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当期目录

    2013年 第34卷 第12期    刊出日期:2013-12-10
    目次
    高等学校化学学报2013年第34卷第12期封面和目次
    2013, 34(12):  0-0. 
    摘要 ( 1048 )   PDF (18260KB) ( 281 )  
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    高等学校化学学报第34卷(1~12期)学科分类目次
    2013, 34(12):  1-1. 
    摘要 ( 1020 )   PDF (808KB) ( 403 )  
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    研究论文: 无机化学
    自组装单层诱导生长不同形貌碳酸钙晶体
    柳青, 王海水
    2013, 34(12):  2681-2685.  doi:10.7503/cjcu20130628
    摘要 ( 2313 )   PDF (2366KB) ( 962 )  
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    本文将实验结果和软件模拟图像相结合,从结晶学角度探讨了通过L-半胱氨酸自组装单层诱导得到的不同形貌方解石晶体的成因. 阐明了晶体的SEM照片与XRD谱峰的对应关系.

    KMnF3的熔盐法合成及掺铕体系的发光性质
    马兵, 王巍, 孟雨佳, 王晓峰, 李本仙, 刘晓旸
    2013, 34(12):  2686-2690.  doi:10.7503/cjcu20130645
    摘要 ( 4629 )   PDF (3224KB) ( 740 )  
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    采用简单的熔盐法合成了KMnF3单相样品及稀土离子铕掺杂的KMnF3(KMnF3:Eu)荧光样品. X射线粉末衍射(XRD)表征结果显示,KMnF3属立方晶系,为AMF3型钙钛矿结构氟化物. 对样品KMnF3:Eu的发光性质进行了研究,荧光光谱分析结果表明,Mn2+,Eu2+与Eu3+这3个发光中心共存于KMnF3:Eu体系中. 讨论了改变掺入Eu离子的摩尔分数对Mn2+,Eu2+以及Eu3+发光强度的影响.

    Zn(Ⅱ)与5-氨基四氮唑和1,4-对苯二甲酸配位聚合物的溶剂可控合成
    卢文贯, 刘宏文, 殷旭光, 蓝路梅, 刘海瑶
    2013, 34(12):  2691-2698.  doi:10.7503/cjcu20130716
    摘要 ( 2693 )   PDF (3518KB) ( 536 )  
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    以5-氨基四氮唑(HATz)、1,4-对苯二甲酸(H2BDC)和Zn(NO32为反应物,在水热条件下得到了1个二维层结构的Zn(Ⅱ)配位聚合物{[Zn2(ATz)2(BDC)(H2O)2] ·H2O}n1),而在N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂热条件下得到了1个三维结构的Zn(Ⅱ)配位聚合物{[Zn2(ATz)2(BDC)(DMF)2] }n2). 通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射和粉末X射线衍射等对它们的组成和结构进行了表征. 单晶结构分析结果表明,配合物1是以Zn(Ⅱ)离子作连接点、μ2-ATz-μ2-BDC2-作连接子形成的3-连接(6,3)蜂窝型二维层结构,二维层之间再通过氢键作用形成三维超分子结构. 配合物2是以两羧基桥连的双核Zn(Ⅱ)单元[Zn2(CO)2] 作连接点、μ2-ATz-μ4-BDC2-作连接子形成的6-连接简单立方格子的三维金属-有机框架结构. 室温固体荧光实验表明,在350 nm的光激发下,配合物12分别在451和466 nm处出现强烈的荧光发射.

    分析化学
    神经递质类相关物质的毛细管电泳分离及实际尿液的检测应用
    杨娇美, 任杰, 刘慧青, 王永乐, 徐中其
    2013, 34(12):  2699-2703.  doi:10.7503/cjcu20130835
    摘要 ( 2332 )   PDF (866KB) ( 614 )  
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    建立了单胺类神经递质(5-羟色胺、多巴胺和肾上腺素)、神经递质类代谢产物(高香草酸、5-羟吲哚乙酸和香草扁桃酸)及神经递质类前体(精氨酸和酪氨酸)混合物的毛细管电泳(CE)分离方法. 利用标准试剂混合样考察了缓冲体系的组成、pH值及添加剂对分离的影响,并探讨了尿液中基体成分如肌酸酐、尿酸和乙酰乙酸对分离的干扰. 在Na2B4O7-NaOH缓冲体系(pH=9.90)及紫外(UV)检测(波长200 nm)条件下对8种神经递质类相关物质的分析获得了良好的定量线性关系,检出限(LOD)为0.04~0.60 μmol/L,迁移时间和峰面积的相对标准偏差(RSD,n=5)范围分别为0.09% ~0.48%和0.47% ~3.34%. 利用该方法对实际尿液中的精氨酸和香草扁桃酸进行了定性和定量分析,其定量结果分别为(95.8±3.8)和(44.6±3.5) μmol/L,加标回收率为96.65%~104.5%.

    基于化学衍生和CID碎裂模式鉴定蛋白精氨酸-ADP-核糖基化的新方法
    赵志强, 邱辉华, 姚军, 陈永峰
    2013, 34(12):  2704-2709.  doi:10.7503/cjcu20130824
    摘要 ( 2423 )   PDF (2024KB) ( 631 )  
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    建立了一种新的基于碰撞诱导解离(CID)碎裂模式鉴定精氨酸-腺苷二磷酸(ADP)-核糖基化多肽的新方法. 首先,在碱性条件下将精氨酸-ADP-核糖基化血管紧张素-Ⅰ转变为鸟氨酸化血管紧张素-Ⅰ,或在磷酸二酯酶和碱性磷酸酶处理下水解为精氨酸核糖基化血管紧张素-Ⅰ,然后对上述2种衍生物进行基于CID碎裂模式的串联质谱分析. 结果表明,与未衍生的精氨酸-ADP-核糖基化血管紧张素-Ⅰ相比,在鸟氨酸化血管紧张素-Ⅰ和精氨酸核糖基化血管紧张素-Ⅰ的质谱图上发现大部分来自于肽骨架碎裂的离子峰,可提供足够的序列信息以确定精氨酸-ADP-核糖基化位点.

    多壁碳纳米管固相萃取技术同时测定蜂蜜中多类兽药残留
    曹慧, 陈小珍, 朱岩, 李祖光
    2013, 34(12):  2710-2715.  doi:10.7503/cjcu20130764
    摘要 ( 2735 )   PDF (665KB) ( 452 )  
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    采用多壁碳纳米管固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱技术同时测定蜂蜜中的磺胺类、喹诺酮类、硝基咪唑类和四环素类等52种兽药残留. 样品用Na2EDTA-Mcllvaine提取,经改性的多壁碳纳米管固相萃取小柱净化,通过Waters C18色谱柱分离,以乙腈和0.1%(体积分数)的甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾-正离子多反应监测的质谱模式,以基质外标法进行定量分析. 实验结果表明,52种兽药在相应的浓度范围内线性相关系数均大于0.99,该方法的定量限为1.5 ~7.5 μg/kg. 在7.5,25和50 μg/kg 3个浓度添加水平下,各种兽药的回收率为67.3% ~117.8%,相对标准偏差为1.9% ~17.4%. 结果表明,多壁碳纳米管固相萃取材料具有较好的净化效果,适用于蜂蜜中多类兽药残留的同时检测.

    UPLC-MS/MS法测定高尿酸血症大鼠血清及尿液中的尿酸和肌酐
    马青山, 王茜, 赵凯姝, 翟淑波, 刘舒, 刘志强
    2013, 34(12):  2716-2720.  doi:10.7503/cjcu20130704
    摘要 ( 2388 )   PDF (789KB) ( 472 )  
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    建立了一种测定血清和尿液中尿酸和肌酐含量的超高效液相色谱-串联质谱联用(UPLC-MS/MS)方法. 样品经自动进样器引入液相色谱通过预柱富集和去除杂质后,直接引入质谱中进行分析. 采用正离子电喷雾电离模式下的多反应监控模式对肌酐进行定量分析,纯溶剂标准曲线的肌酐线性范围为0.03~400 μmol/L;基质标准曲线的肌酐线性范围为0.2~400 μmol/L;它们的最低定量限分别为0.03和0.2 μmol/L. 采用负离子电喷雾电离模式下的多反应监控模式对尿酸进行定量分析,纯溶剂标准曲线的尿酸线性范围为0.1~350 μmol/L;基质标准曲线的尿酸线性范围为0.5~300 μmol/L;它们的最低定量限分别为0.1和0.5 μmol/L. 该方法的提取回收率在91.8%~103.7%之间,日内和日间RSD分别小于5.9%和6.8%,满足生物分析的要求. 利用该方法进行抗痛风中药筛选及其作用机制研究,结果表明,与阳性对照药物别嘌呤醇和苯溴马隆相比,中药二妙丸、黄柏和苍术均能在一定程度上降低血尿酸水平,并可显著逆转肾功能损伤,对肾功能具有一定的保护作用.

    新鲜乳腺癌组织的近红外拉曼光谱分析
    胡成旭, 郑超, 张海鹏, 毕丽荣, 徐抒平, 范志民, 韩冰, 徐蔚青
    2013, 34(12):  2721-2727.  doi:10.7503/cjcu20130131
    摘要 ( 2926 )   PDF (2636KB) ( 658 )  
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    采用便携式拉曼光谱仪对正常、良性和恶性的乳腺癌组织进行检测,通过对其拉曼光谱的指认,归纳了其主要区别和特征. 在3类乳腺组织中有明显的脂类的特征峰(1230,1268,1301,1440和1743 cm-1),而在良性和恶性的组织中,则出现了较为明显的蛋白(1246,1271,1315和1364 cm-1)和核酸(1340 cm-1)的特征峰. 良性和恶性组织的区别在于恶性组织特有的特征峰(1340 cm-1),而良性组织所特有的特征峰则应归属为蛋白. 在数据分析过程中,选择能够反映样本化学本质的特征峰,利用高斯过程的机器学习对特征峰值建立模型. 特异性(0.94)、灵敏度(0.95)和Matthews相关系数(0.86)表明在模型中3种组织有比较良好的辨别度,对于应用拉曼光谱方法辨别正常和患病乳腺组织具有参考价值.

    有机化学
    大粒车前子多糖组分PLP-1的结构表征
    殷军艺, 李昌, 聂少平, 谢明勇
    2013, 34(12):  2728-2733.  doi:10.7503/cjcu20130382
    摘要 ( 2657 )   PDF (1169KB) ( 425 )  
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    研究了由大粒车前子多糖分离纯化所得组分PLP-1的一级精细结构特征. 通过单糖组成分析、部分酸水解及甲基化分析,并结合NMR,GC和GC-MS等技术测定了PLP-1的一级结构. 结果表明,PLP-1由Ara(33.98%),Xyl(58.23%),Rha(2.36%),Glc(2.23%),Gal(2.36%)和Man(0.83%)组成,糖醛酸以GlcA形式存在. PLP-1中主要糖残基有α-T-linked Araf(9.58%),β-T-linked Xylp(8.71%),α-1,3-linked Araf(18.22%),β-1,3-linked Xylp(8.05%),β-1,4-linked Xylp(5.85%),β-1,2,4-linked Xylp(16.98%)和β-1,3,4-linked Xylp(27.52%),GlcA以α-T-linked GlcAp形式存在;此外还有1,2-linked Rhap,T-linked Glcp,1,6-linked Glcp,T-linked Galp,1,3-linked Galp和1,3,6-linked Galp等少量其它残基. 根据所得结果推断出PLP-1可能的一级结构.

    天然产物Luxenchalcone的全合成
    张应鹏, 张伟娜, 杨云裳, 乔明
    2013, 34(12):  2734-2737.  doi:10.7503/cjcu20130306
    摘要 ( 1989 )   PDF (835KB) ( 402 )  
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    以对羟基苯甲醛和2,4-二羟基苯乙酮为起始原料,经过甲氧甲基化、溴代、Ullmann反应、羟醛缩合和脱保护等反应,完成了天然产物双查尔酮Luxenchalcone的全合成,关键步骤为Ullmann反应,重要中间体和目标产物的化学结构经 1H NMR,13C NMR和ESI-MS等表征确认.

    磺化笼型介孔碳催化的1,1-二乙酸酯的选择性合成
    郑彦军, 李江, 卢俊金, 贾玉才, 李宝林
    2013, 34(12):  2738-2744.  doi:10.7503/cjcu20130303
    摘要 ( 2271 )   PDF (627KB) ( 567 )  
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    以磺化的笼型介孔碳为催化剂温和、高效、高选择性地合成了缩羰基二乙酸酯. 在室温和无溶剂条件下,用磺化的笼型介孔碳作催化剂使醛类化合物与乙酸酐之间在5~12 min内反应生成1,1-二乙酸酯,产率高达89%~98%. 在相同条件下酮类化合物不会发生此反应. 反应后催化剂经过简单的处理即可回收利用,回收利用7次活性无明显降低.

    N-取代邻苯二甲酰亚胺类衍生物的设计、合成及活性评价
    秦思凝, 吕文文, 王铨, 赵庆春, 许永男
    2013, 34(12):  2745-2751.  doi:10.7503/cjcu20130298
    摘要 ( 2686 )   PDF (918KB) ( 514 )  
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    结合中药脱皮马勃中分离得到的3,5-二羟基邻苯二甲酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺类化合物的结构设计合成了一系列N-取代-3,5-二甲氧基邻苯二甲酰亚胺及N-取代-3,5-二羟基邻苯二甲酰亚胺类衍生物,其结构经1H NMR,13C NMR和MS分析确证. 选取人肺腺癌细胞A549及人脐静脉血管内皮细胞HUEVC为测试细胞株,评价了所合成化合物的体外抗肿瘤及抗血管生成活性,结果表明,部分化合物表现出一定的活性.

    新型京尼平衍生物的合成、表征及抗糖尿病活性
    李志伟, 鲍志超, 王建南, 曹瑞峰, 谢朝阳, 郑群怡
    2013, 34(12):  2752-2758.  doi:10.7503/cjcu20130284
    摘要 ( 2337 )   PDF (893KB) ( 617 )  
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    为了寻找新型的抗糖尿病分子,从京尼平出发,经过甲基化(苄基化)、甲磺酰基取代、叠氮基取代和还原等4步反应得到含有活泼胺基的2个母核化合物. 这2个母核化合物与不同的酰氯反应,共得到13个新的京尼平衍生物,总收率41%~63%,其结构经核磁共振、质谱和元素分析确认. 活性测试结果表明,所有目标化合物在10 mmol/L 浓度下都有一定的抗糖尿病活性,其中化合物10f对二肽基肽酶4(DPP Ⅳ)的抑制率达31.2%.

    硅胶支载稀土氯化钐一步催化合成多取代Mannich碱
    马学林, 张骁勇, 雍胜利, 段丽萍, 武真羽
    2013, 34(12):  2759-2764.  doi:10.7503/cjcu20130255
    摘要 ( 2422 )   PDF (758KB) ( 304 )  
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    采用硅胶与稀土氯化钐在甲苯或四氯化碳中反应,制备了硅胶支载稀土氯化钐. 与已报道的支载型催化剂相比,所制备的硅胶支载稀土氯化钐作为催化剂具有支载量稳定、催化反应时间短、产率高和选择性强等优点,同时催化反应条件温和、操作简便、不污染环境且催化剂重复利用率高. 室温条件下,以硅胶支载稀土氯化钐作为催化剂催化对甲氧基苯乙酮、芳香醛和芳香胺的三组分体系,利用“一锅法”合成了28种新的β-氨基酮类化合物,并探索了不同反应条件对产率的影响. 催化剂经过IR和XRD表征,催化反应产物通过IR、1H NMR和元素分析确定.

    青蒿二烯功能模块与酵母底盘的适配性
    贾云婧, 赵鹃, 丁明珠, 元英进
    2013, 34(12):  2765-2771.  doi:10.7503/cjcu20130339
    摘要 ( 2491 )   PDF (2175KB) ( 468 )  
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    设计构建人工酿酒酵母细胞合成青蒿二烯的关键是使外源功能模块与底盘细胞适配,本文通过对外源功能模块中的载体、蛋白表达和启动子进行优化,以提高功能模块与底盘细胞的适配性. 使用着丝粒载体和附加型载体构建了2种青蒿二烯功能模块,在过表达甲羟戊酸(MEV)途径中关键基因(截短的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因tHMGR及法尼基焦磷酸合酶基因ERG20)的2种酵母底盘中进行适配,得到适配性较好的人工合成细胞,其产量为11.2 mg/L;将青蒿二烯合酶基因(ADS)与ERG20进行融合构建融合蛋白功能模块,在选定底盘中适配性进一步提高,青蒿二烯的产量提升至17.5 mg/L;采用不同强度的启动子(TDH3pTEF1pPGK1p)对融合蛋白功能模块进行调控,最终得到功能模块与底盘间适配关系更好的人工合成细胞,其产量提升到71.8 mg/L.

    式根岛海绵宏基因组文库的抗菌吲哚三聚体
    贺蕊, 王伯初, 祝连彩, 刘德芳
    2013, 34(12):  2772-2777.  doi:10.7503/cjcu20130275
    摘要 ( 2128 )   PDF (1896KB) ( 506 )  
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    构建了式根岛海绵的宏基因组文库,对其进行双层琼脂抗菌活性功能筛选,得到1株抗菌活性克隆pDC111. 以抗菌活性为指导,对pDC111的化学成分进行分析和分离,得到化合物1,并通过1D NMR(1H NMR和 13C NMR)及2D NMR(1H-1H COSY,HMQC和HMBC)结合HR-TOFMS数据,确定其结构为吲哚三聚体. 抗菌活性实验结果表明,化合物1在10 μg/paper(id=6 mm)时,对蜡状芽孢杆菌的抑菌圈达到12 mm. 本文利用功能宏基因组方法,从蕴藏大量不可培养微生物的海绵中寻找到活性物,并具有通过分子生物学技术获得其功能基因的潜能.

    物理化学
    低黏附耐酸碱水相超疏油铜表面的制备
    成中军, 来华, 付珂玮, 张乃庆, 孙克宁
    2013, 34(12):  2778-2782.  doi:10.7503/cjcu20130842
    摘要 ( 2026 )   PDF (2831KB) ( 792 )  
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    制备了一种新型的耐酸碱性的水相超疏油铜表面. 在水相中,油滴在其表面上的接触角高达162°,同时极易滚动,表明所得到的表面不但具有水相超疏油特性,同时还表现出较低的黏附性及较强的耐酸碱能力. 在不同pH值(2~12)的水溶液中,这种低黏附超疏油特性依然存在. 研究表明,该表面的水下超疏油及低黏附特性主要源于表面亲水性的化学组成及独特的微纳米等级结构之间的协同作用. 而较强的耐酸碱性则得益于铜材料自身较好的化学稳定性.

    手性赖氨酸基Gemini表面活性剂的表面性能
    梁亚琴, 胡志勇, 曹端林, 梁栋
    2013, 34(12):  2783-2790.  doi:10.7503/cjcu20130731
    摘要 ( 2061 )   PDF (2028KB) ( 751 )  
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    用表面张力法、电导法和稳态荧光法研究了手性Gemini表面活性剂[C12-m-C12] Na2m=2,4,6)和[C12-T-C12] Na2的表面性能及临界胶束聚集数,并计算胶束形成的热力学参数,用圆二色谱法考察了[C12-2-C12] Na2在不同浓度下的立体构型. 结果表明,手性Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)和临界表面张力γcmc随着连接基链长增加或刚性增强而增大;ΔGm0和ΔHm0为负值,|ΔHm0|比|-TΔSm0|小很多,说明胶束化过程为熵驱动的自发放热过程;随着连接基链长增加或刚性增强,ΔGm0和ΔHm0逐渐增大,ΔSm0和临界胶束聚集数逐渐减小,表明其胶束化能力随之降低;当浓度大于cmc时,手性Gemini表面活性剂可形成手性超分子聚集体.

    12顶点[1-R-CB11-Me11]-碳硼烷氧化-还原过程二阶NLO效应的理论研究
    王娇, 张梦颖, 邹海艳, 于海玲, 王文勇, 宋红娟, 李晓倩, 仇永清
    2013, 34(12):  2791-2797.  doi:10.7503/cjcu20130685
    摘要 ( 1771 )   PDF (2194KB) ( 340 )  
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    采用密度泛函理论(DFT)对12顶点[1-R-CB11-Me11]-碳硼烷的结构和二阶非线性光学(NLO)调节效应进行计算分析. 结果表明,C位连接的取代基R供、吸电子能力的不同以及分子发生可逆氧化-还原反应对分子构型有一定影响. 由自然键轨道(NBO)电荷和电子自旋密度分析可知,分子的氧化中心是碳硼笼,分子的氧化反应可导致碳硼笼部分给、受体特性发生改变. 氧化态分子的第一超极化率总有效值(βtot)大于相应还原态分子,当C位取代基R为供电子基团(—NH2)的分子时,氧化态与还原态的βtot值变化最大. 这类分子的氧化-还原反应可以有效调节二阶NLO光学效应.

    基于昆虫气味结合蛋白的新型酰基哌啶类化合物的构效关系
    陈文雅, 王珊珊, 李冬玲, 彭炜, 赵静馥, 段红霞
    2013, 34(12):  2798-2805.  doi:10.7503/cjcu20130656
    摘要 ( 2074 )   PDF (1789KB) ( 484 )  
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    利用Sybyl7.3软件对29个具有驱避活性的新型酰基哌啶类化合物与气味结合蛋白AgamOBP1的结合模式进行研究,发现二者之间的结合以疏水作用和水桥作用为主. 其中酰基哌啶类化合物末端的疏水片段可与AgamOBP1结合腔内狭长的疏水通道产生相互作用. 同时,其关键药效基团——酰基氧可通过HOH153与AgamOBP1中的关键残基Trp114和Gly92或Cys95形成多重氢键作用. 利用比较分子力场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA)构建了新型酰基哌啶类化合物的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,其交叉验证系数rcv2分别为0.650和0.587. 研究表明,在CoMSIA模型中,疏水场、静电场和立体场组合所得的三维构效关系模型最佳,其中尤以疏水场对这类酰基哌啶类化合物的驱避活性最为重要. 基于AgamOBP1靶标结合口袋特征和酰基哌啶类化合物的3D-QSAR模型得出具有驱避活性的酰基哌啶类化合物的构效关系如下:在酰基C上引入一定碳链长度的疏水基团可使化合物表现出驱避活性,其中又以含9~10个C的化合物的驱避活性最佳,这与AgamOBP1结合口袋的疏水性质密不可分;当酰基端碳链长度一定时,在哌啶环上不宜引入立体效应过大的取代基,这是由AgamOBP1结合口袋的大小决定的;与哌啶N相连的酰基作为氢键受体基团,对于化合物识别与结合AgamOBP1蛋白至关重要.

    复合氧化物负载的Ni基催化剂上愈创木酚加氢脱氧性能
    孔韡, 张兴华, 张琦, 王铁军, 马隆龙, 陈冠益
    2013, 34(12):  2806-2813.  doi:10.7503/cjcu20130651
    摘要 ( 2487 )   PDF (2250KB) ( 564 )  
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    分别以Al2O3-SiO2,Al2O3-TiO2,TiO2-SiO2和TiO2-ZrO2双金属氧化物为载体研究Ni基催化剂的愈创木酚加氢脱氧性能. 重点考察了催化剂载体、溶剂种类、反应温度和压力对愈创木酚转化率及产物选择性的影响,并对催化剂的抗积碳性能、重复利用性能和愈创木酚加氢脱氧反应机理进行了探讨. 通过BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积、X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等表征手段对催化剂的比表面积、物相结构、表面酸性、可还原性能进行了表征. 结果表明,Ni/TiO2-ZrO2催化性能相对较优. 在300 ℃、初始氢压4 MPa、以十氢萘为溶剂的最佳反应条件下,愈创木酚的转化率为100%,环己烷选择性高达86.4%. 该催化剂还具有抗积碳性能,反应后的催化剂上仅检测到3.2%(质量分数)的积碳量.

    氨基化中空SiO2杂多化合物复合型催化剂的合成、表征及催化燃油深度脱硫性能
    刘日嘉, 王睿
    2013, 34(12):  2814-2820.  doi:10.7503/cjcu20130641
    摘要 ( 2362 )   PDF (2500KB) ( 536 )  
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    采用分散聚合法制得中空SiO2微粒,将其氨基化后负载磷钨酸(HPW),最终制得氨基化中空SiO2磷钨酸复合型催化剂(NH4PW-SiO2),并对催化剂进行了N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)表征. 考察了以NH4PW-SiO2为催化剂,过氧化氢为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化萃取燃油深度脱硫性能. 探讨了催化剂用量、氧硫比、催化剂与氧化剂预接触时间、反应温度和初始硫含量对脱硫效果的影响. 结果表明,在催化剂用量为模拟油品质量的1.0%,氧硫摩尔比为15,催化剂与过氧化氢预接触4 min,反应温度为60 ℃,初始硫含量为350 mg/L的条件下,反应180 min时硫含量已降至2.45 mg/L,脱硫率达99.3%. 催化氧化萃取时的脱硫率比单纯萃取时的脱硫率高45.1%. 此外,催化剂用于真实汽油及柴油的催化氧化脱硫也得到了很好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,脱硫效率未见明显降低.

    1,2,3-三氨基胍二硝基胍盐的合成与量子化学研究
    金兴辉, 胡炳成, 贾欢庆, 刘祖亮, 吕春绪
    2013, 34(12):  2821-2826.  doi:10.7503/cjcu20130602
    摘要 ( 2284 )   PDF (1479KB) ( 406 )  
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    以1,2,3-三氨基胍盐酸盐和二硝基胍为原料,制备了一种新型含能离子盐1,2,3-三氨基胍二硝基胍盐,并对其结构进行了表征. 运用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-31+G**水平下计算得到了该盐的几何结构、自然原子电荷分布、前线轨道能量及红外光谱,同时计算了热容、焓及熵等热力学参数,并分析了这些参数和温度之间的函数关系;利用Born-Haber循环求得该化合物的生成热为150.54 kJ/mol;利用Monte-Carlo方法预测了该化合物的理论密度为1.56 g/cm3;基于以上数据进一步计算得到该化合物的爆速为7.81 km/s,爆压为24.74 GPa.

    ZnO/Ag微米球的合成与光催化性能
    张振飞, 刘海瑞, 张华, 刘旭光, 贾虎生, 许并社
    2013, 34(12):  2827-2833.  doi:10.7503/cjcu20130598
    摘要 ( 2586 )   PDF (4429KB) ( 992 )  
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    用微波辅助多元醇法对预先制备的ZnO微米球进行修饰,合成了载银氧化锌微米球(ZnO/Ag). 利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见双光束分光光度计和光致发光光谱仪等对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征. 在紫外光照射下,通过亚甲基蓝的降解反应研究了样品的光催化活性. 结果表明,所制备的ZnO/Ag微米球是由面心立方的Ag纳米颗粒附着在纤锌矿结构的ZnO球表面形成;与ZnO相比,ZnO/Ag的紫外-可见光吸收光谱发生明显红移,在紫外和可见光范围均有较强的吸收;随着Ag含量的增加,ZnO/Ag荧光光谱强度先减弱后增强;与ZnO相比,ZnO/Ag的光催化活性明显提高,AgNO3 浓度为0.05 mol/L时制得的ZnO/Ag光催化活性最高.

    溶剂散逸自组装法制备具有电致收缩性能的聚苯胺/聚氨酯凹透镜阵列
    贾若琨, 周诗宇, 林松竹, 何爱民, 白玉白
    2013, 34(12):  2834-2840.  doi:10.7503/cjcu20130577
    摘要 ( 2386 )   PDF (2570KB) ( 468 )  
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    以水珠为模板,采用溶剂散逸自组装法制备了表面具有特殊形貌的有序多孔膜. 以此多孔膜为模板制备了聚苯胺/聚氨酯(PANI/PU)的凹透镜阵列. 采用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对界面聚合得到的PANI/PU纳米复合物的结构和凹透镜阵列的形貌进行了表征,研究了不同合成条件对纳米复合物导电性能的影响,并对PANI/PU凹透镜阵列的电学和光学性能进行了研究. 结果表明,PANI/PU凹透镜阵列同时具有导电性、电致收缩性和光衍射性质;其收缩率与外加电压成反比,而透光率与收缩率成正比.

    离子交换膜对采用生物膜电极法降解五氯酚的影响
    张雪娜, 钟新文, 刘鸣禹, 李辰, 林海波
    2013, 34(12):  2841-2844.  doi:10.7503/cjcu20130421
    摘要 ( 1810 )   PDF (508KB) ( 284 )  
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    以五氯酚(PCP)为目标污染物,在隔膜式电解槽中研究了不同离子交换膜对采用生物膜电极法处理五氯酚的影响. 结果表明,阴离子交换膜有利于五氯酚在生物膜电极上的转化和中间产物的去除;与生物法和电化学法降解五氯酚相比,采用以钛基二氧化铅为阳极(Ti/PbO2)、生物膜电极为阴极、阴离子交换膜为隔膜的电解槽处理时,五氯酚的降解效果明显优于生物法和电化学方法,经24 h处理后五氯酚的去除率和化学需氧量(COD)去除率均可达到96%(质量分数).

    聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料的制备及电容性能
    高磊, 廖奕, 张小华, 陈金华
    2013, 34(12):  2845-2849.  doi:10.7503/cjcu20130366
    摘要 ( 2635 )   PDF (1057KB) ( 772 )  
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    以掺氮空心碳球(N-HCS)为骨架,通过化学氧化聚合法制备了聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料(PANI/N-HCS),采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱仪等对样品的形貌、结构等进行了表征. 采用循环伏安、计时电位和交流阻抗等方法在1 mol/L H2SO4水溶液中考察了材料的电化学性能. 结果表明,PANI/N-HCS具有良好的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下,PANI/N-HCS的比电容达346 F/g;当电流密度为20 A/g时,PANI/N-HCS比电容值为228 F/g,电容保持率为66%;在5 A/g电流密度下,经1000次充放电循环后,电容保持率为76%.

    2,4-二氯苯酚的电化学氧化降解反应研究
    马淳安, 王芬, 卢金金, 李美超, 郑万芳
    2013, 34(12):  2850-2854.  doi:10.7503/cjcu20130326
    摘要 ( 3009 )   PDF (962KB) ( 451 )  
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    采用循环伏安法和原位红外光谱技术研究了2,4-二氯苯酚在Pt电极上的电化学氧化降解反应,结合Fukui函数值预测了2,4-二氯苯酚在电化学氧化过程中的反应位点. 结果表明,Pt电极对2,4-二氯苯酚有良好的电催化活性,2,4-二氯苯酚在电极表面反应主要有3个途径:直接通过电化学反应脱去氯离子,生成苯酚;在·OH的进攻下,C—Cl键断裂,4位Cl较2位Cl先脱去,生成苯二酚,并可进一步氧化生成苯醌以及不饱和羧酸;在·OH的进攻下发生苯环开环反应,生成含氯不饱和羧酸. 在1700 mV左右,2,4-二氯苯酚可经电化学氧化生成CO2.

    一步火焰辅助热解法制备Fe掺杂嵌碳TiO2及其光催化性能
    陈希, 李绘, 孙通, 崔晓莉
    2013, 34(12):  2855-2860.  doi:10.7503/cjcu20130314
    摘要 ( 2443 )   PDF (2913KB) ( 611 )  
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    以钛酸四丁酯、无水乙醇和无水氯化铁为前驱体,通过一步火焰辅助热解法制备了Fe掺杂嵌碳TiO2,并研究了样品的光催化活性. 利用扫描电子显微镜及能谱、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射和紫外-可见漫反射吸收光谱等对样品的形貌、组分、晶型和光吸收进行了表征,并研究了样品在紫外和可见光下的光催化活性. 结果表明,无需后续热处理可直接得到主要是锐钛矿相TiO2的样品,Fe3+以替位掺杂形式进入TiO2晶格,随掺杂量增加,样品在可见光区域的吸光度提高,吸收带边红移. Fe掺杂量(摩尔分数)小于0.2%可改善样品的光催化活性,当Fe掺杂量为0.1%时,样品在可见光和紫外-可见光照射下均显示出最高的降解亚甲基蓝速率.

    菠萝蛋白酶催化大豆蛋白水解反应的热动力学
    李向阳, 董海洲, 张洪林
    2013, 34(12):  2861-2865.  doi:10.7503/cjcu20130292
    摘要 ( 2173 )   PDF (377KB) ( 336 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    利用热活性检测仪测定了菠萝蛋白酶催化大豆蛋白水解反应的热功率-时间曲线,按照热动力学理论和对比进度法解析出不同温度、酸度时菠萝蛋白酶催化大豆蛋白水解反应的米凯利斯常数(Km)和最大速率(Vmax),并建立了Km与温度和酸度的关系式,从而获得酶催化反应的最适温度(314.63 K)和最适pH(6.99). 在最适温度和最适pH条件下,测定了金属离子可逆竞争时菠萝蛋白酶催化大豆蛋白水解反应的热功率-时间曲线,对曲线进行处理,得到了酶催化反应的米凯利斯常数(Km’)和最大速率(Vmax’). 建立了Km’与金属离子浓度间的关系式,比较了金属离子对酶催化反应的激活或抑制效果.

    高分子化学
    共同装载吴茱萸碱和Fe3O4纳米粒子的磁性药物载体的制备
    王岩, 王笑英, 吕言云, 许文彬, 郭轶, 徐力
    2013, 34(12):  2866-2870.  doi:10.7503/cjcu20130807
    摘要 ( 2374 )   PDF (2622KB) ( 453 )  
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    以单甲醚-聚乙二醇-聚(丙交酯-乙交酯)(mPEG-PLGA)作为载体,采用溶液透析的方法共同装载抗癌药物吴茱萸碱和Fe3O4 磁性纳米粒子. 通过透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见光谱及体外释放实验、普鲁士蓝染色、体外毒性实验和磁靶向研究,综合评价了磁性纳米药物载体的性能. 结果表明,磁性药物载体胶束分散性良好,粒径均一,有较高的载药量和包封率,能够实现药物缓释,具有磁靶向特性.

    基于CuAAC反应链间自交联有机-无机杂化水性聚氨酯的合成及性能
    李兴建, 胡静, 孙道兴, 张宜恒
    2013, 34(12):  2871-2879.  doi:10.7503/cjcu20130789
    摘要 ( 2399 )   PDF (4004KB) ( 572 )  
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    利用4,4’-二羟甲基-1,4-庚二炔功能单体作为扩链剂合成了一系列炔基接枝量不同的水性聚氨酯(WPU),然后基于铜催化的叠氮-炔基环加成(CuAAC)反应,采用3-叠氮基丙基三乙氧基硅烷(APTES-N3)改性炔基功能化WPU,制备了室温链间自交联有机-无机杂化WPU. 采用红外光谱(FTIR)和核磁氢谱(1H NMR)表征了自交联有机-无机杂化WPU. 探讨了APTES-N3接枝量对WPU膜性能和WPU乳液形态的影响. 结果表明,随着APTES-N3含量增加,WPU膜的结晶性逐渐下降;耐水性、耐溶剂性和热稳定性逐渐增强;WPU乳液粒子黏连程度增加. 当APTES-N3质量分数从0增大到12%时,WPU膜的拉伸强度从14.3 MPa增加到28.6 MPa.

    恩诺沙星分子印迹纳米纤维膜的制备及性能
    王艳玲, 刘俊渤, 唐珊珊, 常海波, 梁大栋
    2013, 34(12):  2880-2886.  doi:10.7503/cjcu20130787
    摘要 ( 2590 )   PDF (4808KB) ( 585 )  
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    通过沉淀聚合法制备了恩诺沙星(ENRO)分子印迹聚合物(MIPs)微球,将其添加到聚乙烯醇(PVA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了恩诺沙星分子印迹纳米纤维膜(MINFMs). 利用扫描电子显微镜(SEM)研究了纺丝液浓度、纺丝电压及接收距离对MINFMs纤维直径及表面形貌的影响,从溶胀性、孔隙率、吸附容量及吸附选择性等几个方面对印迹膜的性能进行了评价. 结果表明,在环境温度25 ℃、相对湿度 40%~50%、MIPs加入量8%(质量分数)、PVA质量分数7%、纺丝电压15 kV和接收距离25 cm的条件下,得到的MINFMs的纤维形态良好,纤维平均直径为180 nm. MINFMs的溶胀度和孔隙率分别为136.76%和33.42%,均大于非印迹纳米纤维膜(NINFMs). 动力学吸附性能结果显示,MINFMs在300 min后吸附基本达到平衡,且明显高于NINFMs的吸附量;Scatchard分析结果表明,在所研究的浓度范围内MINFMs对模板ENRO的结合位点是等价的,其离解平衡常数(Kd)与最大表观结合量(Qmax)分别为505.817 mg/L和3.862 mg/g. 与环丙沙星(CIP)和氧氟沙星(OFL)相比,MINFMs对ENRO表现出更强的特异性吸附能力.

    含辣素衍生结构疏水缔合聚合物PAAH的合成、表征及溶液性质
    贾兰妮, 于良民, 董磊, 张琦, 吴晓静, 张志明
    2013, 34(12):  2887-2895.  doi:10.7503/cjcu20130630
    摘要 ( 7082 )   PDF (3620KB) ( 573 )  
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    以辣素功能结构单体N-(4-羟基-3-甲氧基-苄基)-丙烯酰胺(HMBA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)通过自由基胶束共聚,制得三元疏水缔合聚合物P(AM-NaAMPS-HMBA)(简称PAAH). 采用紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、热重分析及扫描电子显微镜对共聚物的结构及形貌进行表征,利用原子力显微镜对聚合物水溶液的微观形貌进行观察,并对其溶解性、疏水缔合性、耐温性及抑菌性能进行了研究. 结果表明,所得共聚物中疏水单体含量与投料比基本一致;PAAH具有良好的速溶性,当聚合物浓度超过一定值后,溶液黏度急剧增加,且随着疏水单体含量增加,疏水缔合性能增强;原子力显微镜观察证实了聚合物水溶液中网络结构的存在. 与未改性的P(AM-NaAMPS)(简称PAA)共聚物相比,引入具有生物活性且带有刚性苯环结构的HMBA单体可使PAAH共聚物热稳定性增强,耐温性能提高,并赋予其优良的抑菌性能.

    振荡剪切流场下PS/PVME/SiO2复合物的相行为
    李楠, 黄亚江, 夏天, 杨其, 李光宪
    2013, 34(12):  2896-2902.  doi:10.7503/cjcu20130454
    摘要 ( 2375 )   PDF (2507KB) ( 641 )  
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    利用光学显微镜-剪切台联用系统研究了振荡剪切流场下聚苯乙烯(PS)/聚甲基乙烯基醚(PVME)/二氧化硅(SiO2)纳米粒子复合物的热力学稳定性. 结果表明,小振幅振荡剪切可导致PS/PVME共混物出现类似在稳态流场下的剪切诱导相容及剪切诱导相分离现象. 共混体系存在临界振荡频率ωc,当振荡频率低于ωc时,发生剪切诱导相分离(SID)行为,反之发生剪切诱导相容(SIM)行为. SiO2纳米粒子的加入使复合体系的相容性提高. 存在一个临界SiO2纳米粒子含量φc,当SiO2纳米粒子含量高于φc时,复合体系中不存在临界振荡频率ωc,低振荡频率下的剪切诱导相分离得到抑制. 此外,复合体系的上述行为与升温速率和共混物组成密切相关.

    MgAlZnFe-CO3 LDHs对PBS膨胀阻燃体系性能的影响
    刘跃军, 毛龙
    2013, 34(12):  2903-2910.  doi:10.7503/cjcu20130419
    摘要 ( 2364 )   PDF (3614KB) ( 414 )  
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    采用恒定pH值共沉淀法在自制反应器中合成了不同原料配比的碳酸根型镁铝锌铁层状双羟基金属氧化物(MgAlZnFe-CO3 LDHs),并通过熔融共混MgAlZnFe-CO3 LDHs、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)和全降解材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备出PBS膨胀阻燃材料. 采用傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及元素分析(ICP)对MgAlZnFe-CO3 LDHs进行了表征,并对PBS膨胀体系进行了力学性能和阻燃性能等测试. 结果表明,当Mg2+,Zn2+,Al3+和Fe3+的摩尔比为9:3:3:1时,合成的MgAlZnFe-CO3 LDHs热稳定性最好,晶态结构规整,呈形貌规则的六边形片状;当MgAlZnFe-CO3 LDHs的添加质量分数为1%时(阻燃剂的总添加质量分数为20%)时,PBS膨胀阻燃体系的极限氧指数(LOI)达到35%,垂直燃烧测试达到UL-94 V-0级别,力学性能得到较大改善. 实验结果表明,低添加量的MgAlZnFe-CO3 LDHs与膨胀阻燃剂(IFR)协效阻燃PBS,一方面能够改善膨胀阻燃剂恶化PBS力学性能的现象,另一方面协同效应能够明显提高PBS的阻燃性能.