高等学校化学学报

高等学校化学学报2014年第35卷第3期封面和目次

2014, 35(3): 0-0.

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开放骨架磷酸铁的合成与性质

王艳艳, 张铮, 孙延俊, 李激扬

2014, 35(3): 449-454. doi:10.7503/cjcu20131247

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通过使用二丙烯基三胺为结构导向剂, 在水热体系中合成出一例具有新型三维开放骨架结构的磷酸铁化合物JU94( $2 H 3 O$ [Fe₂P₂O₈(OH)₂]). 单晶X射线衍射分析结果显示, 该化合物结晶在单斜晶系P2₁/c空间群, 晶胞参数a=0.97566(5) nm, b=0.98560(5) nm, c=1.24514(5) nm, β=129.651(3)°, V=0.92189(8) nm³. 该化合物的骨架结构是由FeO₆八面体和PO₄四面体连接构成, 以四核铁簇作为结构构筑单元. JU94沿[101], [ $1 ˉ$ 01], [010]和[111]方向含有扭曲八元环孔道, 水分子分布于孔道中. 穆斯堡尔谱研究结果表明, 该结构具有2个晶体学独立的正三价铁离子. 磁性研究结果表明, 该物质具有反铁磁性.

ZnO/ZnSe复合纳米结构的制备及可见光光催化性能

梁建, 何霞, 董海亮, 刘海瑞, 张华, 许并社

2014, 35(3): 455-460. doi:10.7503/cjcu20130983

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通过热水解法, 以氧化锌为模板, 成功制备出形貌均一的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 为了对比不同O/Se比对光催化性能的影响, 保持其它反应参数不变, 调节还原剂水合肼的用量, 得到不同硒化程度的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 采用场发射扫描电子显微镜、 X射线衍射仪和透射电子显微镜对样品的形貌及结构进行了表征, 通过测试该复合结构对亚甲基蓝的可见光催化降解评估了其光催化效率. 结果表明, 与纯ZnO比, ZnO/ZnSe复合结构在可见光区域和紫外光区域的光吸收范围变宽, 显示出较高的光催化效率. 原因在于ZnSe导带上的电子在扩散势能的作用下迁移到ZnO的导带上, 而空穴仍保留在ZnSe价带, 这样有助于光生电子和空穴对的分离, 降低其复合机率, 从而提高ZnO的光催化效率.

还原石墨烯-CuInS₂复合材料的制备及光伏性能

李涛, 夏友付

2014, 35(3): 461-465. doi:10.7503/cjcu20130953

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利用溶剂热法制备了新型的还原石墨烯-CuInS₂(rGO-CuInS₂)复合材料. 通过X射线衍射(XRD)、 Raman光谱、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、透射电子显微镜(TEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对所得材料的结构进行了表征. 结果表明, rGO-CuInS₂复合材料中CuInS₂的尺寸为3~5 nm. 将不同组成的rGO-CuInS₂复合材料应用于杂化太阳能电池, 结果发现, 与还原石墨烯(rGO)的能量转换效率相比, rGO-CuInS₂复合材料的能量转换效率得到明显提高, 通过对不同组成的rGO-CuInS₂复合材料制备的太阳能电池器件进行分析, 得到性能达到最高效率(1.10%)时复合物的最佳组成.

InSb纳米线阵列的可控制备与光谱表征

杨友文, 朱文斌, 李天应, 马东明, 陈东

2014, 35(3): 466-470. doi:10.7503/cjcu20130620

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采用脉冲电沉积结合阳极氧化铝模板技术制备了不同生长方向的闪锌矿型InSb纳米线阵列. 结果表明, 控制电解液中十二烷基硫酸钠(SDS)的浓度, 可使纳米线的择优生长方向从[400]向[220]方向转变. 利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜对所制备纳米线的相组成和微结构进行了表征. 激光拉曼光谱结果表明, 不同生长方向的InSb纳米线阵列的拉曼光谱有明显差异. 与体材料相比, InSb纳米线阵列的红外吸收声子散射峰发生强烈红移, 其吸收带边发生了明显蓝移.

量子点组装还原制备多种金属微纳结构的研究

张然, 吕超, 肖鑫泽, 骆杨, 徐颖

2014, 35(3): 471-475. doi:10.7503/cjcu20130532

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通过飞秒激光加工组装了CdTe量子点微纳结构, 该微纳结构保留了量子点的特性. 利用量子点表面的原子失配对金属离子进行还原, 实现了多种金属如银、铜、锌、铂、铬和铁等微纳结构的制备. 该微纳结构保留了金属的性质. 其中, 铜微钠结构的电导率约为2.7×10⁵ S/m.

两种多酸型酪氨酸酶抑制剂的性能研究

郑阿萍, 王芳, 邢蕊, 蒋爱华, 王力

2014, 35(3): 476-481. doi:10.7503/cjcu20131010

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以H₃PW₁₂O₄₀和H₄SiW₁₂O₄₀(简写为PW₁₂和SiW₁₂)为效应物, 测定其对酪氨酸酶活力的抑制作用. 通过非变性聚丙烯凝胶(Native-PAGE)电泳确定酪氨酸酶是多家族基因编码, 其分子量为3×10⁴~3.4×10⁴, 4.2×10⁴~4.6×10⁴, 6.4×10⁴~6.8×10⁴, 且均具有活性, 测定PW₁₂和SiW₁₂对酪氨酸酶的抑制效果, 并结合酶动力学法研究其抑制机理. 结果表明, 当PW₁₂和SiW₁₂浓度分别达到13和25 mmol/L时, 酪氨酸酶的活力完全被抑制, 即PW₁₂和SiW₁₂对酪氨酸酶二酚酶具有不同程度的抑制效果. 当所加酶量为0.0173 mg/mL时, PW₁₂和SiW₁₂对酪氨酸酶二酚酶活力的半抑制率 (IC₅₀)分别为1.57和2.31 mmol/L, 它们对酪氨酸酶二酚酶的抑制均为可逆过程. 其中, PW₁₂对二酚酶的抑制类型为混合型, 其K_I及K_IS分别为0.34和0.43 mmol/L, SiW₁₂对二酚酶的抑制类型表现为竞争型, 其K_I为0.59 mmol/L. 综合考虑IC₅₀值和抑制常数等参数, PW₁₂对酪氨酸酶二酚酶的抑制能力优于SiW₁₂.

电化学沉积制备纳米结构铜电极及其葡萄糖检测性能

辛华, 陈丽波, 史鸿雁, 宋文波, 刘铁梅

2014, 35(3): 482-487. doi:10.7503/cjcu20131049

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利用电化学沉积法制备了高电活性的纳米结构铜电极材料, 采用扫描电子显微镜和电化学方法分别对电极表面形貌和电化学性能进行了表征, 研究了实验参数对葡萄糖电氧化活性的影响. 结果表明, 改变沉积条件可以调控沉积铜的形貌及电催化活性. 在最佳条件下制备的铜纳米结构电极对葡萄糖检测的灵敏度为1310 μA·L/mmol, 检出限为5.0×10^-7 mol/L(S/N=3).

金属镍掺杂改进纳米TiO₂的表面增强拉曼散射性能

江欣, 秦晓宇, 宫孟娣, 李秀玲, 李光植, 杨立滨, 赵冰

2014, 35(3): 488-492. doi:10.7503/cjcu20130936

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通过溶胶-水热法合成纯的和不同量Ni离子掺杂的TiO₂纳米粒子, 将其作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底, 研究了金属Ni掺杂对于纳米TiO₂ SERS性能的改进. 结果表明, 适量的Ni掺杂能够在纳米TiO₂的能隙中靠近导带底的位置形成丰富的掺杂能级, 促进TiO₂-to-molecule的电荷转移过程, 进而提高纳米TiO₂基底对吸附分子的SERS增强能力, 显著改进纳米TiO₂的SERS性能.

基于ZnO纳米线的螺旋线形跨尺度葡萄糖传感器

景蔚萱, 周帆, 陈路加, 齐含, 蒋庄德, 王兵, 牛玲玲

2014, 35(3): 493-498. doi:10.7503/cjcu20130761

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制备了一种基于螺旋线形跨尺度结构的酶传感器, 并对该传感器进行了表征和性能测试. 将ϕ 30 μm键合Au丝以螺旋线方式手工缠绕在ϕ 125 μm光纤纤芯上, 在该Au螺旋线上用水浴法合成ZnO纳米线, 得到螺旋线形跨尺度结构; 在ZnO纳米线上物理吸附葡萄糖氧化酶(GOD), 制备了葡萄糖传感器工作电极. 利用扫描电子显微镜(SEM)图像和MatLab图像处理算子分别对螺旋线形跨尺度结构表面形貌及其上活力为50 units/mg的GOD吸附效果进行了定性和定量表征, 分析了非高斯粗糙表面与GOD吸附效果的影响关系. 基于三电极体系采用循环伏安法和计时安培法测试了制备的12个工作电极的性能, 测得该类传感器的灵敏度为(1.410±0.665) μA·L/(mmol·cm²), 线性范围为0~(4.292±0.652) mmol/L, Michaelis-Menten常数为(3.571±1.280) mmol/L, 检出限为(14.085±8.393) μmol/L. 使用活力更高的GOD可以得到性能更好的螺旋线形跨尺度葡萄糖传感器. 该类传感器可广泛应用于医药、生物、食品加工及环境监测领域中尿酸、尿素、胆固醇、过氧化氢和苯酚等的检测.

多巴胺受体显像剂 ¹⁸F-Fethypride的合成、放射性标记及生物分布

李英华, 王斌, 关锋, 代玉银, 林承赫, 陆景彬, 林英杰

2014, 35(3): 499-504. doi:10.7503/cjcu20131061

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以香草酸甲酯为原料, 经过7步反应合成了前体化合物(S)-3-[5-{(1-乙基-2-吡咯烷基)甲基胺甲基}-2,3-二甲氧基苯基]丙基-4-甲基苯磺酸酯, 采用NMR和HRMS对其进行了表征; 通过¹⁸F标记合成了新型高亲和力的多巴胺受体显像剂¹⁸F-(S)-N-{(1-乙基2-吡咯烷基)甲基}-3-(3-氟丙基)-4,5-二甲氧基苯甲酰胺(¹⁸F-Fethypride). 该显像剂的合成时间为35 min, 放化产率为(36.8±1.4)%(n=6), 放化纯度经HPLC法检测为99%, TLC法检测为100%, 无菌实验、鲎试剂检测、 K2.2.2含量检测和急性毒性实验均合格. 纹状体/小脑(Str/Cer)比值90 min达到最高(10.68±0.35), 可作为多巴胺受体显像剂用于诊断神经系统疾病.

N1取代基结构对菲并咪唑荧光色纯度的影响

王志明, 宋晓慧, 李辉, 冯颖, 路萍

2014, 35(3): 505-510. doi:10.7503/cjcu20130717

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以1,2-二苯基菲并咪唑(PPI)为模型化合物, 通过改变N1苯环上取代基结构制备了2类PPI衍生物, 并采用核磁共振谱对其化学结构进行了确认. 通过对PPI及其衍生物的单分子荧光光谱精细结构的分析, 比较了取代基位置和结构的变化对菲并咪唑类化合物荧光过程中发射主峰精细振动结构及所占比例的影响. 其中, N1链接苯环中R4位的取代基效应最显著, 当引入推电子或弱的吸电子取代基时, 菲并咪唑类衍生物的低能级发射比例降低, 荧光色纯度提高; 当引入强吸电子取代基时, 低能级发射比例增加, 光谱半峰宽加大. 本文结果为菲并咪唑基“蓝光”材料的设计提供了一定数据的支持与科学依据.

含噻二唑基硫脲类化合物的合成

刘汉文, 裴文丑, 唐子龙, 赵云辉

2014, 35(3): 511-517. doi:10.7503/cjcu20130698

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以噻二唑-2-氨甲基酚(1)为原料, 与异硫氰酸苯酯反应, 以中等到良好的产率得到噻二唑基N-苯基取代硫脲类化合物(3a~3i); 而化合物1与活性较高的N,N-二甲胺基硫代甲酰氯反应, 则可以得到—NH和—OH同时反应的含有N,N-二甲基硫脲和N,N-二甲基硫代氨基甲酸芳酯官能团的产物. 利用核磁共振、红外光谱以及高分辨质谱等手段对产物结构进行了表征.

1,2,7,9-四取代去氢骆驼蓬碱衍生物的合成及体外抗肿瘤活性

郭亮, 曹日晖, 范文玺, 马芹

2014, 35(3): 518-523. doi:10.7503/cjcu20130683

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为了寻找高效低毒的抗肿瘤候选化合物, 以去氢骆驼蓬碱为原料, 对β-咔啉环的2-,7-和9-位3个结构位点进行了结构改造, 合成了11个去氢骆驼蓬碱衍生物, 化合物的结构经核磁共振、红外光谱、质谱及元素分析确证. 采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法初步测试了目标化合物体外抗肿瘤(Bel-7402, 786-0, BGC-823, A375, 769-P和MCF7)活性, 结果表明化合物4a, 4b, 8a和8b具有显著的体外抗肿瘤活性.

桥连双(酮亚胺)和双(二酮亚胺)及其铝配合物的合成与催化活性

黄庆东, 李春兰, 张宇, 崔立山, 朱百春, 义建军, 刘林, 郝海军

2014, 35(3): 524-530. doi:10.7503/cjcu20130664

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通过桥连双β-二酮类化合物与取代苯胺反应, 合成了5个新的桥连双(β-单酮亚胺)化合物(1~5)和2个新的桥连双(β-二酮亚胺)化合物(6,7), 它们与三甲基铝反应, 得到了相应的3个双(β-酮亚胺基)二铝配合物(8~10)和2个双(β-二酮亚胺基)二铝配合物(11,12). 采用核磁共振、红外光谱和质谱等对这些化合物进行了表征, 通过X射线单晶衍射分析证实了铝配合物的结构, 并考察了这些铝配合物在ε-己内酯开环聚合反应中的催化活性.

新型咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑衍生物的合成及生物活性

李英俊, 李春燕, 靳焜, 邵昕, 周晓霞, 李丽娜, 赵楠, 于洋, 罗潼川

2014, 35(3): 531-537. doi:10.7503/cjcu20130659

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合成了18个新型含苯并噁/噻唑啉酮结构的2,6-二取代咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑衍生物5a~5i', 即2-[(2-苯并噁/噻唑啉酮-3-基)甲基]-6-芳基-咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑. 利用红外光谱、核磁共振和元素分析对化合物的结构进行了表征. β2-肾上腺素受体(β2-AR)拮抗剂钙流筛选结果表明, 部分目标化合物对β2-AR具有明显的拮抗作用, 其中化合物5c'的拮抗效果最高, 为70%. 这些化合物可作为潜在的β2-AR拮抗剂.

七水合三氯化铈-碘化钠催化氨基苯硫酚与高位阻α, β-不饱和酮的迈克尔加成反应

刘倩, 李文红, 邱召来, 李媛

2014, 35(3): 538-549. doi:10.7503/cjcu20130646

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对七水合三氯化铈-碘化钠(CeCl₃·7H₂O-NaI)化邻氨基苯硫酚、对氯邻氨基苯硫酚、间氨基苯硫酚、对氨基苯硫酚和对甲基苯硫酚与α,β-不饱和酮(1a~1o)的迈克尔加成反应进行了系统研究. 结果表明, CeCl₃·7H₂O-NaI-SiO₂复合催化剂能有效催化邻氨基苯硫酚及对氯邻氨基苯硫酚与α,β-不饱和酮(1a~1o)的迈克尔加成反应. 在优化的反应条件下, 即n(CeCl₃·7H₂O):n(NaI):n(α,β-不饱和酮)=1:2:2, m(CeCl₃·7H₂O):m(SiO₂)=1:1.6, 三氯甲烷作溶剂, 反应温度为回流温度, 反应时间为2 h, 反应可达到中等产率(43.1%~58.8%). 催化剂重复使用4次基本稳定. 此外, 提出了可能的催化机理.

吲哚衍生物类VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂的从头设计

康从民, 赵绪浩, 于玉琪, 吕英涛

2014, 35(3): 550-554. doi:10.7503/cjcu20130642

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以血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)酪氨酸激酶的晶体结构为基础, 采用从头药物设计方法, 设计了一系列吲哚类化合物, 并用类药性和分子对接进行了筛选, 最后得到10个对接能量较低的化合物分子, 对具有最低结合能的化合物与VEGFR-2酪氨酸激酶的复合物进行了10 ns的分子动力学模拟, 并对其结合模式进行了分析. 这些化合物结构新颖, 可能作为抗肿瘤的先导化合物或候选药物. 本文结果为VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂的进一步改造、设计及合成提供了理论基础, 并有助于开发高活性和高选择性的抗肿瘤药物.

,4-三唑环的亚胺及酰亚胺类化合物的合成及生物活性

杨海葵, 许万福, 段安娜, 游文玮, 赵培亮

2014, 35(3): 555-563. doi:10.7503/cjcu20130543

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以取代苯甲酸为原料, 经酯化、肼解、成盐和环化反应得到关键中间体4-氨基-3-芳基-1,2,4-三唑-5-硫酮, 再分别与芳醛和邻苯二甲酸酐缩合得到亚胺及酰亚胺, 最后经硫醚化反应合成了24个新型的含有1,2,4-三唑结构单元的亚胺及酰亚胺类化合物, 其结构经质谱、红外光谱、核磁共振及元素分析确认. 初步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杀菌活性, 尤其是化合物9a, 9d和9e对水稻纹枯病菌的抑制活性与对照杀菌剂氟硅唑相当. 初步的细胞毒性实验结果表明, 化合物7c, 7f和9k对人肺癌细胞(A549)的抑制活性与对照药品5-氟尿嘧啶基本处于同一水平.

萤火虫氧化荧光素及其衍生物的电子结构和光物理性质

闵春刚, 冷艳, 杨喜昆, 黄绍军, 任爱民

2014, 35(3): 564-569. doi:10.7503/cjcu20131115

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通过密度泛函理论(DFT)的MPW3PBE泛函, 对萤火虫生物发光底物氧化荧光素及其衍生物进行了结构全优化. 计算了其电离能、电子亲和势、空穴抽取能、电子抽取能、空穴和电子重组能, 并评估了其空穴和电子传输能力. 采用含时密度泛函理论(TD-DFT)//MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱, 优化了最低单重态S₁, 研究了其荧光光谱, 进而考察了具有较高发光效率的氧化荧光素作为有机发光二极管(OLED)材料的可能性. 计算结果表明, 氧化荧光素及其衍生物可以同时作为电子传输层和发光层材料.

碳纳米管/FeS类Fenton催化剂的制备及催化性能

杨明轩, 马杰, 孙怡然, 熊新竹, 李晨璐, 李强, 陈君红

2014, 35(3): 570-575. doi:10.7503/cjcu20131078

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以浮动催化热分解法制备碳纳米管(CNTs), 采用氧化-还原-硫化的方法制备了CNTs/FeS催化剂, 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热重(TG)分析等技术对催化剂进行了结构表征. 将CNTs/FeS作为类Fenton催化剂用于水中环丙沙星的去除, 研究了降解过程中H₂O₂浓度、 CNTs/FeS催化剂的投加量、环丙沙星浓度及pH等因素对催化降解性能的影响. 结果表明, CNTs/FeS类Fenton催化反应在H₂O₂浓度为20 mmol/L和CNTs/FeS催化剂的投加量为10 mg的条件下具有最优的降解效果, 其催化反应过程符合一级动力学方程, 且具有更加宽泛的pH适应范围(pH=3~8), 同时, CNTs/FeS类Fenton催化剂在使用寿命方面也具有一定的优势.

乙苯裂解机理和超临界压力下的动力学模拟

李颖丽, 甯红波, 朱权, 李象远

2014, 35(3): 576-581. doi:10.7503/cjcu20131016

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基于乙苯燃烧机理的去氧处理获得的乙苯裂解机理, 采用QRRK/MSC算法代码对小分子产物的高压裂解相关参数进行改进, 构建了高压条件下乙苯裂解的136个物种及626步反应的机理. 在超临界压力和高温条件下的动力学模拟表明, 乙苯裂解机理的气相分子产率和转化率的模拟结果与实验结果相吻合. 采用敏感度分析对机理的控速步骤进行验证, 考察了机理中的关键反应, 结果表明本机理能较好地预测高压实验结果, 可应用于超临界裂解换热的计算模拟.

表面含氧基团对AuCl₃-CuCl₂/C双组分非汞催化剂催化性能的影响

程晓光, 赵基钢, 王雷, 任若凡, 杨恒华, 沈本贤

2014, 35(3): 582-588. doi:10.7503/cjcu20131000

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采用HNO₃氧化及在He气氛围经不同温度焙烧处理椰壳活性炭, 以此活性炭为载体, 通过浸渍法制得AuCl₃-CuCl₂/C双组分非汞催化剂, 并用于乙炔氢氯化反应评价. 结果表明, 分别以HNO₃处理、未处理和400 ℃焙烧处理活性炭为载体的催化剂乙炔转化率最高分别可达98%, 96%和90%; 而以700和1000 ℃焙烧的活性炭为载体的催化剂反应4 h后乙炔转化率急剧下降为30%. 考察了活性炭表面的含氧基团(尤其是羟基)对Au基催化剂的催化性能的影响.

Ce对Mn/TiO₂/堇青石整体低温脱硝选择性催化还原催化剂的改性

刘建东, 黄张根, 李哲, 郭倩倩, 李巧艳

2014, 35(3): 589-595. doi:10.7503/cjcu20130971

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通过溶胶-凝胶法将TiO₂溶胶负载在堇青石载体上, 再浸渍Mn和Ce活性组分, 得到整体式催化剂, 并用于NH₃选择性催化还原(SCR)NO_x. 结果表明, 添加Ce以后, 催化剂的低温脱硝活性得到明显提高, 在空速6000 h^-1时, 120 ℃下NO转化率由71.1%提高到97.8%, 并且在120~240 ℃范围内, NO的转化率均保持在95%以上. Ce改性后催化剂具有较大的比表面积和孔体积; 催化剂表面含有更高含量的Mn⁴⁺和较多的表面化学吸附氧, 增加了NH₃的吸附能力, 并进一步促进了NO氧化活性, 使SCR活性显著提高.

1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺分子结构与性能的量子化学研究

王鹏程, 陆明

2014, 35(3): 596-601. doi:10.7503/cjcu20130858

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设计了一种新型高能量密度化合物1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺(ONIP). 运用密度泛函理论(DFT), 在B3PW91/6-31G++(d, p)水平下进行优化并计算出了ONIP的一些重要性质. 通过键级的分析, 母环的五元环侧链处N—NO₂键为分解引发键, 其解离能为107.8 kJ/mol; 该化合物理论密度为2.00 g/cm³, 生成热为1693.71 kJ/mol, 爆速为10.21 km/s, 爆压为49.17 GPa, 表明爆轰性能优异; 其撞击感度为33 cm, 优于黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20); 能级差为3.67 eV, 表明分子稳定性较高. 给出了2条合成路线, 均具有步骤少且原料易得的优点.

用不同络合剂制备的Pd-Sn/C催化剂在碱性溶液中对乙醇氧化的电催化性能

李巧霞, 毛宏敏, 朱萍萍, 曹晓璐, 陆天虹, 徐群杰

2014, 35(3): 602-607. doi:10.7503/cjcu20130795

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采用3种不同的络合剂[柠檬酸三钠、反式-1,2-环己二胺四乙酸·一水(C₁₄H₂₂N₂O₈·H₂O, CyDTA)和氨水]制备了3种Pd-Sn/C催化剂. 用X射线能量色散谱(EDS)、 X射线衍射谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征了3种催化剂的平均粒径、形貌和组成. X射线光电子能谱(XPS)的测试结果表明, 3种催化剂表面存在Sn和SnO_x 2种状态. 电化学测试结果表明, 3种催化剂在碱性电解液中对乙醇氧化的电催化性能均优于商业化的Pd/C催化剂, 其中用CyDTA制备的Pd-Sn/C催化剂在碱性溶液中对乙醇氧化的电催化性能最好.

电化学石英晶体微天平研究高氯酸钠水溶液中防冻添加剂对活性炭电极储存离子的影响

高继超, 齐力, 王宏宇

2014, 35(3): 608-612. doi:10.7503/cjcu20130676

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利用电化学石英晶体微天平(EQCM)研究了含有防冻添加剂(甲醇、乙醇)的高氯酸钠水溶液中的Na⁺离子在活性炭表面的吸附过程. 根据EQCM数据估算了电极/溶液界面上与Na⁺络合的甲醇、乙醇分子的数量, 研究了Na⁺的溶剂化效应随本体溶液中防冻添加剂浓度的变化趋势, 以及对活性炭电极比容量的影响.

硝基修饰MOF-5材料的制备及催化氨基甲酸酯热分解

张毅, 杨先贵, 王庆印, 姚洁, 胡静, 王公应

2014, 35(3): 613-618. doi:10.7503/cjcu20130516

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采用直接混合法在室温下制备了含硝基的金属-有机骨架材料MOF-5-NO₂, 并采用X射线衍射分析, 红外光谱, N₂等温吸附和扫描电子显微镜对其进行了表征. 结果表明, MOF-5-NO₂具有与MOF-5相似的晶体结构和表面形貌, 二者都具有高比表面积及微孔特性, 但由于硝基的吸电子效应, MOF-5-NO₂比MOF-5具有更强的Lewis酸性, 因而对氨基甲酸酯热分解制备异氰酸酯的反应具有良好的催化活性. 在无溶剂条件下, MOF-5-NO₂使苯氨基甲酸甲酯热分解的反应速度显著提高, 催化剂转化频率达到ZnO的7倍以上; 二苯甲烷二氨基甲酸苯酯热分解的中间产物减少, 二苯甲烷二异氰酸酯的收率达到81.6%.

石墨烯纸的制备及电容特性

周颖, 姜磊, 阎景旺, 王春雷, 肖南

2014, 35(3): 619-625. doi:10.7503/cjcu20130510

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利用未经任何分散处理的氧化石墨溶胶在气-液界面自组装得到氧化石墨纸(ϕ=10 cm), 将氧化石墨纸在不同温度下用水合肼蒸气还原制得石墨烯纸. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 Raman光谱、 X射线光电子能谱(XPS)及氮吸附对还原前后样品的微观结构、表面特性、元素组成及比表面积进行了表征, 在此基础上考察了还原处理及还原温度对材料电容特性的影响. 结果表明, 在150 ℃下还原氧化石墨纸得到的石墨烯纸具有较好的电化学电容特性, 其在1000 mA/g恒定充放电电流密度下, 6 mol/L KOH电解质溶液中的质量比电容达到142 F/g, 1000次充放电循环后电容保持率为99.8%.

席夫碱-铝配合物的合成及对丙交酯的立体选择性聚合

曲智, 李想, 庞烜, 段然龙, 高波, 陈学思

2014, 35(3): 626-632. doi:10.7503/cjcu20130958

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设计、合成了一系列不对称席夫碱配体, 得到了相应的金属铝配合物. 研究了配合物在外消旋丙交酯的开环聚合反应中的催化性能. 结果表明, 系列配合物对外消旋丙交酯(rac-LA)的聚合催化活性明显提高, 并具有立体选择性.

可逆加成-断裂链转移自由基聚合法合成梳型磺化聚醚醚酮

林艺凤, 黄雪红, 郑榕学, 林娟, 丁富传, 凌启淡

2014, 35(3): 633-638. doi:10.7503/cjcu20130937

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以带双硫酯取代基聚醚醚酮为大分子链转移剂, 采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法合成不同接枝率的磺化聚醚醚酮(g-SPEEK), 并对其结构进行表征. 在单体/链转移剂/引发剂的投料比(摩尔比)为50:4:1, 温度为70 ℃, 反应24 h, 得到聚合物膜的离子交换容量和吸水率分别为1.312 mmol/g和43.51%, 其溶胀率为5.05%, 低于Nafion膜的11.50%. 热重分析(TGA)结果表明该梳型g-SPEEK具有较好的热力学稳定性, 且该聚合物膜具有与Nafion膜相当的抗氧化性. 在相同的离子交换容量下, 梳型g-SPEEK比主链型SPEEK具有更好的H⁺离子透过性能.

磺化聚芳醚酮砜/聚芳醚砜噁二唑复合型质子交换膜的制备与性能

马丽, 程海龙, 徐晶美, 王哲

2014, 35(3): 639-644. doi:10.7503/cjcu20130897

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为了降低质子交换膜(PEM)的甲醇渗透系数和改善PEM在中高温(80~120 ℃)时的质子传导率, 以自制的磺化度(SD)为100%的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚芳醚砜噁二唑(PAESO)为原料, 采用溶液共混法制备了SPAEKS/PAESO复合膜, 并用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)对其进行了表征. 结果表明, 该复合膜具有较好的化学稳定性和热稳定性. 扫描电子显微镜(SEM)照片显示, 复合膜具有较好的致密结构, 其甲醇渗透系数为3.9×10^-7~6.6×10^-7 cm²/s, 低于SPAEKS的8.7×10^-7 cm²/s. 在100 ℃时复合膜的质子传导率达到0.074 S/cm, 高于SPAEKS膜的0.066 S/cm.

手性温敏凝胶 P(NIPAM-co-NALL)的制备及识别性能

陈娇娇, 侯蔺桐, 蒋奕, 张霞

2014, 35(3): 645-651. doi:10.7503/cjcu20130743

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以L-亮氨酸(L-Leu)为手性源, 经酯化和缩合等步骤制备手性单体(NALL), 以该单体为手性识别基团, 在交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂偶氮二异丁腈的作用下, 与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)以不同的质量比发生自由基共聚, 制备了一系列新型手性温敏水凝胶P(NIPAM-co-NALL), 其结构经红外光谱确证. 相比于PNIPAM水凝胶, 疏水性单体NALL的引入使 P(NIPAM-co-NALL)凝胶的温敏性下降. 以D, L-苯丙氨酸为模型药物对P(NIPAM-co-NALL)凝胶的手性识别和拆分性能进行研究, 结果表明, 手性温敏凝胶对D型对映体具有选择吸附性, 且吸附量随着手性单体含量的增加而增加; 提高温度(40 ℃)有利于手性温敏凝胶对D, L-苯丙氨酸的手性识别和拆分. P(NIPAM-co-NALL)凝胶在重复使用后依然具有手性识别性能, 但其吸附量随着使用次数的增加而下降, 3次重复使用后吸附量下降到原来的27.6%.

葡聚糖分子量和接枝度对阿霉素/白蛋白-葡聚糖纳米粒子体外抗肿瘤效果的影响

郝和群, 姚萍

2014, 35(3): 652-659. doi:10.7503/cjcu20130708

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以Maillard反应制备的牛血清白蛋白-葡聚糖共价接枝物作为载体, 通过调节混合溶液的pH值和温度制备负载阿霉素的白蛋白-葡聚糖纳米粒子. 利用分子量为5×10³, 10×10³和62×10³的葡聚糖制备了多种共价接枝物, 研究了共价接枝物分子量对载药纳米粒子的粒径和稳定性及载药量的影响. 用短链葡聚糖(分子量5×10³和10×10³)制备的纳米粒子粒径为60 nm左右, 用长链葡聚糖(分子量62×10³)制备的纳米粒子粒径约为200 nm; 阿霉素的包埋效率为81%~98%, 包埋量为7.4%~16.9%. 细胞实验结果表明, 共价接枝物具有很好的生物相容性; 与自由阿霉素相比, 纳米粒子可以促进阿霉素进入人口腔上皮癌细胞; 受缓释性质的影响, 纳米粒子在低浓度时的细胞毒性要小于自由阿霉素. 与长链葡聚糖纳米粒子相比, 接枝度高的短链葡聚糖纳米粒子由于具有较小的粒径、密集的葡聚糖分子刷表面、一定的自由阿霉素浓度和较快的阿霉素释放速率, 因而更容易进入细胞并具有更好的体外抗肿瘤活性.

黄酮/叔胺引发三丙二醇二丙烯酸酯的光聚合反应

史素青, 杨扬, 蔡天源, 高娜, 宫永宽, 聂俊

2014, 35(3): 660-664. doi:10.7503/cjcu20130700

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采用实时红外光谱(RTIR)研究了黄酮(FL)为紫外光光敏剂, 不同氢给体(如叔胺)为助引发剂时三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的光聚合反应. 结果表明, FL分子中的大π共轭体系使其UV吸收峰的摩尔消光系数(ε_max)远远高于商业化光敏剂二苯甲酮(BP). 当FL与不同助引发剂配合使用时, TPGDA光聚合动力学有较大差异, 其中叔胺体系助引发剂能够与激发态FL发生有效的电子/质子转移过程, 产生胺烷基自由基活性种引发TPGDA的光聚合反应, 所得固化膜的最终双键转化率(DC_f)为93%~97%, 接近完全固化; 而芝麻素(SM)及胡椒环(BDO)作为助引发剂时TPGDA的聚合速率则很低, 固化膜的DC_f仅为32%~38%. 当光敏剂质量分数为1.0%, 4-N,N'-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)质量分数为1.0%时, FL/EDAB引发TPGDA的聚合动力学与商业化BP/EDAB的相同, 所得固化膜的DC_f均为97%.

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