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2011年 第32卷 第10期    刊出日期：2011-10-10

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高等学校化学学报2011年第32卷第10期封面和目次

2011, 32(10):  1. 

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综合评述

贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展

孙娜 吴俊涛 江雷

2011, 32(10):  2231-2239. 

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贝壳珍珠层是一种天然的有机-无机层状复合材料, 其独特的多尺度、多级次“砖-泥”组装结构赋予其优异的机械性能. 受贝壳珍珠层启发, 人们已利用不同方法制备了一系列仿生高强超韧层状复合材料, 这些材料在航空航天、军事、民用工程及机械等领域表现出广阔的应用前景. 本文就贝壳珍珠层的结构及增韧机制和近年来仿贝壳材料的制备方法及其研究进展进行了综述, 并提出一些看法和思考.



研究快报

甲烷氧等离子体直接合成过氧化氢

周军成, 尹燕华, 郑邯勇, 周旭, 徐月, 龚俊松, 张龙龙, 宋光涛

2011, 32(10):  2240-2242. 

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本文利用介质阻挡放电(DBD)方法, 在室温和常压下将甲烷和氧气的混合气体进行等离子体活化, 通过甲烷和氧等离子体直接气相反应高收率合成H2O2. 该方法能有效克服氢氧直接法合成H2O2受到原料气配比严格限制的缺点.



原子转移自由基法一锅合成具有pH响应性的新型糖聚合物

李帆 裴丹凤 石彤非 张国

2011, 32(10):  2243-2245. 

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本文利用原子转移自由基聚合法(ATRP)，通过连续投料法在室温下一步合成了具有pH响应性质的糖聚合物，并且简单地通过控制甲基丙烯酸-2-二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸-2-二乙氨基乙酯(DEAEMA)单体投料比即实现了对糖聚合物胶束的临界pH转变点在人体生理pH值附近的调节，这对于设计新型的药物控释系统具有重要意义.此外，糖聚合物中的P(DMAEMA-co-DEAEMA)嵌段在一定条件下为带正电荷的聚电解质.因此，本文中合成的糖聚合物不但可以用作传统憎水药物的载体，还可望成为带有负电荷的新型药物例如单链DNA(ssDNA) 等的载体.



研究论文

有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成

刘智, 李阳雪, 刘云凌, 霍启升

2011, 32(10):  2246-2249. 

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分别以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烯(BTESEE)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)为硅源, 通过一步法直接合成有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5. 系统考察了各反应参数对产物结构与性质的影响, 并对产物的结构进行了表征. 表征结果表明, 有机基团通过硅原子被引入到分子筛骨架中. 有机基团的引入增加了分子筛的亲油性, 并且不同的有机基团对分子筛的亲油性的提高程度不同.



不锈钢金属网支撑的X型沸石膜的制备与表征

王正阳, 尹肖菊, 岳乃琳, 孙福兴, 朱广山

2011, 32(10):  2250-2255. 

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以不锈钢金属网为载体, 采用预涂晶种的二次生长法, 在水热条件下制备了连续、无明显缺陷的X型分子筛膜. 考察了反应物中水的含量、碱度、硅铝比和反应时间等制备条件对形成X型分子筛膜的影响,  优化了X型分子筛膜的制备条件,  利用扫描电子显微镜(SEM)对不同反应条件下制备的X型分子筛膜的形貌进行了观察, 并对结果进行了分析.



表面修饰的有机-无机杂化微孔SiO2膜的制备及氢气分离性能

段小勇, 韦奇, 何俊, 闫建平, 李群艳, 聂祚仁

2011, 32(10):  2256-2261. 

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采用苯基三乙氧基硅烷(PTES)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体, 通过溶胶-凝胶法制备了苯基修饰的有机-无机杂化SiO2 膜材料.  通过N2吸附、视频光学接触角测量、热重分析和红外光谱对膜材料的孔结构和疏水性能进行了表征, 并深入研究了膜材料的氢气渗透和分离性能. 结果表明, 修饰后的膜材料具有微孔结构, 孔径集中分布在0.4~0.6 nm. 在温度为40 ℃, 湿度为70%~80%的水热环境下陈化30 d后, 膜材料仍保持微孔结构. 苯基修饰后膜材料具有疏水性, 当n(PTES)/n(BTESE)=0.6时, 膜材料对水的接触角达到(125±0.4)°. 氢气在膜材料中的输运遵循活化扩散机理,  300  ℃时, 膜材料的H2渗透率达到8.71×10-7mol·m-2·Pa-1·s-1, H2/CO2的理想分离系数达到5.53.



静电纺丝技术制备LaCrO4和LaCrO3纳米带及其光催化性质

孙霞 董相廷 王进贤 刘桂霞

2011, 32(10):  2262-2267. 

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采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了PVP/[La(NO3)3|Cr(NO3)3]复合纳米带, 经热处理后得到LaCrO4纳米带和LaCrO3纳米带.  采用TG-DTA, XRD, SEM和EDS等测试手段对样品进行了表征.  结果表明, PVP/[La(NO3)3-Cr(NO3)3]复合纳米带表面光滑, 宽度为(9.1±1.9) μm, 厚度约385 nm; 经600  ℃焙烧后得到单斜独居石型LaCrO4纳米带, 宽度为(2.5±0.5) μm, 厚度约100 nm; 当焙烧温度为650~800  ℃时得到LaCrO3多孔纳米带, 属正交晶系, Pbnm空间群, 经650  ℃焙烧后得到的LaCrO3纳米带呈多孔结构, 带宽为(2.4±0.5) μm, 厚度约90 nm; 经800  ℃焙烧后得到的LaCrO3纳米带部分破碎形成LaCrO3纳米粒子, LaCrO3纳米带宽度约(1.3±0.4) μm, 厚度约90 nm, LaCrO3纳米粒子粒径约80 nm.  以罗丹明B为目标降解物, 研究了不同焙烧温度下产物的光催化性能, 其中800  ℃焙烧后得到的样品在紫外光照射下对罗丹明B的降解效果最好, 光照200 min后罗丹明B的降解率为94.6%.



三维有序大孔尖晶石型Li1.6Mn1.6O4的制备及锂离子筛吸附特性

陆红岩 杨立新 邬赛祥 张令君 周礼 刘肖丽

2011, 32(10):  2268-2273. 

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用LiNO3、Mn(Ac)2•4H2O和柠檬酸的混合溶液填充聚甲基丙烯酸甲酯胶体晶体模板, 在空气中氧化焙烧, 制备出三维有序大孔尖晶石型锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4. 前驱体经过0.1 mol/L盐酸脱锂后获得相应的三维有序大孔锂离子筛, 其大孔直径和孔壁厚度分别为240 nm和50 nm左右. XRD测试结果表明, Li1.6Mn1.6O4、锂离子筛和吸锂后的样品均保持尖晶石结构. 三维有序大孔材料呈现彼此连通的孔道空间, 缩短了Li+的平衡吸附时间, 前驱体脱锂率在80 ℃时达到95%, 而锰的溶损率在低于60 ℃时小于2.5%. 溶液温度对Li+的交换能力影响很大,  升高温度,  Li+与H+的可逆交换程度增大, Li+的最大吸附容量为56.7 mg/g, 但处于锰16d八面体缺陷位置的氢难于被交换. pH滴定和分配系数(Kd)分析表明,   该固体酸在Li+,  Na+和K+共存溶液中对Li+的吸附具有较高的选择性.



基于二氧化硅荧光纳米颗粒与核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于E.coli O157∶H7的检测

周丽霞 何定庚 何晓晓 石慧 王柯敏 曹杰

2011, 32(10):  2274-2279. 

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将免疫荧光纳米标记技术与激光共聚焦显微成像方法相结合, 发展了一种基于二氧化硅荧光纳米颗粒和核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于大肠杆菌O157∶H7的检测. 采用联吡啶钌(RuBpy)二氧化硅荧光纳米颗粒对羊抗大肠杆菌O157∶H7抗体进行修饰, 基于抗体\|抗原相互作用实现了其对目标大肠杆菌O157∶H7的特异性标记; 同时以核酸染料SYBR Green Ⅰ对细菌进行染色, 将细菌和纳米颗粒团聚体区分开, 实现了对大肠杆菌O157∶H7的双色标记, 并通过激光共聚焦显微镜进行免分离的荧光成像检测. 结果表明, 该方法可用于缓冲溶液体系和混合细菌样品中目标大肠杆菌O157∶H7的特异性检测, 在仅含5%目标菌的混合样品中仍能观察到具有明显黄色荧光的大肠杆菌O157∶H7, 且整个检测步骤包括样品预处理可在3 h内完成. 该方法则具有较好的灵敏度, 可检出2.6×103 Cell/mL的目标细菌样品. 若采用针对其它病原菌细胞壁抗原的特异性抗体, 则有望发展成为一种通用技术用于多种病原菌的快速和灵敏检测.



大鼠尿液中壬基酚的代谢轮廓

王伟华 柳春红 孙远明 林峰 张明明 王兆斌 张敏仪

2011, 32(10):  2280-2285. 

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运用代谢组学方法研究了壬基酚对大鼠尿液代谢的影响, 通过高效液相色谱-飞行时间质谱技术建立了大鼠尿样的代谢指纹图谱, 用主成分分析法分析给药组与对照组代谢物指纹图谱的差异, 通过t检验选取潜在的生物标志物及效应标志物, 并结合代谢物数据库检索对其进行鉴定. 结果表明, 壬基酚给药后, 尿液中含量变化显著的成分苯基葡萄糖苷酸、L-高半胱氨酸、3-硝基丙酸、肌酸酐、左旋肉碱及5-羟色胺等构成了大鼠尿液代谢的轮廓, 它们在生物体内的变化可能对生殖系统、免疫系统、神经系统及脂肪的代谢造成一定的影响, 从代谢的角度解释了环境雌激素壬基酚对生物体的危害, 为毒理学研究提供了依据.



气相色谱-质谱法同时测定氧化型染发剂中的17种染料

赖莺 陈和秀 林睿 王鸿辉 董清木 黄宗平

2011, 32(10):  2286-2292. 

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建立了氧化型染发剂中17种染料中间体(包括苯二胺类、氨基酚类、苯二酚类、萘酚和氨基吡啶类等)的气相色谱-质谱检测方法. 采用体积分数为50%的乙醇超声提取染发剂中的染料中间体, 加入还原剂连二亚硫酸钠防止待测物变质, 选择DB\|WAX毛细管柱实现了在25 min内同时分离17种水溶性和醇溶性染料. 结果表明, 本方法对所测物质的检出限(LOD)为2～380 mg/kg, 定量限(LOQ)为7.5～1267.5 mg/kg. 在1, 2, 10, 20或100倍LOQ 4个添加水平下的平均回收率在81.1％～103.7％之间, 相对标准偏差(n=6)在0.67%～3.73%之间.



血红蛋白和SiO2凝胶层层组装膜在碳纳米管/金纳米粒子修饰电极界面上的直接电化学及电催化研究

徐颖 张小燕 杨静 何品刚 方禹之

2011, 32(10):  2293-2300. 

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以SiO2凝胶膜和蛋白质交互组装法固定血红蛋白(Hb), 对其进行了电化学和电催化研究. 首先制备碳纳米管/金纳米粒子复合材料修饰的MWNTs-Au/GC电极, 为防止蛋白质在电极表面流失, 将Hb和自制的SiO2凝胶膜交替滴涂到电极表面, 得到SiO2/Hb层层组装膜修饰电极, 即{SiO2/Hb}n/MWNTs-Au/GC电极, n=2为优化层数. Hb在{SiO2/Hb}2/MWNTs-Au/GC电极上仍能保持其特有的生物活性, 并能与电极进行稳定快速的电子直接转移, 同时表现出过氧化物酶特性, 对H2O2具有良好的生物电催化还原能力.



含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料的合成及性质

殷德飞, 程红波, 霍晓莲, 李海宁, 庞美丽

2011, 32(10):  2301-2305. 

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设计合成了一系列含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料4a~4n. 通过1H NMR, IR和HRMS对其结构进行了表征. 研究了化合物在几种溶剂和PMMA膜中的光致变色性质,   研究了化合物4a在甲醇中, 以及化合物4a和4f在高分子介质聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的消色过程. 结果表明,  化合物4e在PMMA膜中光照后呈现出与其它化合物不同的颜色, 为罕见的绿色. 化合物4a在二氯甲烷溶液中有良好的荧光性能. 所合成的新型含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料在甲醇、二氯甲烷和环己烷溶液中及在PMMA膜中均表现出良好的光致变色性质.



1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-芳基-2-吡唑啉的合成及Cu2+荧光探针行为

杨安博, 吴婧, 徐助雄, 王炳祥

2011, 32(10):  2306-2310. 

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设计合成了6个1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-芳基-2-吡唑啉化合物4a～4f. 测试了它们的紫外光谱和荧光光谱, 研究了其对铜离子的选择性识别作用. 结果表明, 化合物4f作为铜离子荧光探针, 受常见离子干扰较小, 对于铜离子有着较高的选择性和较低的检出限.



Co(Ⅱ)-3,8-双乙基次卟啉二甲酯的合成及催化空气氧化环己烷应用

崔巧利, 徐士超, 孙呈郭, 胡炳成

2011, 32(10):  2311-2315. 

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以氯化血红素为原料, 经过脱铁、酯化、催化加氢和络合金属得到仿生催化剂Co(Ⅱ)-3,8-二乙基次卟啉二甲酯. 在无其它外加溶剂及共还原剂的条件下, 将其应用到催化空气氧化环己烷反应, 将实验结果同Co(Ⅱ)原卟啉二甲酯催化氧化空气氧化环己烷的结果进行对照, 并对催化氧化的机理进行了初步研究. 实验结果表明, Co(Ⅱ)-3,8-双乙基次卟啉二甲酯克服了Co(Ⅱ)原卟啉二甲酯3,8-位乙烯基取代基不稳定的缺点, 能够很好催化空气氧化环己烷, 环己醇和环己酮的总收率达16.9%.



1,3,4-噁二唑键联二芳基乙烯化合物的合成及性质

翟树荣, 朱雪峰, 曾和平

2011, 32(10):  2316-2320. 

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将1,3,4-噁二唑基团引入二芳基乙烯分子中, 合成了2种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯(3)和1,4-二{[1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯]-1,3,4-噁二唑}苯(4).  通过IR, NMR, MS和元素分析对化合物进行了结构表征, 并研究了其UV-Vis吸收、荧光发射、动力学特性和抗疲劳性质. 实验结果表明, 化合物[STHZ]3[STBZ]和[STHZ]4[STBZ]具有良好的光致变色性质, 光致变色闭环反应为零级反应, 开环反应为一级反应.



固载离子液体刷/过氧磷钨酸盐催化剂催化H2O2选择性氧化硫醚

石先莹, 马文娟, 韩晓燕, 张文, 吕爱凤, 魏俊发

2011, 32(10):  2321-2326. 

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以二氧化硅为载体, 合成了一种新型的双层离子液体刷固载过氧磷钨酸盐催化剂. 采用元素分析、IR和SEM-EDAX等手段对催化剂进行了表征.  室温下, 考察了该催化剂催化30%(质量分数)H2O2溶液选择性氧化硫醚为亚砜或砜的催化性能.  结果表明, 该催化剂具有很高的催化活性和选择性.  采用1.1倍H2O2时, 反应选择性地生成亚砜, 仅有微量砜生成; 采用2.5倍H2O2时, 反应选择性地生成砜;  而且催化氧化体系对于含有烯键的硫醚也具有很好的化学选择性, 即使当H2O2的用量为底物的2.5倍时, 也不产生环氧化产物.  该催化剂循环使用7次后, 其活性无明显降低.



两种含偶氮苯共轭桥新型生色团分子的合成及性能

王洋 唐先忠 唐翔 汪云龙 赵帅

2011, 32(10):  2327-2330. 

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通过重氮化偶合反应和羟醛缩合反应合成了以偶氮苯为共轭桥、以2,2,3-三甲基-4-氰基-5-二氰基亚甲基-2,5-二氢呋喃为电子受体, 而给体分别为二甲氨基和二乙氨基的两种有机非线性光学生色团分子MFNC和EFNC. 利用IR、1H NMR和元素分析对分子的结构进行了表征. TGA和DSC测试发现, MFNC的热稳定性略好于EFNC, 其热分解温度最高达266 ℃. 通过测定两种材料在氯仿、丙酮和DMSO中的紫外-可见光谱, 用溶致变色法计算得到两种材料在激光波长为1064 nm处的二阶非线性品质系数μgβ, 对比发现EFNC的μgβ值高于MFNC, 其值达59706×10-48 esu(1 esu=3.34×10-10C).



(S,S)-TsDPEN-Ru催化不对称氢转移还原β-胺基酮及在度洛西汀合成中的应用

赵金凤 窦海建 周宇涵 曲景平

2011, 32(10):  2331-2334. 

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报道了甲酸/三乙胺体系中, (S,S)-TsDPEN-Ru络合物催化的不对称氢转移反应合成(S)-γ-胺基醇的方法. 考察了不同底物的反应性能, β-单/二烷基胺基-2-噻吩酮在该还原体系中氢解得到1-(2-噻吩基)-1-丙酮; 氮原子上吸电子基取代的底物以高收率、高立体选择性(>95% e.e.)得到还原产物. 将这一反应用于度洛西汀的合成, 以乙酰噻吩为原料, 经五步反应合成度洛西汀, 收率69％, 91.7% e.e..



橙酮衍生物的合成、晶体结构及除草活性

刘斌 张敏 谢龙观 李永红 徐效华

2011, 32(10):  2335-2340. 

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设计合成了17个橙酮类化合物, X射线单晶衍射分析显示其双键为Z型. 测定了它们对稗草地上部分和油菜根长的抑制率. 结果表明, 部分化合物对双子叶植物油菜有较好的活性, 表现出良好的选择性.  当浓度为100 μg/mL时, 化合物15对油菜胚根的抑制率达到88.5%,接近商品除草剂甲基磺草酮的活性, 当浓度为10 μg/mL时其对油菜胚根的抑制率达到81.3%.  初步构效关系研究表明, 橙酮A环上的电子效应以及分子的亲水与疏水性对保持其活性有重要的作用,为进一步结构优化提供了依据.



3,5-多氧取代芪类底物的电子效应对果糖衍生手性酮催化反应的影响

张成路 邵懿 邹立伟 周龙 徐德青 高丽娜 曲瑞峰

2011, 32(10):  2341-2348. 

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以白藜芦醇为基本骨架设计并采用Wittig-Horner反应合成了10种芪类化合物(3a～3c, 3da, 3eaa, 3eab, 3fa, 3g～3i).   通过改变苯环上取代基的类型和位置达到了调节反式二苯乙烯共轭体系电子云分布的目的, 并在FH/3-21g水平上对相关底物进行了构型优化计算及机理推测, 探讨了底物的电子效应对催化反应选择性的影响, 并应用果糖衍生手性酮研究了芪类底物分别进行不对称环氧化反应和芳环上氧化反应的选择性. 根据研究结果确立了手性酮催化剂的应用范围, 考察了多个含氧取代基存在时对大共轭体系中反应位点的影响, 同时研究了结构与活性的关系, 分析了上述取代物的电子效应.



模板诱导有机发光小分子定位沉积

林里, 魏士刚, 李慧, 郝娟媛, 吕男

2011, 32(10):  2349-2352. 

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通过模板诱导有机发光小分子定位沉积的方法构筑了大面积纳微米尺度的荧光图案. 模板是以纳米压印技术构筑的聚合物微结构为阻挡层蒸镀金属, 经Lift-off后形成的金属微结构. 在模板表面, 有机发光小分子与金属区域的结合能大于与裸硅片区域的结合能, 因此, 选择结构合适的模板可诱导有机发光小分子定位沉积. 这种快速制备大面积荧光图案的方法在提高有机光致发光器件的光抽取效率方面具有潜在的应用价值.



水溶性卟啉催化氧化1,5-萘二酚

侯宗胜, 任奇志, 王颖, 章虹

2011, 32(10):  2353-2359. 

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合成并表征了系列水溶性卟啉配体[H2TPPS: 5,10,15,20-四-(4-磺酸基苯基)-21H,23H-卟啉, H2TMPyP: 5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟啉, H2TCPP: 5,10,15,20-四-(4-羧基苯基)-21H,23H-卟啉]及相应的铁、锌及钴配合物. 将水溶性卟啉作为光敏剂, 用于1,5-萘二酚的光催化反应, 产物为5-羟基-1,4萘醌. 利用UV-Vis方法对卟啉催化1,5-萘二酚的反应过程进行了监测, 探索了水相和水/二氯甲烷双相催化体系, 确定了较为理想的反应条件. 探讨了不同取代基和不同金属离子对卟啉催化性能的影响, 初步讨论了催化机理. 结果表明, 具有磺酸根阴离子取代基的水溶性卟啉具有最好的催化活性; 卟啉的催化活性与其在反应体系中的稳定性密切相关; 铁卟啉在反应初期呈现很高的催化活性, 但在光照条件下容易发生光解而导致催化活性的降低; 无金属的磺酸卟啉在催化体系中的催化活性和稳定性最好.



镧、锰掺杂改性CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体的性能

张雪乔, 信欣, 刘建英, 刘盛余, 赵明, 陈耀强

2011, 32(10):  2360-2366. 

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采用共沉淀法制备了一系列La, Mn共掺杂的CeO2-ZrO2-A12O3(CZA)复合氧化物, 采用BET, XRD, H2-TPR, XPS和XRF等方法对样品进行表征. 结果表明, 全部样品均形成了稳定的CZA固溶体, 经600 ℃焙烧后表现出良好的织构性能, 1000 ℃老化后, La, Mn共掺杂样品具有最佳的高温稳定性; H2-TPR测试表明, La, Mn之间存在正协同效应, 共掺杂的样品具有最佳的低温还原性能和高温稳定性; XPS结果表明, 掺杂La可有效抑制在焙烧过程中Mn向表面的迁移, 从而保持较高的表面吸附氧浓度.



B对Sn-Co合金结构及电化学性能的影响

沈丁, 杨绍斌, 吴晓光, 米晗

2011, 32(10):  2367-2370. 

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采用固相法合成了Sn-Co/B复合材料, 考察了B对材料的结构和电化学性能的影响. XRD分析结果表明, Sn-Co合金由CoSn相组成, 添加B能使晶粒细化并且形成CoSn2. 恒流充放电测试表明, B的添加提高了Sn-Co合金的循环性能, 但使放电容量略有降低. 当B质量分数为4%时, Sn-Co/B复合物的首次放电容量为216 mA·h/g, 经过30次循环后容量保持率达82.9%, 表现出良好的结构稳定性.



金属酞菁类大环化合物对氧气还原反应催化行为的阻抗谱研究

马金福, 柳永宁

2011, 32(10):  2371-2375. 

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通过电化学交流阻抗法研究了3种金属酞菁类大环化合物(FePc, CoPc, FeCoPc2)在碱性溶液中对氧气还原反应(ORR)的电化学催化行为, 各电极的交流阻抗 Nyquist 图谱在高频区和低频区均呈现出2个较明显的半圆和半圆之间(中频区)的压扁的弧形, 采用Zsimpwin阻抗谱分析软件对-02 V(vs. Hg/HgO)电位下的各交流阻抗谱进行等效电路拟合, 提出空气电极ORR反应的等效电路, 并对等效电路中各动力学参数进行了解释, 通过分析得出金属酞菁在碱性溶液中对ORR催化反应是一个伴随中间产物HO-2的2电子转移过程. 同时, 等效电路的拟合结果表明,  FeCoPc2/C作为ORR催化剂对减小Rc+Rct效果比FePc/C和CoPc/C明显, 具有更高的催化活性.



阳离子和两性表面活性剂对石英表面润湿性的影响

李振泉 王增林 张磊 徐志成 张路 赵濉

2011, 32(10):  2376-2381. 

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利用座滴法研究了阳离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基季铵盐(C16PC)和两性离子表面活性剂十六烷基醚羟丙基羧酸甜菜碱(C16PB)溶液在石英表面上的润湿性质, 考察了表面活性剂类型及浓度对接触角的影响趋势, 讨论了黏附张力和黏附功的变化规律. 研究发现, 两种表面活性剂在高能的石英表面的吸附造成石英-水的界面自由能(γsl)增大. C16PB通过弱相互作用随机吸附到石英表面, 其增大γsl的能力与降低表面张力(γ1g)的能力相当, 接触角(θ)随浓度变化不大. C16PC 随体相浓度增大能够在石英表面通过静电作用形成定向排列的单分子层, 而后在临界胶束浓度(cmc)附近形成双层结构, 接触角随浓度变化的趋势可分为4个区域, 并通过一个极大值.



以泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池

田永梅, 雷婷, 王贵领, 曹殿学

2011, 32(10):  2382-2386. 

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研究了以泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池的性能. 以无模板生长法制备了泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列阴极材料, SEM测定结果表明, NiCo2O4纳米线几乎垂直于泡沫镍载体表面生长. 以电压和功率密度-电流密度曲线研究了H2O2浓度、电解液流速和温度对电池性能的影响, 结果显示, 以铝片为阳极, 0.6 mol/L H2O2为氧化剂的电池的开路电压约为1.40 V; 在室温和57 ℃下, 电流密度为98和172 mA/cm2时, 最大功率密度分别达到79和120 mW/cm2.  在5000 s的测试时间内, 0.70 V的恒电流密度和75 mA/cm2 的恒电压值几乎为一常数, 这表明以泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列为催化剂电还原H2O2具有很好的活性、稳定性和传质性能.



银纳米枝的合成及表面增强拉曼效应

赵红 付宏刚 田春贵 任志宇 袁明明

2011, 32(10):  2387-2390. 

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利用硝酸银与铜之间发生置换反应原理, 在铜箔上得到了有序的银纳米枝结构, 用十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂, 通过调控前驱体硝酸银的浓度, 可在铜箔上得到不同密度的银纳米枝. 表面拉曼增强实验结果表明, 当分别以对巯基苯胺(4-ATP)、腺嘌呤和罗丹明G6为探针分子时, 有序的银纳米枝结构比无序的银纳米粒子具有更好的拉曼增强活性; 且随银纳米枝密度的增加, 表面拉曼增强活性有所提高. 该有序的银纳米枝结构是较好的表面增强拉曼(SERS)活性基底, 在有机分子和生物分子的SERS检测方面将具有一定的应用前景.



电纺丝合成树枝状Ag-TiO2复合材料及光催化降解有机物

胡松 刘洋 李景虹

2011, 32(10):  2391-2395. 

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通过高压电纺丝方法合成TiO2纳米纤维, 以此为模板构建树枝状Ag-TiO2复合材料. 采用 X 射线衍射与扫描电镜对该材料进行结构与形貌表征. 与商品化的TiO2(P25)及TiO2纳米纤维相比, 该复合材料在亚甲基蓝的光催化降解过程中表现出更优异的催化性能.



新型La2CuMnO6和LaMnO3催化剂的甲烷燃烧催化性能比较

陈婕, 胡瑞生, 胡佳楠, 卢天竹

2011, 32(10):  2396-2401. 

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采用溶胶-凝胶法在空气气氛下于1100 ℃焙烧3 h后制备了一种新型单相稀土双层钙钛矿催化材料La2CuMnO6, 测试了其甲烷催化燃烧反应性能.  该化合物对甲烷催化燃烧反应表现出较好的催化活性, 起燃温度(T10)和完全转化温度(T90)分别为437.5和649.2 ℃, 在相同条件下与稀土单层钙钛矿型催化剂LaMnO3相比, 其T10和T90分别降低了53.1和116.5 ℃. XPS结果显示,  La2CuMnO6氧空位浓度相对较大, 此外, La2CuMnO6与LaMnO3相比, 其TPR谱、SEM、TEM和磁性明显不同, 并与其甲烷催化燃烧活性有一定的对应关系.



苯并咪唑类缓蚀剂的3D-QSAR研究及分子设计

胡松青 米思奇 贾晓林 郭爱玲 陈生辉 张军 刘新泳

2011, 32(10):  2402-2409. 

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采用比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA), 对苯并咪唑衍生物抗盐酸腐蚀的缓蚀性能进行了三维定量构效关系研究, 并使用留一法交叉验证手段对3D-QSAR模型的稳定性及预测能力进行了分析. 结果表明, 立体场、静电场和氢键供体场(电子给体)是影响苯并咪唑缓蚀剂缓蚀性能的主要因素; 所构建的CoMFA模型(q2=0.541, R2=0.996)和CoMSIA模型(q2=0.581, R2=0.987)均具有较好的统计学稳定性和预测能力. 基于3D-QSAR等势图设计出了几种具有较好缓蚀性能的苯并咪唑化合物, 为油气田新型缓蚀剂的研发提供了一种新思路.



遥爪型聚合物交联反应的耗散粒子动力学模拟

李慧 张静 刘鸿 孙家锺

2011, 32(10):  2410-2414. 

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利用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics, DPD)方法研究了稀溶液中遥爪型聚合物的交联反应过程. 考察了体系中交联度、 链长及浓度等因素对反应达到稳态时所形成的网络结构的影响, 并通过计算聚合物交联结合能(U), 统计达到稳态时特征交联结构的数量来判定各因素对体系的作用. 结果表明, 交联度决定体系的微观结构, 而聚合物链长决定交联结构的连通性. 另外, 特征环形结构数与遥爪型聚合物的浓度及链长均存在线性依赖关系.



取代喹啉类化合物抗菌活性的定量构效关系及分子设计

夏树伟 毛雅嫔 薛倩倩 于良民

2011, 32(10):  2415-2420. 

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采用密度泛函理论(DFT)和逐步回归分析法对15种新合成的取代喹啉类化合物进行了定量构效关系(QSAR)研究. 在B3LYP/6-31G(d,p)水平上计算了取代喹啉的量子化学参数, 通过逐步多元回归分析筛选出影响抗菌活性的主要因素, 建立了定量构效关系方程, 并用留一法交叉分析了模型的稳定性及预测能力. 结果表明, C5的亲核电子密度fNC5及C9-N1的键级BC9-N1是影响喹啉类化合物抗金黄色葡萄球菌活性的主要因素, 所得模型对该类化合物抗菌活性有较好的预测效果. 同时基于QSAR研究结果设计了4个活性较高的新喹啉衍生物.



嵌段共聚物组成对薄膜形貌影响的多体耗散粒子动力学研究

李延春 刘鸿 黄旭日 孙家锺

2011, 32(10):  2421-2426. 

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利用多体耗散粒子动力学(Multibody Dissipative Particle Dynamics, Multibody DPD)方法研究了在溶剂蒸发条件下, 嵌段共聚物在表面自组装形成薄膜的过程, 分别考虑了两嵌段共聚物和三嵌段共聚物及不同组成对薄膜形貌的影响. 模拟得到了无序状薄膜和层状薄膜, 并计算了这些薄膜的序参量和薄膜厚度随时间的演化. 结果表明, 嵌段共聚物的组成对薄膜厚度几乎没有影响, 当某种组分的链段很短时, 只能形成序参量较小的无序薄膜, 相反, 则可以得到序参量较大的层状薄膜.



剪切对iPP/PEcO共混物结晶行为的影响

温慧颖 肖生苓 李宏飞 蒋世春 安立佳

2011, 32(10):  2427-2431. 

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对剪切场作用下的全同聚丙烯/弹性体乙烯-辛烯共聚物(iPP/PEcO)的共混物结晶行为进行研究, 结果表明, 剪切使得iPP球晶密度增加, 微晶和片晶均发生取向, 且片晶取向明显; 片晶取向度随共混物中PEcO含量的增加而增大, 而微晶取向度随PEcO含量的增加而减小; 强剪切诱导出现纤维状结晶形态. 利用同步辐射(SAXS)技术对共混物在剪切场下的等温结晶行为进行研究, 结果表明, 随结晶的进行长周期呈现先减少而后固定的趋势; 高剪切速率缩短了结晶诱导时间, 加快了共混物中结晶部分的结晶动力学过程.



芴基Cardo型聚亚胺酮的分子结构模拟、合成及性能

苗鲁滨 徐真 常冠军 罗炫 张林 林润雄

2011, 32(10):  2432-2436. 

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以9,9-双-(3-R-4-氨基苯基)芴(R=H, CH3, F)和1,4-双-(4'-溴苯酰基)苯为单体, 通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应, 缩聚合成了芴基Cardo型聚亚胺酮(PIKF). 利用MS软件对其分子结构进行模拟, 并通过1H NMR和FTIR等方法进行表征, 结果与目标产物吻合. 利用凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热(DSC)和热重(TG)等方法对其物理性能进行测试, 结果表明, 该类聚合物分子量较高(Mw>3.5×104), Cardo结构的存在赋予其较高的玻璃化转变温度(Tg>215 ℃)和良好的热稳定性(5%失重温度T5%>400 ℃); X射线衍射(XRD)结果显示含芴聚亚胺酮为无定形结构, 具有良好的溶解性能. UV-Vis吸收光谱峰值(λmax)为271和369 nm, 最大荧光发射波长分别为491和522 nm.



高强度聚乙烯醇水凝胶微球的制备

高素照, 陈际达, 亓倩倩, 舒荣德, 邱智萍, 任竞争

2011, 32(10):  2437-2440. 

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以三氯甲烷/丙酮为凝固液, 用高压静电技术制备了高强度、物理交联的聚乙烯醇(PVA)水凝胶微球. 研究了凝固液组成、PVA溶液浓度、温度和湿度、电场强度、进样速度及微球冷冻次数等对PVA微球的形貌、粒径和强度的影响. 结果表明, 采用常压水蒸气控制PVA溶液温度与湿度的高压静电技术, 可克服高浓度PVA溶液在强电场下出现微丝现象, 形成的水凝胶微球具有强度高、粒径在一定范围内可控的特点.



三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子泵浦绿色荧光

钱鹰, 闾新明, 周志强, 崔一平

2011, 32(10):  2441-2446. 

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采用钯催化Heck反应制备了一种新型三苯胺-噁二唑超支化荧光聚合物PI. 用飞秒Ti:sapphire激光研究了PI的三光子和双光子上转换荧光光谱, 激发波长位于近红外区(800~1350 nm). 在1280 nm和80 fs激光激发下, PI的三光子上转换荧光发射波长分别为525 nm(THF), 534 nm(CH2Cl2)和578 nm(DMF). 在800 nm和150 fs激光激发下, PI的双光子上转换荧光发射波长分别为527 nm(THF), 532 nm(CH2Cl2)和573 nm(DMF). 采用非线性透过率法测定荧光聚合物PI的三光子和双光子吸收系数. 系统研究了PI的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命、前线轨道能级及热稳定性. 实验结果表明, 三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子吸收和上转换荧光发射性能比树型分子或线型聚合物更为优异.



三聚氰胺甲醛微球的制备及模板法构建聚谷氨酸基微胶囊

张瑛 颜世峰 饶水琴 郑嬿珍 尹静波 陈学思

2011, 32(10):  2447-2452. 

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以分散聚合法制备低交联度三聚氰胺甲醛(MF)微球, 研究了pH和反应时间等对MF微球粒径、表面电位和溶解性的影响. 以MF微球为模板, 采用层层自组装法交替吸附聚谷氨酸(PGA)和壳聚糖(CS), 构建中空的PGA/CS微胶囊. 采用偏光显微镜、纳米粒度及电位分析仪、红外和透射电镜等进行表征. 结果表明, MF粒径及表面电位随pH值降低而减小, 在盐酸中的溶解性随反应时间延长而变差. 在自组装过程中, 微球表面电位呈正负交替变化, 表明以静电力为主要驱动力制得的空心微胶囊粒径均匀, 分散良好, 模型药物罗丹明可成功载入其中, 有望成为优良的水溶性药物载体.



组分对含羟基磷灰石/脂肪族聚氨酯复合骨组织工程支架的理化性能及生物学性能的影响

王立 左奕 邹琴 李玉宝

2011, 32(10):  2453-2459. 

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以异佛尔酮二异氰酸酯为聚氨酯硬段, 通过原位聚合使聚合过程中释放的气体发泡, 制备了用作骨组织工程材料的羟基磷灰石/脂肪族聚氨酯多孔支架. 系统考察了不同组成配方, 即羟基磷灰石(HA)含量、 发泡剂含量以及聚氨酯(PU)软硬段的比例对三维支架材料的机械性能和微观孔隙结构等的影响, 并通过体外细胞培养和体内肌肉植入初步评价了该复合支架材料的生物学性能. 结果显示, HA和PU硬段含量的增加能有效增强支架的力学强度; 发泡剂(水)含量的改变影响了多孔支架的孔隙结构, 水含量越高, 平均孔径越大; 支架的孔隙率随HA及PU硬段含量增加而增大, 物料黏度的增加使得多孔体系在发泡产生气体时不易垮塌. MG63成骨表型细胞在三维支架上可以很好地黏附铺展、 生长和增殖, 形成了骨细胞特有的多层融合, 表明复合材料有很好的细胞亲和性, 不同比例的材料对细胞增殖影响的差异不大. 动物实验结果显示, 复合支架材料的生物学反应温和, 具有良好的生物相容性. HA/PU三维多孔支架将在骨组织工程领域有较好的应用前景.



甘油对丝素蛋白膜水溶性和结构的影响

罗敏清, 卢神州

2011, 32(10):  2460-2464. 

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探讨了甘油的加入对丝素蛋白溶解过程的结晶结构及结晶度的影响. 以甘油为添加剂用流延法于室温制备一系列丝素共混膜, 测试了其含水率、溶失率及结构和机械性能. 结果表明, 随着甘油加入量的增加, 丝素蛋白的溶失率逐渐降低; 当甘油/丝素质量分数超过10%时, 共混膜呈现水不溶性. 当甘油加入量较少时, 丝素蛋白呈现少量的Silk Ⅱ结晶, 而Silk Ⅰ结构不明显. 随着甘油含量的不断增加, Silk Ⅰ结晶逐渐增加而Silk Ⅱ结晶逐渐减少. 当甘油加入量达到不溶点(10%)时, 丝素蛋白主要转变为Silk  Ⅰ结晶, 而几乎没有Silk  Ⅱ结晶. 甘油的加入可使共混膜的柔韧性显著提高, 并促使丝素蛋白结晶度提高以及促使丝素蛋白向Silk Ⅰ结晶转变, 从而降低丝素蛋白膜的水溶性.