高等学校化学学报

高等学校化学学报2014年第35卷第8期封面和目次

2014, 35(8): 0-0.

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γ-Fe₂O₃纳米纤维的丙酮敏感特性

杨敏, 刘晓旸, 赵旭东, 李本仙, 王晓峰

2014, 35(8): 1615-1619. doi:10.7503/cjcu20140457

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采用静电纺丝法制备了PVP/FeC₆H₅O₇复合纳米纤维, 并将复合纤维在500 ℃高温烧结3 h, X射线衍射分析(XRD)表明, 烧结后的产物为正尖晶石结构的γ-Fe₂O₃晶体. 扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明, 制得了直径均匀、连续的复合纳米纤维, 其平均直径约为1000 nm; 烧结后的γ-Fe₂O₃纳米纤维保持了其连续性, 但纤维发生了收缩, 直径较烧结前小, 平均约为600 nm. 比表面积分析表明, γ-Fe₂O₃纳米纤维比表面积为57.18 m²/g. 气敏性能测试结果表明, 230 ℃为γ-Fe₂O₃纳米纤维检测丙酮气体的最佳工作温度. 在此温度下, γ-Fe₂O₃纳米纤维对丙酮气体表现出高响应度[S=6.9, c(Acetone)=7.88×10⁴ mg/m³]和线性度(7.88×10²~1.58×10⁵ mg/m³浓度范围内). 同时, γ-Fe₂O₃纳米纤维气体传感器件还表现出良好的长期稳定性.

系列Sm³⁺配合物的合成、结构及光物理性能

迟玉贤, 邱菊青, 李淑梅, 杨艳红, 金晶, 牛淑云

2014, 35(8): 1620-1628. doi:10.7503/cjcu20140302

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采用水热方法合成了4种Sm³⁺配合物, 即{[SmZn(2,5-pdc)₂(tp)_0.5(H₂O)]·2H₂O}_n(1), [Sm₂Zn₂(C₆H₅COO)₁₀(Imh)₂(H₂O)₂](2), {[Sm₂(NO₂C₆H₄COO)₆(H₂O)₄]·H₂O}_n(3)和{[SmN(CH₂COO)₃(H₂O)₂]·H₂O}_n(4)[2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根, tp=对苯二甲酸根, C₆H₅COO=苯甲酸根, Imh=咪唑, NO₂C₆H₄COO=对硝基苯甲酸根, N(CH₂COO)₃=氨三乙酸根]. 通过单晶X射线衍射确定了其晶体结构. 在室温下测定了其红外光谱、紫外-可见-近红外光谱以及在近红外区和可见区的发射光谱. 结果表明, 4种配合物在近红外区或可见区均出现Sm³⁺离子的特征发射. 这是形成配合物后, Zn-配体部分和配体对Sm³⁺离子发光的敏化作用所致. 此外, 讨论了不同有机配体或d过渡金属离子对Sm³⁺离子发光的影响, 并分析了配合物中Sm³⁺离子的近红外发射带位移、劈裂和加宽的原因.

三环己基锡邻(二茂铁甲酰基)苯甲酸酯配位聚合物的微波固相合成、晶体结构及性能

邝代治, 冯泳兰, 庾江喜, 张复兴, 蒋伍玖, 彭雁, 朱小明, 谭宇星

2014, 35(8): 1629-1634. doi:10.7503/cjcu20131282

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在微波辐射下, 邻二茂铁甲酰基苯甲酸与三环己基氢氧化锡反应, 合成了结构新颖的含铁锡多核配合物. 紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、元素分析和X射线晶体衍射表征结果表明, 配合物的中心锡与配基原子形成五配位畸变三角双锥构型, 通过配体的羧基氧和羰基氧原子分别与锡原子连接形成一维链配位聚合物. 热分析结果表明, 配合物在163 ℃以下具有较好的热稳定性. 其溶液在电极上能准可逆电子转移, 对人体细胞HT-29, MCF-7, HepG2, KB和A549的体外抗癌活性均高于对照药顺铂, 具有潜在应用价值.

滚环扩增型压电石英晶体传感器检测乙型肝炎病毒

姚春艳, 王云霞, 府伟灵

2014, 35(8): 1635-1639. doi:10.7503/cjcu20140514

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通过捕获探针与纳米金膜之间的共价连接, 保证了滚环扩增(RCA)产物始终结合于金膜表面, Phi29 DNA聚合酶的高效扩增和Escherichia coli DNA链接酶的高度精确性使检测达到单碱基识别, 检测灵敏度达到10⁴ copies/mL. 实验结果表明, 与单碱基错配序列相比, RCA可明显增强检测的灵敏度. 该RCA基因传感器操作简单, 灵敏度和特异性较高, 在乙型肝炎病毒的快速检测方面具有一定的开发潜力.

离心超滤质谱法筛选中药复方二妙丸中黄嘌呤氧化酶抑制剂

徐晨, 刘舒, 刘志强, 宋凤瑞

2014, 35(8): 1640-1645. doi:10.7503/cjcu20140419

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采用离心超滤质谱分析技术(UF-UPLC/Q-TOF/MS), 结合体外酶活性实验方法, 对中药复方二妙丸提取物中的黄嘌呤氧化酶抑制剂进行了筛选. 体外酶活性实验测得二妙丸水提液对黄嘌呤氧化酶的半数抑制浓度(IC₅₀)为(0.218±0.0034) mg/mL, 表明二妙丸具有较强的黄嘌呤氧化酶抑制活性. 进一步采用离心超滤质谱技术对二妙丸水提物中潜在的黄嘌呤氧化酶抑制剂进行筛选, 从中筛选并鉴定了9种具有潜在黄嘌呤氧化酶抑制活性的化合物, 为开发黄嘌呤氧化酶抑制剂及阐明二妙丸治疗痛风和高尿酸血症的作用机制提供了一定的依据.

基于免标记发夹型探针和核酸外切酶Ⅲ的荧光信号放大DNA检测

郭秋平, 赵下雨, 谢琴, 王柯敏, 万俊, 袁宝银, 谭誉宇

2014, 35(8): 1646-1651. doi:10.7503/cjcu20140321

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设计合成了一种长臂发夹型核酸探针, 结合核酸外切酶 Ⅲ水解反应建立了一种免标记荧光信号放大高灵敏检测DNA的新方法. 当不存在靶DNA时, SYBR Green Ⅰ荧光染料能够嵌入发夹型探针的茎部而发出很强的荧光, 而当存在靶DNA并与发夹型探针杂交后, 核酸外切酶Ⅲ从杂交产物的3'端开始水解发夹型探针, 释放出靶DNA, 并触发下一个酶水解反应, 同时SYBR Green Ⅰ染料也随发夹型探针水解而释放, 导致荧光信号降低, 从而实现了对DNA的免标记荧光信号放大高灵敏检测. 该方法的检出限低至320 fmol/L, 比传统双标的分子信标的方法降低了4~5个数量级, 且该方法还具有免标记、简单、快速的特点.

手性金属-有机骨架材料[Mn₃（HCOO）₄（D-Cam）]_n用于气相色谱的分离性能

谢生明, 张泽俊, 袁黎明

2014, 35(8): 1652-1657.

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以具有单一手性链的三维手性金属-有机骨架材料[Mn₃（HCOO）₄（D-Cam）] _n作为固定相，制备了毛细管手性柱 A（30 m×250 μm i.d.）和柱 B（5 m×75 μm i.d.），用于气相色谱分离. 分别采用扫描电子显微镜和热重分析考察了固定相的涂敷性能和热稳定性. 选用一些外消旋体、正构烷烃和位置异构体作为测试物用柱B进行了分离，结果表明该固定相对这些有机物具有较好的分离能力.

Ⅰ型胶原膜的类液晶结构对人脐带间充质干细胞黏附、增殖和分化性能的影响

曾庆慧, 李娜, 田冶, 吴狄, 赵要武, 李立华, 周长忍

2014, 35(8): 1658-1664. doi:10.7503/cjcu20140336

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模拟天然组织中Ⅰ型胶原的有序排列, 利用高浓度胶原的液晶态获得表面具有类液晶有序结构的胶原膜, 并通过体外培养考察其对人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)生物性能的影响. 结果表明, 当Ⅰ型胶原膜浓度为120 mg/mL时, 膜表面的胶原纤维呈定向有序排列, 这种有序结构不仅有利于hUCMSCs的黏附和增殖, 而且能促

从细脚拟青霉分离的新环二肽与新十元环内酯

郑永标, 庞海月, 王继峰, 陈丹霞, 施国伟, 黄建忠

2014, 35(8): 1665-1669. doi:10.7503/cjcu20140080

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利用反相色谱、凝胶色谱和硅胶色谱从细脚拟青霉发酵液中分离得到4个活性化合物. 通过核磁共振波谱、质谱、 X射线晶体衍射分析和理化数据鉴定化合物1为新环二肽[(3S)-6-苯乙基-3-异丙基-1-甲基-2,5-二酮哌嗪], 化合物2为新十元环内酯[(4S,10R)-4-羟基-8-氧代-10-甲基癸内酯], 化合物3为Cepharosporolide C, 化合物4为Cepharosporolide E. 细胞毒性实验结果表明, 5 μmol/L的化合物1对前列腺癌细胞22RV1和DU-145的抑制率分别为37.8%和38.6%, 5 μmol/L的化合物2对前列腺癌细胞22RV1和DU-145的抑制率分别为32.5%和40.6%, 具有一定抗肿瘤活性.

来源于Alcaligenes A-6的D-氨基酰化酶基因的合成与融合表达

侯欣彤, 董媛, 林瑞东, 于梁, 任媛媛, 李剑光, 高朝辉, 滕利荣

2014, 35(8): 1670-1674. doi:10.7503/cjcu20140074

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将来源于Alcaligenes A-6的D-氨基酰化酶基因用大肠杆菌中的丰沛密码子替换, 利用化学和基于聚合酶链反应(PCR)技术的酶促方法进行基因全合成, 利用pET-32a构建重组表达载体pET-dan, 转化进E.coil BL21(DE3)中进行融合表达. 经SDS-PAGE电泳、 Western-blot检测和活性测定发现, D-ANase可在大肠杆菌中高效表达, 目的蛋白可达到菌体总蛋白的69.2%, 密码子优化后基因构建的工程菌发酵活性为96 U/mL, 重组蛋白经超声细胞破碎及Ni²⁺柱亲和层析纯化, 比活可达1692.3 U/mg, 纯度可达95%以上.

两亲性环三磷腈的制备、自组装及应用

李晓丽, 李志国, 李斌, 任宇婷

2014, 35(8): 1675-1680. doi:10.7503/cjcu20140063

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合成了一种新的两亲性环三磷腈衍生物, 该化合物通过自组装能形成具有一定规则孔道的微观结构, 具有包载功能. 采用红外光谱、差热分析和扫描电子显微镜等对产物的结构、结晶态及微观形貌进行了表征, 同时测试了其细胞毒性. 用该化合物包载姜黄素及磁性纳米粒子, 获得了具有磁靶向功能的载药体系, 研究了载药体系的结晶态、微观形貌、热稳定性及磁学性能, 并阐明了载药机制.

2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮与乙氧基乙炔的加成重排反应

王泽东, 岳晓东, 陈莉

2014, 35(8): 1681-1685. doi:10.7503/cjcu20140053

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研究了2,3,4-三甲氧基苯基-苯基-烯酮(9)与乙氧基乙炔的加成-重排反应, 得到2种薁酮异构体产物(11和12), 其结构经核磁共振波谱和X射线单晶衍射分析进行了确证. 该研究结果为Woodward所提出的分步反应机理提供了实验依据.

对称桥头二取代金刚烷衍生物的合成

徐晓健, 郭建维, 朱东雨, 钟星

2014, 35(8): 1686-1690. doi:10.7503/cjcu20140051

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以易得的1-金刚烷甲酸为原料, 合成了一系列对称桥头二取代金刚烷衍生物. 由1-金刚烷甲酸经Koch-Haaf羰基化反应得到1,3-金刚烷二甲酸(1); 化合物1经还原得到1,3-金刚烷二甲醇(2); 化合物2在HBr-ZnBr₂体系中经溴代反应得1,3-二(溴甲基)金刚烷(3); 同时经Apple-Lee反应将化合物2转化得到1,3-二(氯甲基)金刚烷(4). 采用红外光谱和核磁共振氢谱等手段表征了产物的结构, 提出了可能的反应机理, 并对合成条件进行了优化.

N1苯环醚键链接菲并咪唑类材料的制备及表征

王志明, 冯颖, 李辉, 宋晓慧, 路萍

2014, 35(8): 1691-1696. doi:10.7503/cjcu20140044

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在菲并咪唑(PI)类分子结构-性能研究的基础上, 保持C2苯环取代基不变, 在N1苯环处通过醚键偶联2个1,2-二苯基菲并咪唑(PPI)得到化合物ONBPPI结构, 并采用核磁共振波谱对其化学结构进行了确认. 对PPI及ONBPPI的热失重和差热扫描分析结果表明, 分子量的增加明显强化了分子的热学性能; 原子力显微镜扫描显示, ONBPPI在热退火过程中具有更好的热学薄膜稳定性. 单分子荧光光谱分析显示, PPI和ONBPPI的跃迁过程基本相似; 聚集态下, 醚键效应导致荧光光谱主峰位蓝移, 虽然在低能量处出现了光谱展宽现象, 但未影响到化合物固态蓝光的色纯度. 这些结果说明N1苯环醚键取代可在基本保持单臂PPI类结构光学性质的前提下, 实现热学、形态学及其它功能的显著提高.

六元瓜环、对称四甲基六元瓜环与2,2'-(1,8-辛烷)-二异喹啉二溴化物的自组装模式

范志芳, 薛赛凤, 陶朱

2014, 35(8): 1697-1702. doi:10.7503/cjcu20140035

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利用核磁共振波谱、紫外吸收光谱、荧光光谱和单晶X射线衍射分析等考察了六元瓜环(Q[6])及对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与2,2'-(1,8-辛烷)-二异喹啉二溴化物的相互作用. 实验结果表明, 客体分子分别与这2种瓜环自组装形成相似的1∶1包结配合物, 但晶体结构分析结果表明两个体系在主客体分子间作用力诱导下形成了不同的空间堆积模式, 其包结常数分别为K_K8-Q[6]=4.18×10⁷ L/mol, K_K8-TMeQ[6]=6.11×10⁷ L/mol.

芳亚甲基硝基缩氨基胍类化合物的合成及杀虫活性

杨冬燕, 王蕾, 贾长青, 李长胜, 马永强, 芮昌辉, 徐彦军, 覃兆海

2014, 35(8): 1703-1709. doi:10.7503/cjcu20131258

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依据活性亚结构拼接原理, 以硝基胍为原料, 合成了一系列具有新烟碱类和缩氨基脲类杀虫剂共同结构特征的芳亚甲基硝基缩氨基胍类化合物, 其结构通过¹H NMR、 IR和元素分析等方法进行了确证. 杀虫活性测定结果表明, 在600 μg/mL浓度下, 目标化合物对桃蚜[Myzuspersicae(Sulzer)]具有较优异的活性, 其中化合物4-2, 4-8, 4-10, 4-16, 4-27, 4-31和4-34的校正死亡率均在90%以上. 进一步以桃蚜、棉蚜(Aphis gossypii)和桃粉蚜(Hyalopterusamygdali blanchard)为对象, 测定了化合物4-2, 4-8和4-34的精密毒力. 结果表明, 它们在低浓度下仍然具有很高的活性, 其中化合物4-8对棉蚜的活性甚至优于对照药剂吡虫啉, 在3.13 μg/mL浓度下致死率仍高达95.7%(吡虫啉为79.4%), 具有进一步研究开发的价值.

异长春花苷内酰胺的光化学降解

刘文君, 李兆亮, 孟兆青, 孙林, 杨彪, 张珊, 程宁波, 丁岗, 王振中, 萧伟

2014, 35(8): 1710-1714. doi:10.7503/cjcu20131255

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报道了异长春花苷内酰胺在水溶液中经自然光照射后, 发生光氧化反应, 主要降解产物为(3S)-短小蛇根草苷. 采用通入氧气和日光灯照射的方法可加速异长春花苷内酰胺光降解, (3S)-短小蛇根草苷的产率为56%.

由含铝金属有机骨架材料制备的多孔碳在锂硫电池中的应用

孟宪斌, 高秋明

2014, 35(8): 1715-1719. doi:10.7503/cjcu20140351

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采用水热法制备了一种含铝金属有机骨架材料, 其在高温下发生炭化得到多孔碳, 最后与硫复合制得锂硫电池正极材料. XRD图谱显示在高温炭化时多孔碳样品出现了部分石墨化. N₂等温吸附-脱附测试分析显示合成的多孔碳材料含有微孔和介孔结构. 对不同载硫量的锂硫电池进行了充放电性能测试, 结果显示S质量分数为46.3%的样品在0.01 C倍率下首次放电容量达到1272 mA·h/g; 在0.1 C倍率下首次放电容量为934 mA·h/g, 循环性能良好.

Cp₂M₂(μ-B₄N₄H₈)(M=V,Cr,Mn,Fe)金属多重键成键性质的理论研究

刘楠楠, 丁益宏

2014, 35(8): 1720-1725. doi:10.7503/cjcu20140327

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对金属多重键配合物Cp₂M₂(μ-B₄N₄H₈)(M=V, Cr, Mn, Fe)的结构和成键进行了理论研究, 并与Cp₂M₂(μ-C₈H₈)进行对比. 计算结果表明, 在Cp₂M₂(μ-B₄N₄H₈)基态构型中, B₄N₄H₈配体均以硼为桥原子, 金属原子的配位数均为5. 其中, Cp₂M₂(μ-B₄N₄H₈)(M=V, Cr, Mn)基态的结构和成键都与Cp₂M₂(μ-C₈H₈)非常接近; 而Cp₂Fe₂(μ-B₄N₄H₈)基态结构与Fe为4配位的Cp₂Fe₂(μ-C₈H₈)有所不同. Cp₂M₂(μ-B₄N₄H₈)(M=V, Cr, Mn, Fe)基态结构分别为含V-V三重键的三态、含Cr-Cr三重键的单态、含Mn-Mn双键的三态及含Fe-Fe单键的单态.

水黾多腿并排表面的疏水性能

田为军, 张兴旺, 王骥月, 丛茜

2014, 35(8): 1726-1730. doi:10.7503/cjcu20140322

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通过体视显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对水黾腿表面的形态、结构和成分进行了定性定量研究, 采用视频光学接触角测量仪以及Cassie模型对水黾多腿并排的表面润湿性能进行了测量与分析. 结果表明, 水黾腿表面均匀分布有刚毛, 刚毛表面有螺旋状沟壑; 水黾多腿并排后的表面接触角达(152.9±1.0)°, 表明该表面具有超疏水性; Cassie模型计算结果表明, 水黾多腿并排后的超疏水性是其腿部表面有机物质和表面微观结构耦合作用的结果, 并排测量方式对其影响较小.

石墨炔类结构储锂性能的第一性原理研究

赵晗, 周丽娜, 魏东山, 周新建, 史浩飞

2014, 35(8): 1731-1738. doi:10.7503/cjcu20140317

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基于密度泛函理论的第一性原理的计算方法, 研究了石墨炔类结构的储锂性能, 结果表明, 石墨炔类体系是一种理想的储锂材料, 锂原子通过向衬底转移电荷而带正电, 彼此之间的库仑排斥作用避免了锂原子的团簇化. 通过比较石墨一炔到石墨五炔的储锂性能, 发现并不是炔键越多其储锂性能就越好, 还需考虑炔键的增多对结构稳定性的影响. 在保证石墨炔类结构稳定的前提下, 石墨二炔和石墨五炔达到LiC₃的最大储锂量.

CH₃O和CO在Pd(111)表面偶联反应机理的理论研究

丁开宁, 李玉璐, 程蓓斯, 章永凡

2014, 35(8): 1739-1745. doi:10.7503/cjcu20140260

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采用DMol³程序包中的GGA-PW91方法, 结合周期平板模型, 对CH₃O和CO在Pd(111)表面的反应进行了系统研究. 计算结果表明, 吸附在Pd(111)表面顶位上的CO分子中C原子所带正电荷最多, 容易与亲核试剂反应, 化学吸附能稍低, 有利于在表面上移动发生亲电插入反应; CH₃O 在Pd(111)表面fcc穴位吸附稳定, O原子上所带的负电荷较多, 易被亲电试剂进攻. 过渡态搜索表明, Pd(111)表面顶位上的CO与fcc穴位上CH₃O反应生成CH₃OOC的为放热反应, 反应能垒较低, 有利于偶联反应的进行.

pH非敏感型自交联共轭亚油酸囊泡的构建和表征

樊晔, 方云, 高迪

2014, 35(8): 1746-1752. doi:10.7503/cjcu20140158

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以共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid, CLA)为构造pH非敏感型脂肪酸囊泡(Fatty acid vesicle, FAV)的分子砌块, 通过碱异构化法从亚油酸半合成CLA, 然后采用pH刺激响应自组装法获得CLA的不饱和脂肪酸囊泡(Ufasome), 采用紫外辐照诱导方式对CLA-ufasome实施囊泡内化学绑定, 获得一种新的pH非敏感型FAV. 通过酸碱滴定和表面张力实验确定CLA-ufasome形成的适宜pH范围和浓度, 利用透射电子显微镜(TEM)表征了自交联CLA的FAV的形貌, 并通过动态光散射(DLS)法测定了自交联CLA的FAV的稳定性. 结果表明, 以CLA为分子砌块, 当浓度为3 mmol/L时在pH=8.6条件下构建CLA-ufasome, 紫外辐照2.5 h后得到粒径为10~20 nm, 壁厚为2.0 nm的自交联CLA的FAV, 并具有pH非敏感的特性. 以抗癌药物五氟尿嘧啶为目标包覆药物, 体外释放实验结果表明, 自交联CLA的FAV对五氟尿嘧啶具有良好的缓释效果.

一种具有长寿命三线态的锌卟啉-苝酰亚胺超分子的光物理过程

汪天洋, 胡晓霞, 孙海亚, 郭建峰, 刘东志, 李巍, 王丽昌, 周雪琴

2014, 35(8): 1753-1760. doi:10.7503/cjcu20140081

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通过吡啶基与金属锌卟啉的配位作用, 合成了一种新型卟啉-苝酰亚胺超分子配合(TPPZn-BPHPDI), 通过核磁共振氢谱确认了超分子体系的形成. 采用荧光滴定方法测得锌卟啉与苝酰亚胺配位作用的平衡常数为5.32×10⁴L/mol. 纳秒瞬态荧光光谱和瞬态吸收光谱显示, 超分子体系内存在着从卟啉三线态向苝酰亚胺三线态的能量传递过程, 产生了寿命长达101 μs的苝酰亚胺三线态分子.

不同含羧酸纤维与铁离子的配位反应动力学及配合物的催化降解性能

李冰, 董永春

2014, 35(8): 1761-1770. doi:10.7503/cjcu20140037

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分别使用具有相似羧基含量的海藻纤维、丙烯酸接枝改性聚四氟乙烯纤维和聚丙烯纤维(PAA-g-PP 和PAA-g-PTFE)3种含羧酸纤维与Fe³⁺进行配位反应, 研究和比较了反应的动力学特性及影响因素. 将3种含羧酸纤维铁配合物分别作为非均相Fenton反应催化剂应用于染料降解反应中, 分析和评价了其配位结构和表面性能对催化活性的影响. 结果表明, 在所涉及的温度和浓度范围内, 3种含羧酸纤维与Fe³⁺的反应均很好地符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren准二级动力学方程. Fe³⁺初始浓度的增加会降低反应速率常数, 而反应温度的升高则会增加配合物中Fe³⁺的配合量. 在相同反应条件下, 海藻纤维比PAA-g-PP和PAA-g-PTFE更容易与Fe³⁺发生反应, 且反应速率常数和Fe³⁺配合量按照下列顺序排列: 海藻纤维>PAA-g-PP>PAA-g-PTFE. 3种含羧酸纤维铁配合物都能够在染料氧化降解反应中作为非均相Fenton催化剂, 且紫外光比可见光更能够提高其催化活性. 海藻纤维铁配合物比其它2种含羧酸纤维铁配合物具有更好的催化作用, 这与三者在配位结构和表面性能之间的显著差异有关.

新型导电盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂及其非水电解液的制备与性能

刘成勇, 张恒, 郑丽萍, 徐飞, 冯文芳, 聂进, 黄学杰, 周志彬

2014, 35(8): 1771-1781. doi:10.7503/cjcu20131260

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制备了一种新型含氟磺酰亚胺锂盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂{Li[(CF₃SO₂)·(CF₃CH₂OSO₂)N], Li[TFO-TFSI]}及其与碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)混合溶剂(3∶7, 体积比)组成的非水电解液. 采用核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、元素分析(EA)和离子色谱(IC)等手段对合成锂盐Li[TFO-TFSI]进行了结构表征及纯度分析. 通过差示量热扫描(DSC)和热重分析(TG)对Li[TFO-TFSI]及其电解液1.0 mol/L Li[TFO-TFSI]-EC/EMC(3∶ 7)的热学性质进行了表征. 采用交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)、计时安培法及扫描电子显微镜(SEM)等对Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的基础物化和电化学性质进行了表征. 结果表明, Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液具有较好的电化学稳定性; 在4.2 V(vs. Li/Li⁺)以下Al箔不发生腐蚀; 室温下基于Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的Li/人造石墨和人造石墨/LiCoO₂电池均保持较好的循环性能, 特别是人造石墨/LiCoO₂锂离子电池循环100周后, 其比容量保持率明显高于相应的基于LiPF₆/碳酸酯电解液体系的电池.

磷酸修饰对纳米Fe₂O₃热稳定性及光催化性能的影响

孟庆强, 孙婉婷, 栾云博, 井立强

2014, 35(8): 1782-1787. doi:10.7503/cjcu20131257

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通过溶液浸渍蒸干过程实现了磷酸对Fe₂O₃纳米粒子的表面修饰, 研究了磷酸修饰对纳米Fe₂O₃的热稳定性及光催化活性的影响. 结果表明, 磷酸修饰显著提高了Fe₂O₃的热稳定性, 主要归因于磷酸修饰在样品表面抑制了粒子之间的团聚生长. 同时, 在光催化降解气相乙醛和液相苯酚的测试中, 磷酸修饰后热处理温度为600 ℃的样品表现出了最佳的可见光催化性能, 这主要归因于该样品具有高晶化度、小粒子尺寸及大比表面积, 并且适量的修饰有利于其光催化性能的提高.

聚乳酸-乙醇酸/纳米氧化锌复合电纺纤维装载亲疏水药物的控释及体外细胞毒性

曾莉, 胡俊, 魏俊超

2014, 35(8): 1788-1794. doi:10.7503/cjcu20140359

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利用静电纺丝技术制备了负载亲水性药物阿霉素(DOX)以及疏水性药物喜树碱(CPT)的复合纳米纤维. 先用巯基封端的普朗尼克(F127)修饰纳米氧化锌(FZnO), 再将FZnO负载盐酸阿霉素(DOX@FZnO), 最后将DOX@FZnO与CPT一起纺入聚乳酸-乙醇酸(PLGA)纤维中. 体外药物释放结果表明, 复合纳米纤维能够减小亲水性药物的突释, 减缓药物释放速率, 延长药物释放时间. 体外细胞活性结果表明, 双载药复合纤维比单载药复合纤维具有更强的细胞毒性, 能够有效抑制癌细胞生长.

超声辅助的硅中心多孔芳香材料的合成与表征

高旭, 路萍, 马於光

2014, 35(8): 1795-1798. doi:10.7503/cjcu20140357

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以四(4-溴苯基)硅烷为基元, 利用超声辅助的Yamamoto 偶联反应, 合成了硅中心的多孔芳香材料(Si-PAF). 通过调节超声参数, 优化了反应条件. 采用红外光谱、元素分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段表征了Si-PAF的结构及形貌, 利用氮气吸附实验考察了其孔道结构.

对称柔性-半刚性-柔性三嵌段共聚物自组装行为

杨光, 王传明, 唐萍, 顾松园

2014, 35(8): 1799-1809. doi:10.7503/cjcu20140330

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基于蠕虫状链模型和高斯链模型的自洽场理论研究了对称柔性-半刚性-柔性三嵌段共聚物在二维空间中的相行为. 在设定的计算参数下得到了多种该体系的热力学平衡态相结构, 包括各向同性Isotropic相、各向异性Nematic相、层状Smectic-C相、四角柱状相、斜交型冰球状相、断层型冰球状相和稻粒状结构. 与刚-柔两嵌段共聚物相比, 对称柔性-半刚性-柔性三嵌段共聚物更容易形成Smectic-C相. 在柱状相结构中, 在柔性嵌段的牵伸作用下半刚性嵌段在液晶相区中相互穿插, 从而形成菱形和长方形液晶相区. 当取向相互作用较强时, 半刚性嵌段沿长方形液晶相区的短边方向出现2次折叠. 为进一步探索高分子折叠现象产生的原因以及液晶成核机理奠定了理论基础.

β-磷酸三钙与聚乙烯醇的相互作用及其对聚乙烯醇热性能和力学性能的影响

王欢, 陈宁, 王琪

2014, 35(8): 1810-1815. doi:10.7503/cjcu20140273

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以水为增塑剂, 利用分子复合和增塑的方法, 制备了聚乙烯醇(PVA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合材料, 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描热分析(DSC)及热重分析(TGA)等手段研究了PVA与β-TCP间的相互作用及其对复合材料热性能和力学性能的影响. 结果表明, β-TCP中的Ca²⁺与PVA中的OH形成配位键, 破坏了PVA自身氢键的缔合状态, 使PVA中的小分子脱除反应在更高的温度下进行, 提高了PVA的热稳定性, 当β-TCP质量分数为30%时, 复合材料的初始分解温度由PVA的235.4 ℃提高到268.6 ℃, 增塑剂水可显著降低PVA的熔点, 从而获得约138 ℃的热塑加工窗口. β-TCP在PVA基体中的良好分散及其与PVA基体间的良好界面相互作用使复合材料具有优良的力学性能.

氧等离子体改性聚乙烯表面的疏水性过回复机制

李昱鹏, 张志超, 李声耀, 石伟, 雷明凯

2014, 35(8): 1816-1821. doi:10.7503/cjcu20140253

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用200 W射频容性耦合氧等离子体处理低密度聚乙烯(LDPE)表面1 min, 研究了老化温度及时间对LDPE表面成分、形貌和润湿性的影响. 扫描电子显微镜结果表明, 等离子体改性LDPE表面出现纳米凸点织构, 在60和90 ℃老化24 h后纳米凸点织构特征基本保持稳定. X射线光电子能谱分析表明, 等离子体改性LDPE表面经60 ℃老化24 h后, C—C含量由76.9%增至83.0%, C—O, CO和O—CO含量分别由16.4%, 2.2%和4.5%降至13.1%, 1.9%和2.0%. 经90 ℃老化24 h后, C—C含量较60 ℃老化表面增至84.1%, C—O含量分别降至10.1%, CO和O—CO含量分别增至3.1%和2.7%. 等离子体改性LDPE表面接触角由97.2°降至42.3°, 经60 ℃老化24 h后接触角增至95.9°, 经90 ℃老化24 h后接触角增至104.2°, 等离子体改性LDPE表面发生“疏水性过回复”. 根据含有粗糙因子的接触角随时间演变模型, 得到了具有纳米凸点织构LDPE表面在不同老化温度下的可移动极性基团所占面积分数( $f m p$ )、固定极性基团所占面积分数( $f im p$ )和特征时间常数(τ)3个成分重构参数, 解释了“疏水性过回复”现象.

木质素磺酸钠在氧化铁表面的吸附驱动力

周明松, 王文利, 杨东杰, 邱学青

2014, 35(8): 1822-1827. doi:10.7503/cjcu20140186

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研究吸附介质的pH值、尿素及盐类对木质素磺酸钠(SL)在氧化铁表面吸附性能的影响规律, 结果表明, 络合能力较强的柠檬酸钠使SL的吸附量几乎减少至零, 较弱络合能力的亚硫酸钠使SL的吸附量具有一定程度的降低, 而无络合能力的硫酸钠增大了SL的吸附量. 说明SL的羧基与氧化铁之间的络合吸附驱动力对吸附起主导作用, 磺酸基对其在氧化铁上吸附的影响很弱. 采用氯化锂屏蔽部分羧基后SL在氧化铁上的吸附量也有所降低, 进一步证明了羧基与氧化铁表面的络合作用是其吸附的主要驱动力.

木质素磺酸钠在氧化铁表面的吸附驱动力

周明松, 王文利, 杨东杰, 邱学青

2014, 35(8): 1828-1834. doi:10.7503/cjcu20140186

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