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2013年 第34卷 第4期    刊出日期：2013-04-10

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高等学校化学学报2013年第34卷第4期封面和目次

2013, 34(4):  0-0. 

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综合评述

静电纺丝技术制备聚合物基中空结构材料

白帆, 吴俊涛, 龚光明, 孙娜, 赵勇, 江雷

2013, 34(4):  751-759.  doi:10.7503/cjcu20120734

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静电纺丝是一种制备纳米尺度连续长丝的技术, 采用静电纺丝技术高效可控地构筑微纳米中空结构材料备受关注. 本文综述了通过静电纺丝技术制备聚合物中空纤维和中空微球的研究进展, 展望了其在不同功能材料领域的发展前景.



研究快报

碱性品红修饰磁性纳米粒子的制备及在分枝杆菌分离中的应用

察冬梅, 韩朝晖, 马甜, 李步海, 刘国诠, 祝伟

2013, 34(4):  760-762.  doi:10.7503/cjcu20120906

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研究论文: 无机化学

单壁碳纳米角的氧化、修饰及分散性

李学全, 孙成钰, 赵倩, 吴志珊, 许丹科, 钟文英

2013, 34(4):  763-770.  doi:10.7503/cjcu20121146

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研究了影响单壁碳纳米角(SWNHs)分散性的因素, 并初步探讨了其分散机制, 通过氧化及表面修饰等方法增强了SWNHs在水和盐溶液中的分散性. 考察了溶液酸碱度和电解质浓度对SWNHs在水中的分散性以及吐温80对SWNHs在磷酸盐缓冲液(PBS)中的分散性的影响. 结果表明, pH值为6~10时, SWNHs分散良好; 电解质浓度越大, SWNHs的分散性越差; 吐温80能有效改善SWNHs在PBS中的分散性. 比较了3种SWNHs的氧化方法, 红外光谱、 X射线光电子能谱、 透射电镜、 粒度分析及Zeta电位分析结果表明, 氙灯催化过氧化氢氧化SWNHs的方法可引入大量含氧官能团, 显著提高了SWNHs在水中的分散性. 选择两亲性和生物相容性极好的羧基化磷脂聚乙二醇(DSPE-PEG-COOH)修饰氧化处理后的碳纳米角(SWNHox), 并从分散稳定性和Zeta电位两个方面进行了表征, 发现用DSPE-PEG-COOH修饰的SWNHox在PBS中的分散性良好. 该研究为SWNHs应用于药物转运和生物传感奠定了实验基础.



不锈钢金属网上L型分子筛膜的连续生长及气体渗透性能

张金磊, 赵晴, 刘佳, 孙福兴

2013, 34(4):  771-775.  doi:10.7503/cjcu20120988

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选取不锈钢金属网作为成膜载体, 采用预涂晶种的方法, 研究了L型分子筛晶种在水热条件下二次生长成膜的过程. 对成膜条件进行了详细的考察, 并讨论了反应液的碱度及反应时间对L型分子筛膜形成的影响. 利用扫描电子显微镜(SEM)对L型分子筛膜的形貌进行了表征. 通过优化反应条件, 得到了致密、 连续、 纯相、 均匀的L型分子筛膜, 厚度约为20 μm. 单组分气体渗透测试结果表明, 在室温和常压下, L型分子筛膜对N₂气和H₂气的渗透速率分别为8.39×10^-8 和6.96×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, 从而计算出膜对H₂/N₂混合气体的理想分离系数为8.3. 双组分气体渗透测试结果表明, 温度的升高会导致膜对H₂气和N₂气的渗透速率增加及H₂/N₂分离系数的减小.



具有亲油性及近红外光吸收特性的金属细菌卟吩的合成与表征

孙二军, 陈志源, LINDSEY Jonathan S.

2013, 34(4):  776-781.  doi:10.7503/cjcu20120865

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在四氢呋喃中加入金属卟吩、 强碱(无水氢化钠)和金属盐MX_n(M=Cu, Ni, Pd), 合成了细菌卟吩的5种过渡金属配合物, 该方法减少了反应时间, 提高了反应产率. 通过紫外-可见光谱、 核磁共振氢谱、 质谱等方法对所合成的化合物进行了表征, 并研究了其光学性质. 结果表明, 细菌卟吩在近红外区有明显的吸收峰, 且具有较高的强度, 相比于细菌卟吩配体, 金属配合物吸收光谱中的Q_x和Q_y带均发生了明显的红移. 细菌卟吩配体与锌配合物具有发光性质, 为Q_y(0,0)荧光, 而铜、 镍等金属配合物并没有检测到荧光峰.



预先负载原料法的制备过程对复合分子筛形成的影响

张强, 徐少军, 孟晓静, 杨文慧, 李春义, 山红红, 杨朝合

2013, 34(4):  782-787.  doi:10.7503/cjcu20120689

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采用预先负载原料法合成了具有核/壳结构的复合分子筛, 并研究了铝源类型和制备过程对反应的影响. 结果表明, 以异丙醇铝为铝源时, 晶化时间较短, 产物中没有SAPO-5晶体, 延长晶化时间可以提高SAPO-5的结晶度. 将负载磷的ZSM-5分别与不同组成的凝胶混合, 经室温陈化后可以明显加快晶化速度. 制备过程中凝胶的水含量和搅拌方式也根据铝源类型的不同有所差别. 当以拟薄水铝石为原料时, 在相同的处理条件下, 产物的结晶度都较高.



稀土上转换发光材料标记抗体的制备及在免疫组化中的应用

陈颖, 李菲菲, 李春光, 潘庆芝, 崔满华

2013, 34(4):  788-793.  doi:10.7503/cjcu20120667

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采用微波辐射法合成了具有上转换发光特性的六方相纳米粒子NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺(UCNPs), 其晶粒大小约为65 nm, 且粒子在980 nm的激发光下显示绿光(550 nm). 进一步在NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺纳米晶的表面包覆了一层二氧化硅层, 进行氨基功能化后获得了表面共价结合氨基基团的粒径为70 nm的上转换发光纳米微球NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂-NH₂(UCNPs@SiO₂-NH₂). 通过共价键将UCNPs@SiO₂-NH₂与多克隆抗体免疫球蛋白联接, 将标记后的多克隆抗体应用于传统的免疫组化检测子宫内膜腺细胞中基质金属蛋白酶组织抑制剂-4(TIMP-4)蛋白的表达. 结果表明, 微波合成的稀土上转换发光纳米材料形貌规则且粒径均一, 包覆硅壳后材料具有良好的分散性和水溶性, 荧光强度高且稳定, 在980 nm激发光下对生物组织无背景荧光, 可以很好地检测组织中蛋白质的表达.



白色荧光粉NaGd(MoO₄)₂: Dy³⁺,Eu³⁺的水热合成及发光性能

姜营营, 刘桂霞, 王进贤, 董相廷, 于文生

2013, 34(4):  794-799.  doi:10.7503/cjcu20120662

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采用谷氨酸辅助水热法合成了八面体形NaGd(MoO₄)₂: Dy³⁺,Eu³⁺白色荧光粉. X射线衍射结果表明, 合成的样品为四方晶系的NaGd(MoO₄)₂纯相. 扫描电子显微镜照片显示所制备的粒子为八面体形, 各边长约为2 μm. 荧光光谱结果表明, 在NaGd(MoO₄)₂: 4%Dy³⁺,yEu³⁺(y=0, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9%, 1.0%)样品中, 随着Eu³⁺掺入量的增加, Dy³⁺的发射峰逐渐减弱, 而Eu³⁺的发射峰逐渐增强, 说明Dy³⁺-Eu³⁺之间存在能量传递. 通过色坐标图可知, 当Eu³⁺掺杂量y=0.9%时, 荧光粉的色坐标(0.338, 0.281)与标准的白光色坐标(0.33, 0.33)接近, 表明NaGd(MoO₄)₂: 4%Dy³⁺,0.9%Eu³⁺是很好的近紫外光激发下的白色荧光粉.



氮掺杂石墨烯的制备及氧还原电催化性能

李静, 王贤保, 杨佳, 杨旭宇, 万丽

2013, 34(4):  800-805.  doi:10.7503/cjcu20120658

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采用两步热解法, 用尿素掺杂氧化石墨烯(GO)得到N掺杂的还原氧化石墨烯(N-RGO), 通过控制反应温度, 制备了具有不同电催化活性的N掺杂的还原氧化石墨烯. 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 制得的氮掺杂石墨烯(nG)表面褶皱和重叠增加. X射线光电子能谱(XPS)证明, 氮元素以吡啶N、 吡咯N和石墨化的N 3种形式掺杂在石墨烯中, 最高摩尔分数为6.6%. 通过循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)测试了nG的电化学性能, 结果表明, 在酸性电解质中对氧还原(ORR)有较高的催化活性, 起始电位在0.1 V左右, 电催化还原氧气时主要为四电子反应, 且相对商用的Pt/C催化剂有更好的电化学稳定性, 其中第一步热解温度为200℃制得的nG催化性能最好.



分析化学

新型超支状液晶核酸传感器用于p53突变基因的检测

范玉霞, 谭慧, 留玲微, 吴朝阳, 沈国励, 俞汝勤

2013, 34(4):  806-812.  doi:10.7503/cjcu20121120

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基于核酸杂交链式反应影响液晶取向的原理, 构建了一种新型的超支状液晶核酸传感器用于检测p53突变基因. 本文突破传统构建超支状分子的方式, 采用杂交链式反应方法, 以目标序列p53突变基因作为引发剂, 3种不同的发卡探针Hairpin A, Hairpin B和Hairpin C为单体, 在温和的条件下, 通过改变单体的浓度和反应时间自发杂交组装形成尺寸和分子量可控的超支状DNA(branched-like DNA, bDNA). 借助捕获探针将该超支状DNA连接到液晶传感基底表面, 观察液晶分子取向改变前后的光学信号, 实现了p53基因含249密码子突变序列的快速检测. 本方法有望为核酸诊断的发展提供一种新的方法和思路.



银杏叶中α-葡萄糖苷酶抑制剂的超滤质谱筛选

刘洋, 周慧, 刘舒, 刘志强

2013, 34(4):  813-818.  doi:10.7503/cjcu20121098

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采用体外酶抑制活性检测方法结合超滤质谱(UF-LC/MS)筛选方法对中药提取物中的α-葡萄糖苷酶抑制剂进行了筛选. 以4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)为底物, 阿卡波糖为阳性对照药, 对5种富含黄酮类化合物的中药提取物进行了α-葡萄糖苷酶抑制活性的初步测定. 结果表明, 银杏叶具有最强的α-葡萄糖苷酶抑制活性, 可作为进一步复筛的对象. 利用超滤质谱技术对银杏叶中潜在的α-葡萄糖苷酶抑制剂进行了筛选, 从中筛选出4种潜在的α-葡萄糖苷酶抑制剂, 并利用液相色谱-串联质谱技术(LC-MSⁿ)对其结构进行了鉴定. 本文结果为开发新一代安全有效的降糖药物奠定了基础.



免疫算法用于复杂样品的GC-MS快速分析

梅桢, 蔡文生, 邵学广

2013, 34(4):  819-822.  doi:10.7503/cjcu20120991

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建立了一种基于免疫算法的复杂样品气相色谱-质谱联用(GC-MS)快速分析方法, 该方法采用快速温度程序测定复杂样品的GC-MS信号, 再通过快速解析得到各组分的信息. 计算过程中, 采用各种可能存在于混合物中的组分质谱作为算法的输入, 按照保留时间的顺序逐一对重叠的质谱信号进行解析, 得到各组分的色谱信息. 对于混合物中实际存在的组分可得到该组分的色谱流出曲线, 而对于混合物中不存在的组分所得色谱流出曲线几乎为零. 采用所建立的方法对含有16个组分的有机磷农药混合物进行了分析, 在保留时间10 min内得到了所有组分的色谱信息.



基于电中性锇配合物的低背景DNA电化学传感器

丁应涛, 王立衡, 李拂晓, 高凤, 高飞, 汪庆祥

2013, 34(4):  823-828.  doi:10.7503/cjcu20120705

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采用紫外光谱和电化学方法研究了一种电中性锇配合物Os(DPPZ)(PC)(H₂O)DPPZ=联吡啶并[3,2-a,2',3'-c]吩嗪, PC=2,6-吡啶二羧酸}与DNA的相互作用. 紫外光谱结果表明, DNA的加入引起配合物特征吸收峰的减色及红移效应, 说明二者之间存在嵌插作用. 循环伏安实验结果表明, 配合物溶液中加入DNA后, 氧化还原峰电流降低且式电位正移, 证实了二者之间的嵌插作用模式. 将该配合物作为杂交指示剂对CaMV35S启动子基因片段进行检测发现, 在单链探针DNA修饰电极上未观察到指示剂的电化学信号, 而在杂交后的双链DNA电极上呈现灵敏的电化学响应, 表明传感器具有较高的信噪比. 定量分析实验结果表明, 在最佳条件下, 杂交指示剂在传感器上的还原峰电流与目标序列浓度在8.0×10^-10~2.8×10^-9 mol/L范围内呈良好的线性关系. 选择性实验结果表明, 该传感器对互补序列、碱基错配序列和非互补序列具有良好的识别能力.



基于药代动力学和代谢组学研究咖啡因对异丙嗪镇静作用的影响

黄敏, 高建义, 翟志刚, 梁琼麟, 王义明, 白延强, 罗国安

2013, 34(4):  829-836.  doi:10.7503/cjcu20120702

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采用药代动力学和代谢组学方法研究了咖啡因对异丙嗪镇静作用的影响. 首先, 采用航天警戒作业模拟系统和斯坦福睡眠量表, 比较了异丙嗪单独给药和联合咖啡因给药对志愿者认知功能的影响; 然后, 通过Kinetica软件计算异丙嗪在咖啡因联用前后的药代动力学参数变化, 并讨论可能的影响因素; 最后, 使用代谢组学方法对潜在生物标志物进行了鉴定. 实验结果表明, 咖啡因可以对抗异丙嗪的镇静作用, 并改善志愿者的认知功能. 这可能与联合给药后异丙嗪在体内代谢加快, 多巴胺, 去甲肾上腺素和肾上腺素相关通路发生变化有关. 该方法为异丙嗪和咖啡因联合用药研究提供了新思路.



抗氧化剂没食子酸丙酯合成纳米银及其应用

王萍, 倪永年

2013, 34(4):  837-840.  doi:10.7503/cjcu20120696

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在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下, 硝酸银与没食子酸丙酯在碱性介质中发生还原反应, 制得纳米银; 考察了反应时间、 氢氧化钠浓度、 反应温度以及PG/Ag⁺浓度比等条件对合成纳米银粒子的影响. 利用扫描电子显微镜对纳米银颗粒形貌和尺寸进行了表征, 结果表明获得了分散性良好的球形粒子. 实验中还发现在还原银离子制备纳米银过程中会产生强烈的表面等离子共振峰, 用紫外-可见光谱监测制备过程得到的纳米银紫外吸收带范围为400~450 nm, 最大吸收波长为420 nm, 光谱强度与抗氧化剂的浓度成正比. 将纳米银的这一特性用于定量测定没食子酸丙酯(PG)、 二丁基羟基甲苯(BHT)、 叔丁基对羟基茴香醚(BHA)和叔丁基对苯二酚(TBHQ)等抗氧化剂, 所得检出限分别为0.0752, 0.1242, 0.0693和0.0701 mg/L, 线性范围分别为0.2~1.8, 0.2~3.4, 0.2~3.4和0.2~3.0 mg/L.



光波导共振技术结合比色法检测葡萄糖溶液的浓度

管相宇, 黄梅珍, 汪洋, 陈超, 曹庄琪

2013, 34(4):  841-845.  doi:10.7503/cjcu20120628

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利用比色法结合双面金属包覆波导构建了一种高灵敏度的光波导振荡场传感器. 将葡萄糖溶液与氧化酶试剂混合, 使葡萄糖溶液显色并注入波导结构, 采用波长为650 nm的激光入射于波导表面, 经角度扫描产生衰减全反射(ATR)吸收峰, 通过ATR吸收峰的极小值来检测葡萄糖溶液的浓度变化. 实验结果表明, 该技术对葡萄糖溶液浓度的分辨率达到111 nmol/mL, 其灵敏度高于分光光度计.



有机化学

系列C3α-位芳基取代的四氢吡咯并吲哚骨架衍生物的合成

孔晨, 王雨, 王霞, 王琼, 宋颢

2013, 34(4):  846-852.  doi:10.7503/cjcu20120919

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通过银促进的傅-克反应可以合成系列C3α-位为不同类型芳基取代的四氢吡咯并吲哚骨架的类天然产物. 在该合成方法的基础上, 发现C3α-位分别为对乙酰氨基苯基取代和甲基吲哚取代的四氢吡咯并吲哚类衍生物3a和3b对多种肿瘤细胞均表现出微摩尔级的活性, 是具有重要临床应用前景的药物候选化合物. 为了进一步研究该类化合物的成药性及其构效关系, 以化合物3a为前体化合物合成了一系列类天然产物(化合物4~17), 对其抗肿瘤活性进行了研究, 并初步探讨了其构效关系. 所合成化合物的结构经¹H NMR、¹³C NMR和HRMS分析确证. 本研究为该类化合物的临床前研究奠定了基础.



磺化杯[4]芳烃与双正电荷季铵盐的键合作用

李振泉, 胡春秀, 程玉桥, 徐辉, 曹绪龙, 宋新旺, 张衡益, 刘育

2013, 34(4):  853-857.  doi:10.7503/cjcu20120897

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采用核磁波谱和等温微量热滴定等手段研究了磺化杯[4]芳烃与3个双正电荷季铵盐相互作用的键合比、 键合模式以及热力学参数. 结果表明, 磺化杯[4]芳烃与3个双正电荷季铵盐以不同的键合模式形成1: 1络合物, 其键合常数均超过10⁵ L/mol, 键合作用主要由焓变驱动, 同时伴随着微弱的正负熵变.



盐酸决奈达隆合成新工艺

李峰, 田拴红, 宋晓峰, 李文远, 程花英, 雷灵芝, 朱勤丰, 金春华, 李少华

2013, 34(4):  858-862.  doi:10.7503/cjcu20120862

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设计了一条全新的盐酸决奈达隆(1)的合成路线, 该路线以价廉易得的对氨基苯酚(2)为起始原料, 经N-甲磺酰化、 氧化得到对甲磺酰亚氨基苯醌(4)后, 再与3-氧代庚酸甲酯缩合、 环化制得关键中间体2-丁基-5-甲磺酰胺基苯并呋喃-3-甲酸甲酯(6), 然后经水解、 酰氯化, 继而与1-苯氧基-3-二正丁胺基丙烷盐酸盐进行傅-克酰基化反应, 成盐后即得化合物1, 总收率达33%.



离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯对乙酰苯胺类化合物的乙酰氧基化反应

张继振, 张茂林, 赵德建, 王雅珍, 贾洪斌

2013, 34(4):  863-869.  doi:10.7503/cjcu20120852

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制备了1种新的含有酰胺键的离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯固体试剂——1-甲基-3-[4鄄(双三氟乙酰氧基碘)苯甲酰胺基乙基]咪唑四氟硼酸盐. 该试剂无吸湿性, 在空气中长期放置不变质. 研究了1种离子负载的二(乙酰氧基)碘苯试剂和3种离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯试剂对乙酰苯胺的对位乙酰氧基化反应. 结果表明, 离子负载的二(乙酰氧基)碘苯试剂氧化能力较弱, 乙酰氧基化产物产率较低; 含有酰胺键的2种离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯试剂不发生乙酰氧基化反应; 而1-甲基-3-[4-双(三氟乙酰氧基)碘苯甲基]咪唑四氟硼酸盐是理想的氧化剂. 以1-甲基-3-[4-双(三氟乙酰氧基)碘苯甲基]咪唑四氟硼酸盐为氧化剂, 室温下乙酰苯胺及其衍生物与乙酸可区域选择性地发生乙酰氧基化反应, 产率较高. 回收后的离子负载的碘苯容易再生成试剂, 而再生试剂的乙酰氧基化反应活性几乎保持不变.



生物化学

利用噬菌体展示技术筛选放射性标记肺癌靶肽YC11及其生物分布

梁坤, 褚泰伟

2013, 34(4):  870-874.  doi:10.7503/cjcu20120995

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利用体内噬菌体展示技术筛选了肿瘤特异性结合靶肽, 获得了肺腺癌靶肽CSIHYPLSC(YC11)并对其进行了放射性碘标记. 采用反相高效液相色谱技术(RP-HPLC)分离纯化¹³¹I-YC11和对照肽¹³¹I-NGR, 放化纯度大于99%. 在荷人肺腺癌A549裸鼠体内的分布结果表明, ¹³¹I-YC11的肿瘤/血液放射性计数比为0.62, 肿瘤/心脏放射性计数比为2.06, 肿瘤/肺放射性计数比为1.11, 肿瘤/肝脏放射性计数比为0.81, 略高于¹³¹I-NGR的对应值. ¹³¹I-YC11在肿瘤中的摄取值为2.79%ID/g, 与¹³¹I-NGR在肿瘤中的摄取值(1.61%ID/g)相比, ¹³¹I-YC11的肿瘤摄取高于多肽¹³¹I-NGR.



氯过氧化物酶活性中心结构域中Mn²⁺与酶催化行为的关系

李海云, 蒋育澄, 胡满成, 李淑妮, 翟全国

2013, 34(4):  875-880.  doi:10.7503/cjcu20120973

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通过乙二胺四乙酸二钠(EDTA)配位竞争反应结合石墨炉原子吸收及电感耦合等离子体发射检测结果, 为氯过氧化物酶(CPO)活性中心血红素丙酸根与金属Mn²⁺配位结合提供了更直接的证据; 基于Mn²⁺移除前后CPO的紫外特征吸收光谱、 圆二色谱以及氯化活性和过氧化活性的变化, 阐明了Mn²⁺的存在对于保持酶活性中心的结构域、 稳定CPO的优势构象具有一定作用, 是酶分子表现活力所必需的结构元素. 本研究还发现移除Mn²⁺前后CPO血红素活性中心微环境的变化是一个可逆过程, 重新引入Mn²⁺后活性可恢复, 并且以外源性Ag⁺和Cr³⁺替代Mn²⁺后, CPO的氯化活性和过氧化活性分别比天然态的酶有所改善, 为通过化学修饰提高CPO的催化活性提供了新的途径.



金钗石斛免疫活性多糖DNP-W1B的结构特征

王军辉, 查学强, 潘利华, 罗建平

2013, 34(4):  881-885.  doi:10.7503/cjcu20120883

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从金钗石斛茎中获得了1个均一多糖组分DNP-W1B, 采用化学与光谱学结合的手段对其一级结构进行了解析. 结果表明, DNP-W1B分子量为7.7×10⁵, 比旋度²⁰_D=+81.3°(c0.3, H₂O), 由葡萄糖、 阿拉伯糖和半乳糖3种单糖组成, 摩尔比为6.2:3.1:0.9. DNP-W1B主链由1,4-和1,6-连接的葡萄糖残基组成, 在主链1,6-连接葡萄糖残基的4位形成分支, 支链由末端半乳糖残基和阿拉伯糖残基组成. 初步的免疫活性实验结果表明, DNP-W1B在体外能促进免疫细胞的增殖.



链球菌烯醇化酶与致热外毒素B成熟的相关性

胡珊, 马超, 李学如, 黎明, 刘彦宏, 江南屏, 郭泰林, 姚宁

2013, 34(4):  886-892.  doi:10.7503/cjcu20120794

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在化脓性链球菌致热外毒素B(SpeB)活性阳性菌株对数生长末期的细胞培养液中发现1个分子量约为50000的蛋白, 该蛋白随后消失; 用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离, 串联质谱(MS/MS)分析确认该蛋白为链球菌烯醇化酶(Enolase, Eno); 通过基因敲除方法构建eno基因缺失突变株, 研究了Eno蛋白对SpeB活性形成的影响. 结果表明, eno基因的缺失推迟SpeB成熟的时间; 通过Far-Western blot 分析显示, Eno与SpeB之间能发生相互作用. 考虑到化脓性链球菌胞外蛋白通过同一通道分泌, 推测Eno可能参与了SpeB酶原分泌到胞外的过程, 为新发现的SpeB蛋白分子伴侣.



物理化学

Zn基片上ZnO及ZnS/ZnO复合纳米阵列的液相合成及发光性质

卓玉江, 门英倩, 徐艳燕, 孙闻东, 褚莹

2013, 34(4):  893-899.  doi:10.7503/cjcu20120931

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采用温和的溶液路线在Zn基片上合成了单晶态的ZnO纳米棒阵列、 纳米片阵列和ZnS/ZnO复合双层纳米棒阵列. 使用X射线粉末衍射仪、 扫描电子显微镜、 高分辨透射电子显微镜、 X射线光电子能谱仪等对产物的组成、 结构及形貌进行了表征. 讨论了表面活性剂在液相合成中对产物形貌的调控作用. 通过室温发射光谱的测定, 研究了所得纳米阵列材料的发光性质.



多孔铜基催化剂的制备及对苯甲醇的选择性催化氧化

张功尚, 邢新峰, 管瑜, 周爱秋, 张晓梅, 许效红

2013, 34(4):  900-905.  doi:10.7503/cjcu20120900

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采用去合金化法制备了多孔铜(PC), 并以此为还原剂和模板与含有贵金属离子的溶液进行置换反应, 简单有效地制备了多孔M/PC(M=Ag, Au, Pt, Pd)双金属催化剂, 并对样品的形貌\, 结构和化学组成进行了表征, 利用苯甲醇气相选择性催化氧化实验评价了其催化性能. 实验结果表明, 所制备的多孔铜基催化剂具有良好的双金属协同催化效应, 对苯甲醇气相选择性氧化具有很好的催化活性和选择性, 其中Ag/PC具有最优的催化性能.



热致相分离聚偏氟乙烯膜接触器法高压吸收CO₂ 过程及数学模拟

华从贵, 康国栋, 贾静璇, 李萌, 曹义鸣, 袁权

2013, 34(4):  906-912.  doi:10.7503/cjcu20120881

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研究了膜接触器法高压吸收混合气中CO₂的过程, 考察水作为吸收剂时, 操作压力、 气体和吸收剂流量对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜脱除CO₂效果的影响. 通过物理传质模型得出气相、 膜相和液相的传质方程式, 构建了二维数学模型, 并结合边界层条件和多物理场耦合分析软件(COMSOL MULTIPHYSICS)对膜接触器法高压物理吸收CO₂的过程进行了模拟预测. 结果表明, 吸收过程中膜的润湿情况显著影响CO₂传质效果; 在数学模型中引入润湿率, 可以较准确预测CO₂的物理吸收效果.



10-羟基喜树碱-癸二酸-LDH杂化物的制备及性能

马秀明, 庞秀江, 全贞兰, 侯万国

2013, 34(4):  913-918.  doi:10.7503/cjcu20120878

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采用二次插层法成功制备了10-羟基喜树碱(HCPT)-癸二酸(SC)插层的层状双金属氢氧化物(LDH). 先采用共沉淀法制备SC柱撑LDH杂化物(SC-LDH), 再在乙醇介质中将HCPT插入LDH层间形成HCPT-SC-LDH纳米杂化物. 依据SC和HCPT的分子尺寸和纳米杂化物的通道高度, 推测SC分子在层间可能为双层排列, SC分子两端的羧基同时键合在同一个LDH层片表面上; HCPT分子插入(或溶入)SC分子碳氢链形成的疏水区中. 所制备的纳米杂化物既可稳定HCPT的内酯环, 又可明显提高HCPT的溶解度, 还具有明显的药物缓释效果, 其释放动力学过程符合准二级动力学方程.



不同超疏水铜表面的湿法氧化制备及抗冷凝性能

庞艺川, 赵颖, 冯杰

2013, 34(4):  919-924.  doi:10.7503/cjcu20120864

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分别以过硫酸钾、 过硫酸铵及氨水为氧化剂, 在铜表面制得纳米结构, 并用十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS-17)进一步氟化处理, 获得了差异化超疏水表面. 比较了不同氧化剂对反应结果的影响, 并分析了氧化反应的历程. 实验结果表明, Cu首先被O₂氧化成CuO超薄层, 然后水解变成Cu(OH)₂, 并进一步被OH^-或NH₄OH络合成蓝色溶液. 不同形貌纳米结构是Cu(OH)₂在饱和析出过程中沿固定晶面堆砌的结果. 最后对不同纳米结构超疏水表面的耐水蒸气冷凝情况及微观机理进行了分析, 证实只有较密、 较垂直的纳米针结构表面才耐水蒸气冷凝, 即冷凝水滴在其上出现快速自迁移现象.



碳纳米管膜分离Li⁺/Mg²⁺的分子动力学模拟

李红曼, 杨登峰, 刘清芝, 胡仰栋

2013, 34(4):  925-930.  doi:10.7503/cjcu20120760

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采用"扶手椅"型碳纳米管建立了连续的碳纳米管膜模型, 利用分子动力学模拟方法研究了Li⁺和Mg²⁺在膜中的传导行为. 模拟研究了不同管径的碳纳米管CNTs(7,7), (8,8), (9,9), (10,10), (11,11)对Li⁺和Mg²⁺的通透性, 检测了两种离子进入管内时的平均力势, 探索了两种离子在碳纳米管内的径向、 轴向密度分布, 观测了个别离子在管内的运动轨迹. 结果表明, 模拟中CNTs(9,9)用于有效分离Li⁺和Mg²⁺的效果较好. 管径不同, 导致Li⁺和Mg²⁺通量不同, 平均力势(PMF)差值不同, 同时离子的轨迹和径向、 轴向密度分布也有所差异. 总之, 碳纳米管是一种可将Li⁺和Mg²⁺分离的潜在材料.



神经氨酸酶与三羟基甲氧基黄酮衍生物相互作用的分子模拟

武菲, 杨志伟, 袁晓辉

2013, 34(4):  931-938.  doi:10.7503/cjcu20120725

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以5,7,4'-三羟基-8-甲氧基黄酮(MF)为先导物, 以现有的神经氨酸酶(NA)抑制剂类药物的结构特征为参考, 设计了一系列的三羟基甲氧基黄酮衍生物, 并运用分子对接与分子动力学相结合的方法进行了筛选及作用机制分析. 分子对接结果表明, 功能团(羧基及胍基/氮-乙酰氨基)的引入并未影响衍生物在酶活性腔中的结合位置, 衍生物的结构与相互作用能之间存在一定的联系. 将羧基和胍基作为替代基团引入到MF的C7及C5位上所得的新化合物(9)在所合成的衍生物中具有最好的结合能力(-1172.52 kJ/mol), 远远优于现有先导药物4-(氮-乙酰氨基)-5-胍基-3-(3-戊氧基)安息香酸(BA)和MF与NA的结合能力(-672.12和-347.44 kJ/mol). 进一步的作用机制分析发现, 在神经氨酸酶活性腔中, 化合物9的羧基和胍基的空间取向与现有药物中这两个基团的空间取向一致, 且化合物9与先导药物MF一样, 能与活性腔内保守残基Asp151和Glu227发生较强的相互作用. 因此可认为化合物9是一种具有应用潜质的新型神经氨酸酶抑制剂. 本研究结果为实验研究和设计抗流感药物提供了可行性思路.



两亲性接枝共聚物在选择性溶剂中自组装行为的模拟研究

张静, 朱有亮, 裴汉文, 刘鸿

2013, 34(4):  939-945.  doi:10.7503/cjcu20120716

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利用粗粒化分子动力学(CGMD)方法研究了两亲性接枝共聚物在不同选择性溶剂中的自组装行为. 分析了主链刚性及链长对自组装结构的影响. 研究结果表明, 当溶剂对主链为良溶剂而对支链为不良溶剂时, 两亲性接枝共聚物随主链刚性的增加自组装形成花状胶束、 花桥状胶束及桥状胶束, 并且组分比例对自组装结构影响很大; 随着链长的增加, 柔性链出现单花状胶束到多花状胶束的转化. 当溶剂对主链为不良溶剂而对支链为良溶剂时, 可得到近球形或椭球形核壳状胶束及束状结构; 不同链长时, 柔性接枝共聚物链均只能得到近球形的单核壳状胶束.



NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

何朝政, 王会, 淮丽媛, 刘靖尧

2013, 34(4):  946-951.  doi:10.7503/cjcu20120704

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采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离, 并考察了预吸附的O对可能产物N₂, N₂O和NO₂的选择性的影响. 优化得到反应过程中初态、 过渡态和末态的吸附构型, 并获得反应的势能面信息. 计算结果表明, NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位, 其次是顶位. 桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道, 即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位, 继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子的解离通道. 此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同, 但后一种解离方式优于前一种, 是NO在表面上解离的主要通道. 预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离, 导致桥位和顶位NO解离互相竞争. 在O预吸附Ir(100)表面, N₂气是唯一的产物, 不会有副产物N₂O和NO₂的生成, 与实验结果一致. 预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N₂气的生成, 但在较高覆盖度下则促进了N₂气的生成.



新型π-扩展TTF衍生物的合成、晶体结构及量子化学计算

朱玉兰, 曹丽, 马奎蓉, 田礼彬, 王新龙, 苏忠民

2013, 34(4):  952-958.  doi:10.7503/cjcu20120694

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以对苯二胺为起始原料合成了2个新型的π-扩展四硫富瓦烯(TTF)衍生物, 即N,N'-2(4,5-二苄硫基-1,3-二硫杂环戊烯-2-叶立德)-苯-1,4-二胺(5a)和N,N'-2(4,5-二甲酯基-1,3-二硫杂环戊烯-2-叶立德)-苯-1,4-二胺 (5b), 并利用氢核磁共振(¹H NMR)、 质谱(MS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和单晶X射线衍射(XRD)等方法对化合物结构进行了表征. 晶体结构分析结果表明, 化合物5a和5b分属三斜晶系、 P1空间群和单斜晶系、 P2₁/n空间群. 化合物5a和5b均为非平面结构分子, 分子中对苯二亚胺平面和1,3-二硫杂环平面形成的二面角分别为 87.61°(5a)和43.77°(5b). 运用 Gaussian 09程序, 采用密度泛函理论(DFT)方法在 B3LYP/6-31+G(d,p)水平上进行了量子化学计算, 对化合物的前线分子轨道、 静电势和电子吸收光谱进行了讨论, 计算结果与实验值基本一致.



阴离子嵌入型炭正极材料的制备及电容性能

李然, 张浩, 张香兰, 曹高萍

2013, 34(4):  959-963.  doi:10.7503/cjcu20120634

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通过循环伏安、 恒流充放电和扫描电子显微镜等方法, 对在1500和2800℃下进行热处理的针状焦炭(NC)的微观结构及作为正极材料的储能特性进行研究, 考察了石墨化程度对材料储能性能的影响. 2种热处理NC在有机电解液中, 当电流密度为50 mA/g时, 放电比容量分别为70.1和90.6 mA·h/g; 当电流密度为5 A/g时, 2种NC的放电比容量为55 mA·h/g左右; 而商用活性炭当电流密度为50 mA/g时, 比容量只有35.9 mA·h/g. 2个NC在1 A/g的电流密度下循环1000次的保持率分别为95.7%和89.2%.



电生物还原降解二氯酚的动力学特性及功能菌解析

曹占平, 张景丽, 张宏伟

2013, 34(4):  964-969.  doi:10.7503/cjcu20120632

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采用电辅助微生物(电生物)体系对二氯酚(2,4-DCP)进行了还原降解研究, 应用聚合酶链式反应-单链构象多肽技术(PCR-SSCP)对微生物群落结构进行解析, 并通过16S rRNA基因克隆及测序构建了系统进化树. 结果表明, 电生物体系对二氯酚的降解符合零级反应动力学特征, 体系中主要以肠球菌(Enterococcus)、 假单胞菌(Pseudomonas)和拟杆菌(Bacteroidales)为优势菌群, 这些菌群在电子传递中起着主要作用. 电生物体系中存在着电极与细胞色素c和脱氢酶的辅酶(NAD)及污染物间的逆向电子传递途径, 可实现电极-微生物-污染物多相界间的长程电子传递.



高温高压Li₃ N-hBN体系cBN转变的热力学分析

杨红梅, 许斌, 郭晓斐, 温振兴, 范小红, 田彬

2013, 34(4):  970-974.  doi:10.7503/cjcu20120630

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以经典热力学第二定律ΔG<0为依据, 分析了静态高温高压触媒法合成立方氮化硼(cBN)过程中发生的可能反应. 考虑温度和压强对反应物相体积的影响, 计算了六方氮化硼(Li₃N-hBN)体系中hBN+Li₃NLi₃BN₂, hBNcBN及Li₃BN₂Li₃N+cBN反应在高温高压条件下的ΔG. 结果证实, Li₃BN₂由Li₃N与hBN在高温高压(T>1300 K, P>3.0 GPa)条件下反应得到, 在cBN的合成(T=1600~1800 K, P=4.6~6.0 GPa)条件下, hBN和Li₃BN₂都有向cBN转化的倾向, 但由hBN向cBN直接转变的反应自由能比Li₃BN₂分解生成cBN的反应自由能更负, 反应的可能性更大. 探讨了高温高压条件下立方氮化硼的转变机理.



生物膜电极在以苯酚为燃料的微生物燃料电池中的应用

王井玉, 黄卫民, 王璇, 林海波, 陆海彦

2013, 34(4):  975-979.  doi:10.7503/cjcu20120622

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以苯酚为燃料, 生物膜电极为负极, Ti/SnO₂-Sb₂O₅/PbO₂电极为正极, 构建了双室微生物燃料电池. 利用微电流驯化法和自然驯化法分别制备了生物膜电极, 研究了微生物的挂膜方法、 挂膜时间和负极基底材料种类对微生物燃料电池产电能力的影响. 结果表明, 微电流驯化法优于自然驯化法, 微电流驯化法制备的生物膜电极更利于电池的产电; 微生物的挂膜时间为8 d时, 电池的产电能力最高, 其最大输出功率密度达到39 mW/m²; 不同基底材料生物膜电极所组建的微生物燃料电池产电能力高低顺序为碳毡>石墨>钛网>泡沫钛.



I^-的光电化学氧化与光助充电二次锂离子电池

吴锋, 谢潇怡, 张存中, 穆道斌, 吴伯荣

2013, 34(4):  980-983.  doi:10.7503/cjcu20120572

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采用扫描电子显微镜、 X射线衍射和粉末微电极分别考察了TiO₂粉末的形貌、 结构以及氧化I^-的光电化学行为. 结果表明, TiO₂粉末晶型为锐钛矿, 粒径在100~200 nm范围内. 在光照条件下, 在TiO₂半导体电极上电化学氧化I^- 生成I₂的超电势数值降低约1 V. 以TiO₂/ITO和Li₄Ti₅O₁₂分别作为正负极, 电解液为碳酸丙烯酯(PC)+LiClO₄+LiI, 并以聚偏氟乙烯(PVDF)作为隔膜构成分隔式电解池, 进行整体电解并结合紫外-可见光谱进行分析. 结果表明, 该装置在光照条件下电池充电电压比非光照条件下的充电电压降低约0.9 V, 且充电效率接近100%. 该光电化学装置是一种可以利用光能充电的二次锂离子电池.



高分子化学

PLA/MSM缓释微球的制备及生物活性

王鑫众, 刘建国, 唐宇锋, 王宇, 章培标, 陈学思

2013, 34(4):  984-991.  doi:10.7503/cjcu20121108

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采用膜乳化-液中干燥法制备出担载二甲基砜(MSM)的聚乳酸(PLA)微球(PLA/MSM), 并研究了膜孔径、 搅拌转速和MSM浓度对载药微球形貌、 尺寸、 载药量、 体外释放及细胞活性的影响; 采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM)观察微球形貌、 尺寸及分布, 用等离子体发射光谱(ICP-AES)法检测PLA/MSM微球载药量、 包封率及体外释放, 采用ESEM观察微球内部结构, 并通过体外细胞培养和噻唑蓝(MTT)法检测MC-3T3-E1细胞的增殖能力. 研究结果表明, 膜乳化法制备的载药微球规整, 呈典型的圆球状, 表面光滑, 内部有多孔结构. 当膜孔径为5.1 μm且搅拌转速为500 r/min时, PLA/MSM微球大小更为均一; 当体系中MSM质量分数为8.6%时, 载药量可达到77.43%. 随着膜孔径减小及药物浓度的增加, 体外释放速率加快, 但初期均无明显的突释现象, 约10 d后累积释放量达到89.2%. 细胞实验结果显示, 在膜孔径为5.1 μm且MSM质量分数为8.6%的条件下, 制备的载药微球在细胞培养7 d时表现出明显的促增殖作用.



一步法制备聚脲多孔材料及其对染料的吸附

李树生, 姜绪宝, 孔祥正

2013, 34(4):  992-999.  doi:10.7503/cjcu20121003

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以甲苯二异氰酸酯为单体, 在水和丙酮混合溶剂中不用致孔剂且无需任何高分子改性一步法合成了聚脲多孔材料(PPU), 通过扫描电镜和BET氮气吸附法对其表面形貌和孔参数进行了表征. 以酸品红(AF)溶液模拟染料废水, 对其在PPU上的吸附进行了研究, 讨论了pH、 吸附时间、 AF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. 结果表明, PPU对染料AF具有优异的吸附效果. PPU在30℃, pH=3时对AF的最大吸附量为44.60 mg/g. PPU对AF的吸附过程更接近于Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理. PPU对水溶性染料刚果红(CR)也有很好的吸附能力. 使用水、 乙醇和水混合溶剂以及NaOH水溶液对染料吸附后的解吸附结果表明, 乙醇和水混合溶剂对吸附染料的解吸效率最高, 对2种染料的解吸附都达90%以上. 解吸后PPU的再吸附能力略有下降, 但第三次吸附量仍达到首次吸附的80%以上.



聚乙烯醇接枝微粒对黄酮类物质的吸附特性

张妍妍, 高保娇, 门吉英

2013, 34(4):  1000-1006.  doi:10.7503/cjcu20120841

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以硅胶表面接枝有聚乙烯醇(PVA)的接枝微粒PVA/SiO₂为固体吸附剂, 对槲皮素和芦丁2种黄酮类化合物进行了吸附研究, 结果表明, 由于接枝微粒PVA/SiO₂表面含有高密度的羟基, 使得该接枝微粒与黄酮类化合物分子之间可形成多位点的常规氢键和π型氢键, 溶剂的竞争吸附对黄酮化合物的吸附容量产生很大的影响. 以弱极性的1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂时, 几乎不存在溶剂的竞争吸附, 槲皮素和芦丁具有最高的吸附容量, 分别为0.32 mmol/g(96 mg/g)和0.23 mmol/g(140 mg/g); 而在质子溶剂乙醇中, 强烈的溶剂竞争吸附使两者的吸附容量降至0.22 mmol/g(65 mg/g)和0.14 mmol/g(87 mg/g). 升高温度会减弱氢键作用, 甚至使氢键断裂, 导致吸附容量减小. 质子溶剂中电解质的存在, 对吸附作用产生负性影响. 功能微粒PVA/SiO₂对黄酮类化合物的吸附为放热过程, 且为焓驱动的吸附过程.



SiO₂ @P(MMA/BA/3FMA)复合纳米粒子的制备及膜性能

潘爱钊, 和玲, 张文伟

2013, 34(4):  1007-1013.  doi:10.7503/cjcu20120829

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通过溶胶-凝胶法与半连续种子乳液聚合法相结合, 以正硅酸乙酯(TEOS)制备的纳米SiO₂为核, 以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、 丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸三氟乙酯(3FMA)的共聚物P(MMA/BA/3FMA)为壳, 合成了SiO₂@P(MMA/BA/3FMA)核-壳结构纳米复合粒子. 为防止纳米SiO₂的团聚, 提高其与共聚物的结合力, 用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)对纳米SiO₂进行改性. 通过红外光谱、 透射电子显微镜、 动态激光散射粒度仪、 静态接触角测试仪、 X射线光电子能谱分析和热重分析等表征了乳液结构及膜性能. 结果表明, 获得的复合纳米粒子呈现粒径分布为40~50 nm的核-壳结构球型颗粒. 由于含氟官能团的迁移使得氟元素在膜-空气界面富集, 有效降低了膜的表面自由能. 当3FMA质量分数达到25%时, 膜表面自由能达到最低值(23.13 mN/m). 随着3FMA含量的增加, 共聚物初始热分解温度由350 ℃提高到390 ℃.



两亲性六臂星型端氨基PEG-PLGA的合成、表征及胶束化行为

陈永霞, 阳紫莹, 王亮, 张政朴, 孔德领, 杨菁, 孙洪范, 宋存先

2013, 34(4):  1014-1020.  doi:10.7503/cjcu20120730

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采用本体开环聚合法, 以乙交酯(GA)和DL-丙交酯(DLA)为原料, 肌醇为引发剂, 合成了一系列不同分子量的六臂星型聚乳酸聚乙醇酸(PLGA)(6-s-PLGA₅₀, 6-s-PLGA₁₀₀, 6-s-PLGA₂₀₀, 其中50, 100, 200为原料与引发剂的摩尔比), 采用羧基化反应对其端基进行羧化处理. 以聚乙二醇4000(PEG4000)为原料用对甲苯磺酰化法得到sTO-PEG-OTs, 再进行氨解得到双端氨基PEG(H₂N-PEG-NH₂). 末端羧基6-s-PLGA_x通过N-环己基碳二亚胺(DCC)缩合反应与双端氨基PEG连接得到两亲性星型六臂结构的聚合物(6-s-PLGA_x-PEG-NH₂). 分别用核磁共振氢谱法(¹H NMR)、 凝胶排阻色谱法(GPC)及差示热量热分析法(DSC)等手段对6-s-PLGA_x和6-s-PLGA_x-PEG-NH₂进行了表征. 以6-s-PLGA₁₀₀-PEG-NH₂聚合物为例, 自组装得到空白的纳米粒子, 并用透射电子显微镜法(TEM)和动态光散射法(DLS)考察了粒子的表面形态以及粒径分布特征, 用 ¹H NMR分析了胶束的"核-壳"结构. 用噻唑蓝四氮唑溴化物(MTT)比色法探讨了该两亲性材料的体外细胞毒性. 研究结果表明, 合成了不同分子量的两亲性六臂星型端氨基PEG-PLGA, 该两亲性聚合物可自组装形成纳米胶束, 粒径范围在40~60 nm, 与PLGA 相比体外细胞毒性无显著性差异.



纳米纤维素晶须的表面醋酸酯化改性及复合材料的力学性能

杨振钰, 王文俊, 邵自强, 李永红

2013, 34(4):  1021-1026.  doi:10.7503/cjcu20120691

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采用硫酸水解法制备纳米纤维素晶须, 再以冰醋酸为分散介质, 浓硫酸为催化剂, 醋酸酐为酯化剂对纳米纤维素晶须进行不同程度醋酸酯化改性, 得到醋酸酯化的纳米纤维素. 采用红外光谱(FTIR)、 X射线光衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对改性产物进行分析和表征. 结果表明, 改性纳米纤维素晶须中醋酸酯基的平均取代度过小或过大时均不适宜用作复合材料的增强相. 当改性纳米纤维素晶须中醋酸酯基的平均取代度为0.05时, 醋酸酯化反应只发生在纳米纤维素晶须的表面. 此时, 晶须能在丙酮中稳定悬浮, 表现出流动双折射现象, 并保持了改性前纳米纤维素晶须的棒状形态和高结晶度. 将这种改性后的纳米纤维素晶须作为增强相与醋酸纤维素通过溶液浇铸法制成纳米复合膜, 结果显示, 与空白醋酸纤维素膜相比, 添加改性纳米纤维素晶须后, 纳米复合膜的拉伸强度、 杨氏模量和断裂伸长率都得到了提高. 在玻璃化转变区间纳米复合膜储能模量的降低幅度小于空白膜.



不同氢化度氢化丁腈橡胶的结构表征与分子模拟

吴丝竹, 胡涛, 周浩, 高悦凯, 岳冬梅

2013, 34(4):  1027-1032.  doi:10.7503/cjcu20120591

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通过核磁共振波谱(¹H NMR)、 红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异, 结果表明, 在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中, 聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快, 其次是反式1,4结构, 顺式1,4结构的加氢速率最慢, 而腈基基本不发生氢化反应. 采用核磁共振谱法对不同氢化度HNBR中不同链段的含量进行定量分析, 依据此结果建模并进行分子模拟计算, 得到不同氢化丁腈橡胶的密度、 内聚能密度(CED)和玻璃化转变温度(T_g)等参数, 模拟值与实验结果吻合. 实验结果表明, 随着氢化度的增加, HNBR的热氧化稳定性逐渐增加, 这主要是由于氢化度增加后分子链中双键含量逐渐减少而CED增加的缘故. 分子模拟可以有效地计算出多种结构参数, 为共聚橡胶材料的制备与加工提供基础数据及理论指导.