高等学校化学学报
 
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高等学校化学学报
2017, Vol.38 No.8

刊出日期: 2017-08-10


目次
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2017年第38卷第8期封面和目次
2017 Vol. 38 (8): 0-0 [摘要] ( 234 ) [PDF 1918KB]   ( 103 )   
doi:

研究论文: 无机化学
选择合并摘要  |    引用本文 
成巍, 陈彩玲, 于影, 李春光, 高路, 施展
基于ZIFs合成的中空双金属(Zn,Co)S纳米晶及其赝电容性质研究
2017 Vol. 38 (8): 1303-1308 [摘要] ( 610 ) [PDF 590KB]   RICH HTML ( 364 )   
doi: 10.7503/cjcu20170122

通过两步法设计合成了具有中空结构的双金属硫化物(Zn,Co)S纳米晶,并研究了其电化学性质.首先在室温下,以水为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,利用Zn2+,Co2+与2-甲基咪唑的配位作用形成了ZIF-Zn,Co.然后以ZIF-Zn,Co为自牺牲模板剂,加入硫代乙酰胺,在微波辐射下快速合成了具有中空结构的(Zn,Co)S纳米晶.电化学测试结果表明,在电流密度为3 mA/cm2时,(Zn,Co)S纳米晶比电容为423.3 F/g,在电流密度为10 mA/cm2时,充放电2000次,仍能保持59%的初始电容.所制备的中空纳米结构具有较高的比表面积和较好的电化学性能,可作为超级电容器的电极材料.

选择合并摘要  |    引用本文 
杨涛, 程铁欣, 周广栋
Ag+,Sr2+,Yb3+双掺杂对Ca3 Co4 O9-δ热电性能的影响
2017 Vol. 38 (8): 1309-1315 [摘要] ( 223 ) [PDF 547KB]   RICH HTML ( 78 )   
doi: 10.7503/cjcu20170244

采用溶胶-凝胶和冷压方法,在Ca3Co4O9-δ体系中引入不同量的Ag+,Sr2+或Yb3+离子制备了可在300~870 K下稳定存在且热电性能优良的陶瓷材料Ca3-x-yAgxSryCo4O9-δ,Ca3-x-zAgxYbzCo4O9-δ和Ca3-y-zSryYbzCo4O9-δx,y,z=0.1,0.15,0.2).通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对产物进行表征.结果显示,所制备的样品纯度较高,晶粒均匀,晶粒间较致密,适量的Ag+,Sr2+,Yb3+离子取代Ca2+离子固溶到晶体中使制备的双掺杂材料晶胞体积发生了变化,但并未引起晶体对称结构的变化.电阻率和Seebeck系数结果表明,双掺杂优化了样品载流子的浓度,使样品电阻率不断减小,并使Seebeck系数的值不断增大.经过计算可知,Seebeck系数随电子有效质量的增大而增大.热导率结果表明,双掺杂的样品热导率随掺杂元素的不同而变化,计算结果显示声子热导依然在样品中占据主体贡献,这与Ca3Co4O9-δ单掺杂Ag+,Sr2+或Yb3+的结果吻合.随着温度的升高,双掺杂样品Ca2.7Ag0.2Yb0.1Co4O9-δ在870 K下热电优值(ZT)值达到最大(0.18).

选择合并摘要  |    引用本文 
焦春磊, 徐从斌, 李姝谚, 杨文杰, 孙宏亮, 刘伟江, 焦振寰, 林爱军
羟基氧化铁/膨胀石墨复合材料的制备及除砷机制
2017 Vol. 38 (8): 1316-1323 [摘要] ( 448 ) [PDF 611KB]   RICH HTML ( 224 )   
doi: 10.7503/cjcu20170062

以膨胀石墨为载体材料,采用改进后的综合法制备的羟基氧化铁(FeOOH)为改性材料,在酸性及超声波振荡的条件下对膨胀石墨进行表面接枝,制得羟基氧化铁/膨胀石墨复合材料,并对材料进行扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征,随后测试了其除砷性能,并探讨了反应机理.实验结果表明,复合材料中羟基氧化铁通过氢键与化学键均匀负载在了膨胀石墨表面,为亚微米级球状;使用0.5 g复合材料处理50 mL浓度为0.5 mg/L的模拟含砷废水,90 min后去除率可达到99%,且经过处理可以使废水中的砷浓度达到饮用标准;载铁量越高,材料的除砷性能越好,当载铁量达到55%时,使用0.5 g复合材料处理50 mL浓度为2.0 mg/L的模拟含砷废水,1 h后去除率达到72.6%,是普通膨胀石墨的3倍;该除砷过程由解离的羟基氧化铁与砷在复合材料附近完成,符合二级动力学方程和Temkin等温吸附模型.

选择合并摘要  |    引用本文 
胡晓阳, 苏冬萍, 李诗萌, 王志鹏, 张利荣, 刘莹, 宋莲君, 陈志力, 丁颂东
吡啶吡唑基配体C8-BPP对硝酸溶液中Am3+和Eu3+的萃取
2017 Vol. 38 (8): 1324-1333 [摘要] ( 404 ) [PDF 691KB]   RICH HTML ( 75 )   
doi: 10.7503/cjcu20170027

合成了吡啶吡唑基配体C8-BPP[2,6-bis(5-(n-octyl)-1H-pyrazol-3-yl)pyridine],并采用红外光谱、核磁共振波谱、质谱等手段对其进行了表征.以正十二烷为稀释剂,2-溴己酸为协萃剂,研究了C8-BPP从HNO3溶液中萃取Am3+和Eu3+的行为.重点考察了萃取时间、酸度和萃取剂浓度等对分配比D和分离因子SFAm/Eu的影响.在HNO3浓度为0.2~1.0 mol/L时,C8-BPP萃取Am3+和Eu3+D值随HNO3浓度增加而减小,SFAm/Eu值先增大后减小;HNO3浓度为0.5 mol/L时,SFAm/Eu达到55.随着配体浓度的增加,C8-BPP萃取Am3+和Eu3+D值均增加,SFAm/Eu值缓慢减小,但仍在40以上.斜率分析表明,C8-BPP萃取Am3+和Eu3+均形成了1: 1型的萃合物.还采用紫外滴定、高分辨质谱、红外光谱、拉曼光谱和时间分辨荧光光谱等方法研究了C8-BPP与Eu3+的配位化学行为,并得到了配合物的组成和稳定常数.

分析化学
选择合并摘要  |    引用本文 
王星星, 李盼盼, 何婧琳, 欧阳文, 肖慧, 杨婵, 曹忠
富含胞嘧啶单链DNA-银纳米簇荧光探针用于S1核酸酶的灵敏检测
2017 Vol. 38 (8): 1334-1340 [摘要] ( 347 ) [PDF 505KB]   RICH HTML ( 83 )   
doi: 10.7503/cjcu20170113

以富含胞嘧啶(C)的单链DNA为模板合成银纳米簇,将其作为功能化探针,建立了一种无标记荧光检测S1核酸酶的方法.S1核酸酶可以特异性识别单链DNA,在最适的酶催化反应条件下,可将其降解为单核苷酸或寡核苷酸片段.当S1核酸酶不存在时,富含C的单链DNA可以有效地合成荧光银纳米簇;当S1核酸酶存在时,单链DNA模板被特异性识别并降解,导致无法形成银纳米簇,使体系荧光信号降低.实验结果表明,银纳米簇的荧光强度随着S1核酸酶浓度的增加而降低.在优化的条件下,体系荧光信号(F/F0)与S1核酸酶的浓度在5.0×10-5~4.0×10-3 U/μL范围内呈线性关系,检出限为2.0×10-6 U/μL.该荧光探针选择性好,可用于RPMI 1640细胞培养基中S1核酸酶的检测,回收率达到91.8%~109.5%.

选择合并摘要  |    引用本文 
赵兵, 庄小禹, 刘舒, 郑重, 刘志强, 宋凤瑞
离子淌度质谱结合荧光光谱法研究5-氟尿苷与铜锌超氧化物歧化酶的相互作用
2017 Vol. 38 (8): 1341-1346 [摘要] ( 194 ) [PDF 508KB]   RICH HTML ( 63 )   
doi: 10.7503/cjcu20170103

分别利用离子淌度质谱和荧光光谱方法研究了5-氟尿苷(5-Furd)与铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)的相互作用.离子淌度质谱研究结果表明,5-Furd能够稳定SOD1构型,减缓其碰撞诱导去折叠;外源荧光光谱方法进一步证明5-Furd可以抑制SOD1的聚集.利用荧光光谱研究了不同温度下5-Furd与SOD1的相互作用,阐明了二者的作用机制、结合常数和结合位点数,并根据热力学函数推断二者的作用力类型为典型的疏水作用.

选择合并摘要  |    引用本文 
马芳晨, 李欣, 任晓慧
虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测
2017 Vol. 38 (8): 1347-1353 [摘要] ( 351 ) [PDF 564KB]   RICH HTML ( 83 )   
doi: 10.7503/cjcu20170047

采用抗坏血酸还原法制备Ag球粒子,然后用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷使其表面硅烷化,最后用虚拟模板分子松香酸代替模板分子孔雀石绿与功能单体甲基丙烯酰胺反应合成虚拟印迹聚合物.结果表明,生成的"核-壳"式复合基底比Ag的表面增强拉曼散射(SERS)增强效果显著,其对孔雀石绿的最低检测浓度达到10-11 mol/L.该方法实现了背景噪音的消除,提高了分析结果的准确性,为有机染料的超灵敏检测提供了参考.

有机化学
选择合并摘要  |    引用本文 
安鹏姣, 于楠楠, 孙睿声, 隋小芳, 宋玉光
全硫取代三苯甲基自由基酯基衍生物与牛血清白蛋白的相互作用
2017 Vol. 38 (8): 1354-1361 [摘要] ( 445 ) [PDF 624KB]   RICH HTML ( 94 )   
doi: 10.7503/cjcu20170203

采用荧光光谱、电子顺磁共振(EPR)波谱、紫外-可见吸收光谱和分子对接等技术研究了全硫取代三苯甲基(TAM)自由基酯基衍生物ET-03与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,发现ET--03与BSA能自发发生结合作用;主要以疏水作用力结合在BSA亚结构域ⅡA(位点Ⅰ)和亚结构域ⅢA(位点Ⅱ)上;ET-03对BSA的荧光猝灭效应为动态、静态混合猝灭机制,且可能存在非辐射能量转移.研究结果表明,酯基衍生化TAM自由基与白蛋白能自发结合,有望用于蛋白构效关系研究;同时也提示将TAM自由基酯基衍生物用于活体成像或自旋标记物时应考虑其与蛋白相互作用的影响.

选择合并摘要  |    引用本文 
王凤娇, 李雪莲, 胡满成, 李淑妮, 翟全国, 蒋育澄
有机农药异丙隆的级联生物降解体系的构建
2017 Vol. 38 (8): 1362-1367 [摘要] ( 300 ) [PDF 500KB]   RICH HTML ( 70 )   
doi: 10.7503/cjcu20170055

构建了一个酶促氧化结合活性淤泥处理的级联生物降解有机农药异丙隆的体系.首先,建立了氯过氧化物酶(CPO)催化H2O2氧化降解异丙隆的酶处理体系.在最佳反应条件下,异丙隆的降解率可在10 min内达到100%.反应在室温下进行,pH=3.0,所需H2O2浓度为0.2 mmol/L,酶用量极少,仅7 nmol/L.降解体系高效、温和、绿色,无二次污染,极具应用潜力.CPO酶促氧化降解异丙隆的产物用HPLC-MS测定,并进一步根据主要产物推测了降解的途径.结果表明,异丙隆经CPO催化H2O2氧化处理后,被分解成较小的4-异丙基苯胺和4-乙基苯胺苄基正离子碎片分子.如果将CPO-H2O2酶促氧化作为一种前处理手段,后续与活性淤泥微生物降解过程结合,通过这种二级处理方法可实现含异丙隆污水的化学需氧量(COD)的有效去除,达到含异丙隆污水深度治理的目的.进一步以绿藻Chlorella pyrenoidosa的生长抑制率为评价指标对异丙隆酶催化氧化降解的产物进行了毒性评估,结果表明,随着底物降解率的逐渐增大,降解产物对绿藻的生长抑制率逐渐减小,说明经酶法降解后得到的产物与异丙隆相比毒性降低.

选择合并摘要  |    引用本文 
赵小亮, 刘曦, 杨忆, 蔡超, 吕友晶, 李国云, 郝杰杰, 于广利
利用活体成像技术研究海茸β-1,3/1,6-葡聚糖在小鼠体内的分布
2017 Vol. 38 (8): 1368-1374 [摘要] ( 473 ) [PDF 748KB]   RICH HTML ( 95 )   
doi: 10.7503/cjcu20170127

以海茸β-1,3/1,6-葡聚糖(DAG)为研究对象,首先经还原胺化反应在DAG还原端引入功能氨基,再将其与N-羟基丁二酰亚胺(NHS)活化的荧光染料(Cy7)偶联,获得Cy7标记的DAG分子;利用小动物活体成像技术研究了DAG在小鼠体内的分布.结果表明,DAG在小鼠体内主要分布于肺、肝和肾,具有靶向小鼠肺部和通过肾排泄的特点.该方法简便、数据可靠,为多糖和寡糖的体内分布与代谢研究提供了参考.

选择合并摘要  |    引用本文 
谭英, 肖梦武, 叶姣, 胡艾希, 曾子清, 欧晓明
(Z)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丁酮肟(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)甲基醚的合成和抑菌活性
2017 Vol. 38 (8): 1375-1382 [摘要] ( 426 ) [PDF 454KB]   RICH HTML ( 92 )   
doi: 10.7503/cjcu20170024

以3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑基)-2-丁酮肟为原料,经醚化、肼解及腙化3步反应得到(E)-N'-(取代苯亚甲基)-2-[(Z)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丁基-2-亚甲氨氧基]乙酰肼(3a~3u),化合物3与二乙酸碘苯(IBD)反应,合成了21个(Z)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丁酮肟-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)甲基醚(4a~4u),化合物4的化学结构经核磁共振谱、高分辨质谱和元素分析确证.采用单晶X射线衍射仪测定了化合物4c的晶体结构.抑菌活性测试结果表明,在500 mg/L浓度下,化合物4k,4f,4j和4n对纹枯病菌的防效率分别为70.9%,60.2%,60.0%和60.6%;在25 mg/L浓度下,化合物4b,4c,4d和4e对菌核病菌的抑制率为71.8%~76.9%.

物理化学
选择合并摘要  |    引用本文 
王艳群, 王宝山, 李伟
硝化甘油在α-Al2O3(0001)和γ-Al2O3(110)表面吸附的理论计算
2017 Vol. 38 (8): 1383-1389 [摘要] ( 193 ) [PDF 651KB]   RICH HTML ( 72 )   
doi: 10.7503/cjcu20170228

选取硝化甘油(NG)和氧化铝(Al2O3)分别作为推进剂中的含能增塑剂和燃料表面的模型,研究了含硝酸酯类增塑剂与推进剂中燃烧剂表面的微观作用机理.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法和全电子双数值基组研究了NG在α-Al2O3(0001)和γ-Al2O3(110)表面的吸附作用.计算结果表明,NG可以在α-Al2O3(0001)和γ-Al2O3(110)表面发生强烈化学吸附;吸附导致相应的O-NO2键被明显拉长并断裂,无能垒自发产生NO2自由基,该解离过程放出大量的热,吸附能高达约175.7 kJ/mol;NG在完全羟基化的α-Al2O3(0001)和γ-Al2O3(110)表面上的吸附明显减弱,从强烈的化学吸附转变成以氢键作用为主的物理吸附,吸附能只有约50.0 kJ/mol;而在部分羟基化的α-Al2O3(0001)和γ-Al2O3(110)表面上可以同时发生物理吸附和化学吸附,且两种机制并不存在明显的协同或催化作用.

选择合并摘要  |    引用本文 
方升, 刘静静, 段雪梅, 陶福明, 刘靖尧
大气中一元酸催化亚硫酸分解反应的从头算及动力学研究
2017 Vol. 38 (8): 1390-1398 [摘要] ( 233 ) [PDF 621KB]   RICH HTML ( 74 )   
doi: 10.7503/cjcu20170162

采用从头算的理论计算方法,在CCSD(T)/aug-cc-pVDZ//MP2/aug-cc-pVDZ水平下,对甲酸、乙酸、丙酸和硝酸催化亚硫酸分解成二氧化硫和水的微观反应机理进行了理论研究.结果表明,这4种一元酸均可使亚硫酸分解反应能垒显著降低,降低幅度由大到小的顺序为丙酸 > 乙酸 > 甲酸 > 硝酸.其中,丙酸甚至使反应能垒从裸反应时的99.84 kJ/mol降至27.24 kJ/mol.在此基础上,计算了200~320 K温度范围内4种一元酸催化亚硫酸分解反应的速率常数,并结合它们在大气中的实际浓度计算了有效速率常数.结果表明,在实际大气环境中,乙酸对亚硫酸分解反应的催化效果最为显著.当乙酸存在时,亚硫酸在室温下的大气寿命仅为0.02 s.

选择合并摘要  |    引用本文 
郭兰磊, 祝仰文, 徐志成, 宫清涛, 靳志强, 张磊, 张路
疏水基支链化对甜菜碱表面扩张流变性质的影响
2017 Vol. 38 (8): 1399-1405 [摘要] ( 423 ) [PDF 543KB]   RICH HTML ( 99 )   
doi: 10.7503/cjcu20170050

利用悬挂滴方法研究了同分异构的直链(C16PB)和支链(C16GPB)十六烷基羟丙基羧酸甜菜碱的表面扩张流变性质,考察了时间、表面压、工作频率及体相浓度对扩张模量和相角的影响.研究发现,羟丙基甜菜碱分子在溶液表面上吸附时,整个亲水基团倾向于平铺在表面上,造成较高的表面扩张模量,表面膜性质由亲水基团取向变化等膜内过程控制.甜菜碱分子疏水烷基的支链化造成分子间相互作用增强,不仅能增大模量,而且在高浓度条件下出现动态模量的最大值现象,说明表面膜的强度与分子排布密切相关,并非单纯由表面分子浓度决定.

选择合并摘要  |    引用本文 
孙小丽, 孟令敏, 金明星, 李吉来
金属碳,卡宾阳离子[M-X]+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH2)与甲烷反应机制研究
2017 Vol. 38 (8): 1406-1414 [摘要] ( 246 ) [PDF 549KB]   RICH HTML ( 67 )   
doi: 10.7503/cjcu20170039

在CCSD(T)-REL//B2GP-PLYP水平下构建[Au(CH2)]+与甲烷反应的可靠反应势能面,分析了C-H键活化过程中的几何结构变化情况;对反应IRC路径上关键点进行自然键轨道(NBO)电荷和分子轨道分析,从理论上推定该氢转移过程属于氢负离子(H-)转移.对[M-X]+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH2)与甲烷反应进行对比,分析了甲烷作为氢供体反应过程的内在影响因素.M-X键能和反应活性中心C上直接参与反应的低能轨道对反应活性均起重要作用,两者协同调控微观反应机制.

选择合并摘要  |    引用本文 
徐从斌, 张丽, 杨文杰, 孙宏亮, 刘伟江, 焦振寰, 焦春磊, 林爱军
负载零价铁膨胀石墨的合成及对水中NO3-去除的效果与机制
2017 Vol. 38 (8): 1415-1422 [摘要] ( 395 ) [PDF 619KB]   RICH HTML ( 82 )   
doi: 10.7503/cjcu20170036

以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体,采用化学沉积法制备了负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪及X射线光电子能谱仪(XPS)等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征,探究了EG-ZVI对硝酸根(NO3-)的去除效果并对其反应产物及机理进行了分析.结果表明,亚微米级零价铁已负载到EG石墨表面,且分布均匀;与EG相比,EG-ZVI对NO3-的去除能力显著提升,其去除率是EG的2.3倍.得益于铁碳原电池效应,EG-ZVI对pH依赖性比零价铁低,即使在pH=9的条件下,NO3-去除率依然能达到65%以上,是单独用零价铁处理时的1.83倍;EG-ZVI去除NO3-是吸附和还原过程共同作用的结果,符合三级动力学模型,其还原过程由负载在EG表面的零价铁发生腐蚀提供电子,从而还原NO3-产生以NH4+-N为主的含氮化合物;EG-ZVI对NO3-具有较强的还原吸附作用,并能解决零价铁在反应过程中生成惰性层或金属氢氧化物导致去除效率低的缺陷,使其在含NO3-废水的处理中具有较高的应用潜力.

选择合并摘要  |    引用本文 
康欢, 李赏, 刘畅, 郭伟, 潘牧
自组装合成Fe-N-C-PANI有序介孔结构催化剂及其在酸性条件下的氧还原活性
2017 Vol. 38 (8): 1423-1430 [摘要] ( 283 ) [PDF 734KB]   RICH HTML ( 93 )   
doi: 10.7503/cjcu20160941

采用乙醇挥发自组装法,以F127为模版,甲阶酚醛树脂为碳源,聚苯胺为配体,加入硝酸铁和硅酸盐,制备了有序多级孔的Fe-N-C-PANI催化剂.催化剂的成分和形貌表征结果表明,在热处理温度为800℃时,有序介孔的结构最清晰,拥有整齐的孔道和最高的比表面积(1007 m2/g);XPS分析结果表明,吡啶氮原子和石墨氮原子含量(摩尔分数)为3.86%.热处理温度升高过程中Fe(Ⅲ)被还原,向单质Fe转化,并促进了N的掺杂,使碳化铁转化为Fe-Nx活性位点,提高了催化剂的氧还原反应(ORR)催化活性,热处理温度达到900℃时,过多的单质铁使其氧还原活性下降.在酸性溶液中,Fe-N-C-PANI-800催化剂的起始电位可达0.89 V,半波电势为0.81 V.有序介孔结构使催化剂更易石墨化,提高了材料的稳定性.

选择合并摘要  |    引用本文 
孙传胤, 王影, 王润伟, 裘式纶, 张宗弢
大分子正十六烷的催化裂化
2017 Vol. 38 (8): 1431-1435 [摘要] ( 478 ) [PDF 475KB]   RICH HTML ( 97 )   
doi: 10.7503/cjcu20160928

以具有新型多级孔中空薄壳结构的ZSM-5分子筛(Gel-ZSM-5)作为催化剂,正十六烷作为探针分子,研究了催化剂的孔道结构及酸性对大分子催化裂化反应的影响.实验结果表明,该催化剂中的介孔、大孔多级结构非常有利于大分子反应物、中间产物以及结焦物在其表面及内部的快速传输,从而大幅提高催化转化率并延长了催化剂寿命;另外,催化剂多级孔表面的大量酸性位点可以显著提高针对大分子的催化反应性能,并且明显改善了产物的选择性.在较短的反应时间下,这种构效关系体现得更加显著.因此,合理的酸性分布和多级中空薄壳孔道结构将赋予催化剂在大分子催化裂化中具有更好的催化活性、选择性及更长的催化寿命,为设计新型高效催化剂提供了依据.

选择合并摘要  |    引用本文 
张冬, 李浩鸣, 邱海龙, 陈岗, 岳惠娟, 刘安华
锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C的冻干干燥法制备及电化学性质
2017 Vol. 38 (8): 1436-1441 [摘要] ( 156 ) [PDF 650KB]   RICH HTML ( 70 )   
doi: 10.7503/cjcu20160925

通过冻干干燥法辅助制备了分布均匀的纳米Li2FeSiO4材料.通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对材料的结构及电化学性能进行了表征.结果表明,冻干法处理后得到的Li2FeSiO4材料颗粒尺寸更小,能够缩短锂离子的扩散距离;同时较大的比表面积可以使材料与电解液接触更加充分.在1.5~4.8 V电压范围内,与采用传统烘干干燥法制备的材料相比,采用冻干法制备的材料表现出更高的可逆比容量,并具有良好的倍率性能和循环稳定性.

选择合并摘要  |    引用本文 
谢志平, 姚金环, 刘参政, 姜吉琼, 李延伟
0/1/2维混合纳米形貌V2 O5的制备与储锂性能
2017 Vol. 38 (8): 1442-1449 [摘要] ( 242 ) [PDF 730KB]   RICH HTML ( 56 )   
doi: 10.7503/cjcu20160839

以P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法结合冷冻干燥技术制备了0/1/2维混合纳米形貌的正交相V2O5电极活性材料.利用XRD和SEM表征了样品的结构和形貌,通过循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱测试研究了样品的储锂性能.结果显示,这种0/1/2维混合纳米形貌V2O5具有较高的储锂容量、优异的电化学循环稳定性和出色的大倍率充放电性能,在1 A/g电流密度下循环500次后放电比容量稳定在117.5 mA·h/g,容量保持率为94.4%,在5 A/g大电流密度下,其放电比容量仍保持在88.2 mA·h/g,性能明显优于未添加P123制备的2D片状V2O5材料.

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阿山, 郑家威, 刘聚明, 白杰, 杨桔材, 张前程
乙酸修饰Ag/TiO2复合光催化剂的制备及协同催化性能
2017 Vol. 38 (8): 1450-1457 [摘要] ( 254 ) [PDF 607KB]   RICH HTML ( 57 )   
doi: 10.7503/cjcu20160809

利用光化学还原法制备了Ag/TiO2,然后通过乙酸浸渍制备了HAc-Ag/TiO2复合光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段表征了催化剂的性质.以降解水溶液中的甲基橙(MO)为探针反应,考察了催化剂在可见光下的光催化性能.结果表明,乙酸对TiO2的修饰在TiO2禁带中产生了"带尾",使TiO2的禁带宽度发生了显著的缩减;Ag纳米粒子和乙酸共同修饰的HAc-Ag/TiO2样品具有更窄的禁带宽度和更正的价带顶位置;Ag和乙酸的协同作用使HAc-Ag/TiO2具有良好的可见光催化活性:可见光照射2 h后,甲基橙在HAc-Ag/TiO2上的降解率接近100%.

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郑卓, 吴振国, 向伟, 滑纬博, 郭孝东
Na+掺杂锂离子电池正极材料LiNi0.6 Co0.2 Mn0.2 O2的制备及电化学性能
2017 Vol. 38 (8): 1458-1464 [摘要] ( 335 ) [PDF 5899KB]   RICH HTML ( 95 )   
doi: 10.7503/cjcu20160781

采用草酸盐共沉淀法制备了钠掺杂改性的Li0.98Na0.02Ni0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散谱(EDS)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了研究.结果表明,掺钠后的材料具有更完善的α-NaFeO2结构(空间群为<R3m)、更低的Li+/Ni2+阳离子混排和更大的Li层间距,易于Li+在晶格中的快速脱嵌迁移.电化学性能测试结果证实掺钠样品具有优异的循环稳定性和高倍率性能,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后,放电比容量仍为146 mA·h/g(容量保持率为95.4%),在0.1C,0.2C,0.5C,1C,3C,5C,10C和20C时的放电比容量分别为181,168,162,155,143,136,126和113 mA·h/g.

高分子化学
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鲁冠秀, 刘庆文, 孔祥怡, 丛乐乐, 宋岩, 赵晴, 杨清彪, 李耀先
PVA/GA/β-CD纳米纤维的制备及染料吸附性能
2017 Vol. 38 (8): 1465-1469 [摘要] ( 354 ) [PDF 479KB]   RICH HTML ( 68 )   
doi: 10.7503/cjcu20170142

利用静电纺丝技术,以六氟异丙醇(HFIP)和水为溶剂,制备了环糊精(β-CD)含量为70%(质量分数)的聚乙烯醇(PVA)/β-CD纳米纤维,并经戊二醛(GA)交联处理得到了可用于染料吸附的PVA/GA/β-CD纳米纤维.通过红外光谱和扫描电子显微镜研究了交联反应前后纳米纤维组成和形貌的变化;考察了PVA/GA/β-CD纳米纤维对7种水溶性染料的吸附性能.结果表明,PVA/GA/β-CD纳米纤维对孔雀石绿、甲基紫和刚果红的吸附效果较好,最大吸附量分别为124.71,121.14和127.39 mg/g,4次吸附-解吸附循环后,染料去除率仍保持80%左右,在染料废水处理中具有良好的应用前景.

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叶莉莎亚, 黄亚江, 孔米秋, 娄方丽, 杨其, 李光宪
剪切场下两亲性棒状粒子对聚异丁烯/聚二甲基硅氧烷共混物相形态的影响
2017 Vol. 38 (8): 1470-1476 [摘要] ( 300 ) [PDF 652KB]   RICH HTML ( 38 )   
doi: 10.7503/cjcu20170102

合成了具有两亲表面性质的棒状SiO2粒子,借助共聚焦激光扫描显微镜研究了两亲性棒状SiO2粒子在共混物中的选择性分布,并通过在线剪切-显微技术和流变技术研究了其对聚异丁烯/聚二甲基硅氧烷(PIB/PDMS)不相容共混物形态结构的影响.研究表明,两亲性棒状SiO2粒子倾向于分布在两相界面处及PIB相中.分散相的剪切诱导凝聚行为强烈依赖于粒子的含量和共混物的组成比.少量两亲性SiO2粒子会促进分散相的凝聚,而加入足够量的粒子则能抑制分散相凝聚.

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刘子怡, 许苗军, 王琦, 李斌
表面化学接枝改性阻燃棉织物的制备与性能
2017 Vol. 38 (8): 1477-1483 [摘要] ( 331 ) [PDF 653KB]   RICH HTML ( 85 )   
doi: 10.7503/cjcu20170032

采用高碘酸钠对棉织物表面进行选择性氧化生成醛基,选取乙二胺与醛基反应,通过膦氢化加成反应将阻燃剂亚磷酸二甲酯接枝到棉织物表面,最后通过三羟甲基三聚氰胺对棉织物表面进行接枝改性,制备了含三羟甲基三聚氰胺/乙二胺/亚磷酸二甲酯阻燃棉织物.通过傅里叶红外光谱(FTIR)对改性后棉织物的结构进行了表征,通过极限氧指数(LOI)测试研究了其阻燃性能,通过锥形量热测试研究了其燃烧行为,通过在40℃皂水中洗涤10次考察了其耐水性能,通过扫描电子显微镜测试了其表面及燃烧后炭层的形貌.研究结果表明,经表面改性后,棉织物的LOI值由(19.5±1.0)%提高到了(43.1±1.0)%,经耐水洗测试后,LOI值仅下降至(42.6±1.0)%,保持了非常好的阻燃性能,表明通过表面接枝方法制备的三羟甲基三聚氰胺/乙二胺/亚磷酸二甲酯阻燃棉织物具有非常好的耐水洗性能.表面阻燃改性提高了棉织物在燃烧过程中的成炭性能,形成的连续膨胀的炭层较好地保护了内部织物,抑制了织物的降解和燃烧,从而提高了棉织物的阻燃性能.

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陆志伟, 陈顺, 琚艳云, 张扬, 熊传溪, 董丽杰
PS-b-P (DMS-stat-VMS)嵌段聚合物的制备及性能
2017 Vol. 38 (8): 1484-1488 [摘要] ( 306 ) [PDF 472KB]   RICH HTML ( 51 )   
doi: 10.7503/cjcu20170014

采用活性阴离子聚合方法,以仲丁基锂为引发剂,以苯乙烯、六甲基环三硅氧烷(D3)和2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷(V3)为反应单体,分步聚合制备了聚苯乙烯-b-聚(二甲基硅氧烷-stat-乙烯基甲基硅氧烷)[PS-b-P(DMS-stat-VMS)]嵌段聚合物.采用傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱及凝胶渗透色谱对共聚物的化学结构、分子量及分子量分布进行了表征,并通过扫描电子显微镜、原子力显微镜及接触角等测试方法研究了共聚物各链段组分对共聚物形貌及表面亲疏水/油性的影响.结果表明,所制备的共聚物分子量分布较窄,由于各组分性能的差异而呈现出微相分离结构,同时该共聚物保留了PS-b-PDMS原有的表面性质,为设计结构多样性及性能优异的聚硅氧烷共聚物提供了新思路.

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简宇航, 颜世峰, 李星, 黄亚南, 尹静波
基于β-环糊精接枝聚L-谷氨酸星型聚合物的可注射水凝胶的制备与表征
2017 Vol. 38 (8): 1489-1496 [摘要] ( 345 ) [PDF 725KB]   RICH HTML ( 90 )   
doi: 10.7503/cjcu20170008

采用Gadelle-Defaye法制备了全-6-氨基-β-环糊精[β-CD-(NH27],并用"Grafting-from"接枝法得到不同分子量的星型结构β-环糊精-g-聚L-谷氨酸(β-CD-g-PLGA).对β-CD-g-PLGA进行酰肼化改性后与醛基化海藻酸钠(ALG-CHO)通过席夫碱交联反应制备β-CD-g-PLGA/ALG水凝胶.研究了前驱体浓度以及β-CD-g-PLGA分子量对β-CD-g-PLGA/ALG水凝胶性能的影响,并以疏水性辛伐他汀(SIM)为模型药物,研究了水凝胶对SIM的控制释放行为.

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张艺镡, 王梦雪, 张哲源, 米普科, 王婷兰
新型双核FI/α-二亚胺镍(Ⅱ)催化体系制备聚乙烯-b-聚(乙烯/1-辛烯)嵌段共聚物
2017 Vol. 38 (8): 1497-1502 [摘要] ( 202 ) [PDF 417KB]   RICH HTML ( 63 )   
doi: 10.7503/cjcu20160957

合成了新型双核苯氧基亚胺锆催化剂(CatB),并与α-二亚胺镍(Ⅱ)催化剂(CatA)构成催化体系,在助催化剂甲基烷氧铝(MAO)及链穿梭剂二乙基锌(ZnEt2)作用下催化乙烯与1-辛烯共聚,制备了聚乙烯-b-聚(乙烯/1-辛烯)嵌段共聚物.采用差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及碳核磁共振波谱(13C NMR)等方法对聚乙烯-b-聚(乙烯/1-辛烯)嵌段共聚物进行表征.结果表明,在甲苯作溶剂的1.0 MPa和50℃条件下,MAO和金属活性中心的摩尔比为300: 1;1-辛烯加入量为0.58 mol/L时,CatB/CatA/ZnEt2催化体系制备的产物中1-辛烯插入率为4.9%,DSC出现双峰,"软段"部分在聚合物链段中分布较为集中.

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