件(pH=2)下可获得最大吸附量(30.42 mg/L).低温有利于获得较高吸附量.SO42-对吸附磷的过程有一定的干扰,但增加SO42-浓度对吸附性能的影响不大.吸附动力学更符合准二级动力学模型,为表面扩散和内部颗粒扩散所控制.Freundlich模型能更好地拟合等温吸附数据.吸附磷后的PNIPAM/Alg-Zr在较高温度刺激下可获得更快的脱附速率,并且5次循环再生后保持稳定的吸附性能.通过零点电荷pH(pHpzc)和X射线光电子能谱分析,推测其吸附机理为静电吸附和配位交换.PNIPAM/Alg-Zr呈现良好的柱吸附特点,可用Thomas模型进行模拟.

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刘宇, 陈港, 朱家添, 陈文锦, 胡稳, 刘映尧, 方志强
高强透明纤维素材料的制备、结构与性能
2018 Vol. 39 (10): 2298-2303 [摘要] ( 9 ) [PDF 2727KB]   ( 23 )   
doi: 10.7503/cjcu20180177

以杉木为原料,通过两步法(脱木质素和加压干燥)制备出高强透明纤维素材料.其最高透光率为68%(600 nm),雾度达到93%(600 nm),最大拉伸强度和弹性模量分别为362 MPa和9.5 GPa.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计和拉伸试验仪等对高强透明纤维素材料的结构、纤维素晶型、力学性能、热稳定性及光学性能进行了表征和分析,初步解析了该纤维素材料具有较高透光率和抗张强度的原因.

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马海珠, 韩文韬, 陶飞
侧基差异对含磷、氟、氧和硅烷聚合物构象性质的影响
2018 Vol. 39 (10): 2304-2311 [摘要] ( 11 ) [PDF 2350KB]   ( 19 )   
doi: 10.7503/cjcu20180155

基于改进的旋转异构态模型和生成矩阵统计方法,推导了均方回转半径和均方偶极矩的公式,并应用于研究无机和半无机聚合物构象-构型依赖的性质.计算结果发现,聚合物链的柔性和极性与含杂元素成分、侧基的大小、构象能及链规整程度有关,不对称链比对称链极性更强.聚甲基苯基硅烷(PMPS)和聚二甲基亚硅烷(PDMS)与聚甲基苯基硅醚、聚苯基硅烷和聚磷酸等相比,因侧基高密集分布导致链尺寸较大.尤其是PMPS,其长链在考虑侧基与不考虑侧基影响下计算的链尺寸差异为4.68%,特性黏数随构型参数和链聚合度增大有较大的变化.同样,PDMS的温度系数随链聚合度增大有独特的变化规律.因此,建议在计算分子链尺寸和极性时,不能忽略侧基的大小、分布和极性.

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牛庆涛, 邹陈, 王日国, 李兰阁, 贺爱华
反式异戊橡胶釜内合金的分级与表征
2018 Vol. 39 (10): 2312-2319 [摘要] ( 16 ) [PDF 2641KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180151

采用等温结晶分级的方法对由负载钛型Ziegler-Natta催化剂在中试装置中催化合成的具有不同丁二烯单体单元含量的反式异戊橡胶釜内合金(TPIR-05,TPIR-10)进行有效分级,并通过13C NMR,GPC,DSC,XRD等方法表征了主要级份的微观结构、丁二烯单元含量(FBd)、分子量(Mw)及其分布(Mw/Mn)、热行为及晶型等.结果表明反式异戊橡胶合金由7种级份(A~G)组成,级份C,D,G为合金TPIR-05的主要级份,级份A~D,G为合金TPIR-10的主要级份.A级份是具有高丁二烯含量(FBd=22.4%,摩尔分数)的TPI/TPB多嵌段梯度共聚物;B和D级份是具有低丁二烯含量(FBd=2.7%~6.5%)的以长TPI链段为主的多嵌段共聚物;C级份为反式-1,4聚异戊二烯;G级份是一种高丁二烯单元含量(FBd=15.6%~20.4%)的无规共聚物并含有微弱的结晶性.基于上述链结构分析,提出了各级份可能的分子链结构模型.

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王文琪, 林宇, 吴国章
炭黑填充橡胶复合材料的高频介电特性
2018 Vol. 39 (10): 2320-2326 [摘要] ( 17 ) [PDF 5348KB]   ( 17 )   
doi: 10.7503/cjcu20180141

研究了炭黑(CB)结构和橡胶基体极性对复合材料在高频区介电特性的调控作用.结果表明,与极性较强的丙烯酸酯橡胶体系相比,非(弱)极性硅橡胶体系与CB相互作用较弱,渗流阈值较低,界面极化弱,高频区介电常数随频率增大衰减较小.CB粒径大且比表面积小,虽不利于渗流网络的形成,但高频介电特性随频率衰减较小.比表面积小且结构度低的CB填充弱极性的硅橡胶体系在高频区具有较大介电常数,有望实现人体肌肉和脂肪的宽频化介电特性仿真.

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苗瑞祥, 刘冬青, 任顺, 朱泽晛, 陈英波, 张宇峰
聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺与2,2'-联吡啶超分子泡沫网络结构的构筑
2018 Vol. 39 (10): 2327-2334 [摘要] ( 11 ) [PDF 6517KB]   ( 10 )   
doi: 10.7503/cjcu20180131

大环番衍生物单体5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二酰氯基-26,28-二羟基杯[4]芳烃(DC)与哌嗪通过界面聚合,制备了聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺(D).化合物D在乙酸乙酯溶液中形成平均直径为28和164 nm的双分布囊泡形聚集体.2,2'-联吡啶(bpy)对化合物D的交联作用可将囊泡转变为实心无规则交联网.水将交联网转变为两相界面处存在的泡沫.这个变化过程表明,化合物D在不同的诱导条件下可调整聚集状态,多重诱因使其最终形成宏观泡沫状自组装构筑.化合物D是一个集合芳香大环-小杂环,疏水-亲水、氢键供体受体、刚性-柔性及富π空腔等多种结构及自组装于一体的高分子结构,其分子链在不同诱因下改变扭曲和取向导致超分子交联网络的形成.这种可逆宏观自组装现象为自组装机理的理解及刺激-响应材料的开发提供了一种有价值的试材.

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符方宝, 王欢, 钟锐生, 邱学青, 杨东杰
木质素/氧化锌复合颗粒的制备及在水性聚氨酯中的应用
2018 Vol. 39 (10): 2335-2342 [摘要] ( 13 ) [PDF 7066KB]   ( 20 )   
doi: 10.7503/cjcu20180128

通过沉淀法以季铵化木质素(LQAs)、醋酸锌和NaOH为原料制备了不同木质素负载量的木质素/氧化锌(LQAs/ZnO)复合颗粒.测试结果表明,LQAs/ZnO复合颗粒是由LQAs和ZnO形成的杂化结构,且NaOH用量对LQAs/ZnO复合颗粒的形貌有显著影响.与纯ZnO相比,复合颗粒对紫外光的吸收明显增强.此外,探究了复合颗粒掺杂改性的水性聚氨酯(WPU)复合薄膜的光学和力学性能.与0.6%(质量分数)的LQAs/ZnO复合颗粒均匀共混成膜的WPU复合薄膜的断裂拉伸强度和断裂伸长率相较于纯WPU薄膜,分别提高了81.5%和10.9%.经过192 h紫外光老化测试后,断裂拉伸强度保持在25 MPa以上,断裂伸长率保持在360%以上,表明LQAs/ZnO复合颗粒可有效提高WPU薄膜的紫外屏蔽性能和抗紫外老化性能.

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林里, 陈峥, 商赢双, 王兆阳, 高雁伟, 姜振华, 张海博
聚醚醚酮/含萘聚芳醚酮改性碳纳米管复合材料的制备及性能
2018 Vol. 39 (10): 2343-2349 [摘要] ( 13 ) [PDF 2717KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180123

制备了一种含萘聚芳醚酮(Nap-PAEK),以其作为表面修饰剂对多壁碳纳米管填料进行了表面包覆.采用包覆后的多壁碳纳米管与聚醚醚酮(PEEK)进行物理共混得到一系列聚醚醚酮/碳纳米管复合材料,并研究其力学性能和热性能.研究结果表明,由于含萘聚芳醚酮与多壁碳纳米管之间存在较强的π-π相互作用,因此较好地改善了多壁碳纳米管在溶液和树脂基体中的分散性.修饰后的多壁碳纳米管在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中的分散量较修饰前提升了10倍,而采用修饰后的多壁碳纳米管制备的聚醚醚酮复合材料,在碳纳米管添加量仅为2%(质量分数)时,复合材料较纯PEEK树脂的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了14.5%和116.7%,实现了对聚醚醚酮树脂的同步增强增韧效果,而且复合材料的耐热性能也有较大提升.

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陈涛, 黄婵
β-环糊精星形聚合物负载苯丁酸氮芥性能
2018 Vol. 39 (10): 2350-2356 [摘要] ( 10 ) [PDF 2184KB]   ( 16 )   
doi: 10.7503/cjcu20180124

通过原子转移自由基聚合,以溴化改性β-环糊精为引发剂,合成了星形聚合物β-环糊精-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(β-CD-PDMAEMA).采用红外光谱和核磁共振氢谱确定了星形聚合物的结构.分别在乙醇和水介质中,以β-CD-PDMAEMA为载体负载抗癌药物苯丁酸氮芥(CLB).通过紫外吸收光谱分析比较了2种介质中β-CD-PDMAEMA对CLB的载药效率及在37℃、不同pH值下的体外释药性能,分析了释药机理.结果表明,与乙醇相比,以水为介质时CLB能更多地通过主客体作用进入星形聚合物内核β-CD的疏水空腔,从而有更高的载药率,药物突释期短、突释量少,具有持续、高效的释放性能.CLB的释放属于扩散控制机理,PDMAEMA臂的质子化程度影响释药速率和累积释药量,表现出明显的pH响应性,酸性环境更有利于CLB的释放.

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