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2014年 第35卷 第9期    刊出日期：2014-09-10

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高等学校化学学报2014年第35卷第9期封面和目次

2014, 35(9):  0-0. 

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综合评述

含菲并咪唑基团的蓝色电致发光材料

李维军, 高曌, 王志明, 杨兵, 路萍, 马於光

2014, 35(9):  1849-1858.  doi:10.7503/cjcu20140568

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菲并咪唑作为一类新型的蓝色荧光材料的构筑基元, 其以合适的禁带宽度、 较高的发光效率、 优异的光热稳定性和相对平衡的载流子注入和传输能力, 引起广泛关注. 发展性能优良的蓝光材料对有机电致发光器件的进一步应用十分重要. 本文综述了近年来基于菲并咪唑基团的蓝色电致发光材料的研究进展, 系统地介绍了菲并咪唑基团的结构特征以及各类衍生物的器件性能, 展望了这类化合物在电致发光领域的应用前景.



研究论文: 无机化学

开放骨架亚磷酸锰(NH₄)₂Mn₃(HPO₃)₄和Mn(HPO₃)的离子热合成与表征

何永科, 颜岩, 杨芬, 吴俊标, 宋晓伟

2014, 35(9):  1859-1863.  doi:10.7503/cjcu20140529

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采用离子热法, 在保持其它合成因素相同的条件下, 仅改变离子液体种类, 合成了2例不同结构的开放骨架亚磷酸锰化合物(NH₄)₂Mn₃(HPO₃)₄(1)和Mn(HPO₃)(2), 并对其单晶结构进行了解析. 化合物1是由MnO₆八面体和亚磷酸根构筑成的二维层状结构化合物, 其中铵根离子填充在层间平衡骨架电荷; 化合物2是由MnO₆八面体和亚磷酸根通过共享顶点氧原子连接构筑而成的致密的三维开放骨架. 通过扫描电子显微镜(SEM)、 X射线单晶结构解析、 X射线粉末衍射(XRD)和元素分析(ICP-AES及CHN)对化合物进行了详细表征. 化合物1的磁学性质研究结果表明其结构中的的Mn²⁺间存在较强的反铁磁相互作用.



二元阴、 阳离子表面活性剂调控合成不同形貌的介孔二氧化硅

彭策, 牟鸣薇, 谢诗航, 蔡强

2014, 35(9):  1864-1870.  doi:10.7503/cjcu20140371

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经过简单的水热处理, 以二元阴、 阳离子表面活性剂[十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂]为模板剂合成了不同形貌的介孔二氧化硅. 通过调控2种表面活性剂摩尔分数R(R=n(SDS)/[n(SDS)+n(CTAB)]), 合成了多种形貌的介孔二氧化硅. 对合成的不同形貌样品通过扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线粉末衍射仪(XRD) 及比表面和孔隙分析仪进行了表征. 结果表明, 随着R值从0.01变化到0.50, 介孔二氧化硅的形貌经历了一系列规律性的变化, 出现了二维六方、 层状相和反相堆积的形貌: 在R=0.01~0.18之间, 主要产物为六方相棒状结构, 且长径比随着R值增大而增大; 在R=0.20~0.28之间主要得到空心泡状结构且具有明显的演变过程; 在R=0.32~0.40之间发生了多层囊泡到单层囊泡的结构转变; 当R值超过一定范围时会产生反相堆积的形貌. 分析认为, SDS在加入过程中通过影响堆积参数g影响胶束的形貌变化, 调控了不同形貌介孔二氧化硅的合成. 各阶段产物形貌和R值的变化有直接关系, 可通过改变R值来合成特定形貌的产物.



两种不同Pb源对PbSe纳米晶生长的影响

李晓腾, 王英楠, 林奥雷

2014, 35(9):  1871-1876.  doi:10.7503/cjcu20140311

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采用有机相合成法, 分别以PbO和醋酸铅[Pb(Ac)₂]作为铅源, 研究了在不同反应温度和反应时间下, 不同铅源对PbSe纳米晶生长的影响. 实验结果表明, 以PbO作为铅源, 油酸(OA)作为配体时, 在不同的反应温度下得到了球形PbSe纳米晶和截角八面体PbSe纳米晶; 选择Pb(Ac)₂作为铅源时, 在不同的温度下得到了PbSe纳米花和PbSe纳米星. 选择不同铅源得到的PbSe纳米晶形貌完全不同, 这主要是由于醋酸根的引入产生了不同的空间位阻, 引起纳米晶导向吸附并形成纳米花. 而随着反应温度的升高和反应时间的延长, 这些不同形貌的PbSe纳米晶最终会演变成纳米立方块, 这主要是由PbSe的晶体特性决定的.



分析化学

新鲜宫颈癌组织的拉曼光谱研究

张海鹏, 郑超, 路璐, 邹亚斌, 王翠花, 徐抒平, 徐蔚青, 范志民, 路来金, 韩冰

2014, 35(9):  1877-1882.  doi:10.7503/cjcu20140401

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采用便携式拉曼光谱仪对新鲜宫颈癌组织、 宫颈上皮内瘤变Ⅲ级(CIN Ⅲ)组织及正常宫颈组织进行检测, 通过光谱特征峰分析比较了各组织中化学成分的差异, 归纳了3类组织的拉曼光谱特征及区别. 正常组织以脂类特征峰(817, 1127, 1176, 1450, 1769 cm^-1)为主, 而宫颈癌和宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织则以蛋白特征峰(755, 1003, 1372, 1542, 1577 cm^-1)为主. 病变组织的主要区别在于宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织在853和1542 cm^-1处出现了较明显的蛋白特征峰; 宫颈癌组织则含有明显的核酸特征峰(784, 1094, 1345 cm^-1). 通过特征峰归属及分析发现, 3类组织在磷酸二酯基团形成氢键的能力、 DNA的相对含量、 亚甲基的无序性、 酰胺Ⅰ带的CO变形振动及类胡萝卜素的有无等方面存在显著差异. 表明拉曼光谱可检测宫颈癌组织, 探索宫颈癌与宫颈上皮内瘤变Ⅲ级的联系与区别, 以早期诊断宫颈癌, 具有良好的临床应用潜力.



基于核磁共振氢谱代谢组学研究黄连解毒汤对胰岛素抵抗大鼠棕色脂肪组织代谢组的影响

杨永霞, 王琳琳, 郑凌云, 王淑美, 黄榕波, 张磊, 黄耀庭

2014, 35(9):  1883-1888.  doi:10.7503/cjcu20140308

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采用基于核磁共振氢谱(¹H NMR)的代谢组学方法, 研究了黄连解毒汤(HJD)对高果糖诱导胰岛素抵抗大鼠模型棕色脂肪代谢组的影响. 选取Wistar大鼠32只, 适应7 d后随机分为正常对照组、 模型组、 阳性药物对照组和黄连解毒汤组, 每组8只. 正常对照组给予纯净水喂养, 其它3组给予100 g/L的果糖水喂饲. 28 d后, 4组大鼠除了继续给予100 g/L的果糖水喂养外, 阳性对照组和黄连解毒汤组同时分别给予阿托伐他汀10 mg/(kg·d)和HJD水煎剂3.175 g/(kg·d)灌胃, 正常对照组和模型组给予一定体积的生理盐水灌胃, 整个实验持续56 d. 取各组大鼠棕色脂肪组织(BAT), 采集各组组织提取液的¹H NMR谱, 运用主成分分析法(PCA)分析. 与正常对照组相比, 在模型组中乳酸、 胆碱、 磷脂胆碱/甘油磷脂胆碱、 肌酸/肌酸酐、 牛磺酸和肌苷的含量升高, 脂质含量降低; 黄连解毒汤组逆转了模型组中上述各代谢物的变化, 且引起肌醇升高, 均具有统计学意义. 实验结果表明, 黄连解毒汤能够逆转机体能量代谢、 减轻细胞膜受损以及降低肝肾损伤, 初步阐明了黄连解毒汤对胰岛素抵抗状态下棕色脂肪组织代谢的调控作用.



凝胶电泳-激光烧蚀进样电感耦合等离子体质谱与非特异性同位素稀释法联用技术定量分析人血清中蛋白

张丹, 冯流星, 王军, 申黛瑞, 熊金平

2014, 35(9):  1889-1895.  doi:10.7503/cjcu20140233

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建立了聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)-激光烧蚀进样电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)与非特异性同位素稀释法联用技术, 通过测定蛋白条带上硫元素的含量, 实现了人血清中蛋白的定量分析. 血清电泳分离条件为: 分离胶浓度(质量分数)为7.5%, 浓缩胶浓度为4%, 电泳电压100 V. 为优化激光烧蚀实验条件, 以LA-ICP-MS测得不同浓度硫富集凝胶中³²S的信号强度, 在1~400 μg/g范围内呈现良好的线性关系, R²=0.993. 采用外标法对血清中的转铁蛋白和白蛋白进行了相对定量分析. 此外, 重点采用“电泳后同位素稀释”方法实现了蛋白条带上³⁴S稀释剂的加入, 对血清中转铁蛋白和白蛋白进行了绝对定量分析; 采用人血清蛋白标准物质ERM-DA470/IFCC对建立的方法体系进行了验证, 结果表明2种蛋白的定量结果与标准值吻合, 方法的准确性好, 且测量精度优于外标法.



有机化学

促性腺激素释放激素类似物-紫杉醇靶向抗肿瘤缀合物的合成及评价

马永涛, 冯思良, 王晨宏, 周宁, 刘克良

2014, 35(9):  1896-1900.  doi:10.7503/cjcu20140451

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以促性腺激素释放激素类似物(GnRHa)为靶向配体, 以紫杉醇为抗癌因子, 分别以硫醚键和二硫键为连接臂, 设计合成了2个靶向抗肿瘤缀合物. 研究了缀合物的肿瘤细胞增殖抑制活性和GnRH受体结合活性, 结果表明, 2个缀合物均具有较强的抗肿瘤活性和GnRH受体亲和力; 另外, 血浆稳定性实验结果显示, 以硫醚键偶联的缀合物1在血浆中孵育24 h, 原型保留仍在50%以上, 具有较高的稳定性.



不同电性脂质体对金黄色葡萄球菌组氨酸激酶AgrC跨膜镶嵌效率的影响

熊文, 权春善, 王丽娜, 张旭宁, 赵晶, 郑维, 范圣第

2014, 35(9):  1901-1907.  doi:10.7503/cjcu20140057

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通过改变脂质体中磷脂成分, 构建了不同电性的脂质体. 利用表面活性剂介导方法, 将截短的金黄色葡萄球菌细胞膜上的组氨酸激酶AgrC(AgrC_TM6-7C)蛋白重构到不同电性的脂质体上. 结果表明, 阴离子脂质体对AgrC_TM6-7C蛋白的镶嵌效率明显高于阳离子脂质体, 约60%~70%镶嵌至阴离子脂质体中的AgrC_TM6-7C蛋白的细胞质域朝向脂质体囊泡的外部, 并保持较高活性. 利用圆二色光谱比较了AgrC_TM6-7C蛋白在表面活性剂胶束和脂质体中的二级结构稳定性, 发现阴离子脂质体对AgrC_TM6-7C蛋白的二级结构具有一定的保护作用, 可明显提高蛋白的热稳定性.



苯并呋喃-2,3-二酮和丙酮的不对称Aldol反应

李鑫, 韩玉, 谈柏轩, 王斌, 程津培

2014, 35(9):  1908-1911.  doi:10.7503/cjcu20140052

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以脯氨酸作为催化剂催化苯并呋喃-2,3-二酮与丙酮的不对称Aldol反应, 高选择性地合成了一系列3位含有手性季碳中心的苯并呋喃酮类化合物.



基于乙酸为溶剂和催化剂的芳乙酮Mannich反应

卜辉娟, 张静, 穆博帅, 李媛

2014, 35(9):  1912-1918.  doi:10.7503/cjcu20131050

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采用乙酸作溶剂和催化剂, 将芳乙酮与甲醛和二级胺进行Mannich反应及热解反应, 并未得到预期的Mannich碱或α,β-不饱和酮(2), 而是以较高产率(65%~73%)生成了乙酸(2-芳甲酰基)烯丙酯(3a~3o). 通过核磁共振波谱、 高分辨质谱和红外光谱表征了化合物3a~3o的结构, 研究了此“异常”反应的发生条件, 并提出了可能的反应机理. 结果表明, 芳乙酮的特殊结构及反应中过量的乙酸是产生化合物3a~3o的决定因素.



物理化学

水催化2个酯分子相互转化反应的理论研究

蒋举兴, 王家俊, 段焰青, 刘亚, 王文元, 吴少华

2014, 35(9):  1919-1925.  doi:10.7503/cjcu20140459

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从印楝植物内生真菌Phomopsis sp.培养液中分离得到的4-acetoxymultiplolide(1)和1-acetoxymultiplo-lide(2)在室温及水存在下能够相互转化. 提出二者相互转化最可能的4个途径(机理A~D). 在B3LYP/6-311+G(d,p)水平进行气相条件的优化, 结果表明, 无水催化的机理A中TS1和TS2的活化能均显著大于120 kJ/mol, 2个分子水催化的机理D中TS1和TS2的活化能则显著降低. 计算结果显示水的溶剂化效应能进一步降低机理D中TS1和TS2的活化能. 在MP2/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-311+G(d,p)水平计算了单点能, 得到在水相时机理D中TS1和TS2的活化能分别为106.24和107.37 kJ/mol. 因此, 机理D是化合物1 和2在室温下及水存在时相互转化最可能的途径, 该途径是一种特殊的水催化分子内酯的醇解反应, 也是一种经典的亲核加成反应, 通过一种新的叔醇中间体实现.



甲醇氧化羰基化反应中CO和CH₃O在CuCl(111)表面上吸附作用的理论研究

郑华艳, 章日光, 李忠

2014, 35(9):  1926-1932.  doi:10.7503/cjcu20140426

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基于密度泛函理论方法, 采用广义梯度近似方法结合周期平板模型, 对甲醇氧化羰基化反应中CuCl(111)表面上CO和CH₃O的吸附、 共吸附及CH₃OCO的吸附进行了系统研究, 探讨了CO和CH₃O反应生成CH₃OCO以及CH₃OCO和CH₃O反应生成碳酸二甲酯(DMC)的动力学特性. 计算结果表明, 在CuCl(111)表面的共吸附体系中, CO和CH₃O之间的相互作用力比自由态的CO和CH₃O之间的作用力大; CO和CH₃O反应生成CH₃OCO为整个甲醇氧化羰基化反应的速控步骤, 活化能为113.19 kJ/mol, 计算结果与实验结果一致.



聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能

樊晔, 方云, 陈韩婷, 高迪

2014, 35(9):  1933-1940.  doi:10.7503/cjcu20140341

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以天然不饱和脂肪酸共轭亚油酸(CLA)为绿色单体, 通过简单的分子自组装和可控自交联反应制备聚共轭亚油酸(PCLA)聚集体. 透射电子显微镜(TEM)结果显示, PCLA聚集体的形貌呈现独特网状结构, 其联结单元为来自于CLA胶束的膨大颗粒. 采用氯金酸在极性聚合物表面原位还原, 2 d后在网状PCLA基底上制备得到以CLA胶束为核(20 nm)的网状纳米金结构, 而且网状PCLA的原位还原作用与模板作用相结合是获得PCLA基网状纳米金的充分必要条件. 与普通球形胶态金纳米颗粒[(5±1) nm]相比, PCLA基网状纳米金对苯硫酚具有更好的表面增强拉曼散射(SERS)效应, 对对硝基苯酚具有更好的催化还原效果.



新型微胶囊负载环多胺锰配合物的催化氧化性能

宋敏, 张琳萍, 钟毅, 徐红, 毛志平

2014, 35(9):  1941-1947.  doi:10.7503/cjcu20140250

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采用乳化溶剂蒸发的方法制备了负载型催化剂环多胺锰/乙基纤维素微胶囊(MnAcL-EC), 并确认了MnAcL在微胶囊内负载后结构的完整性, 对其进行了形貌结构表征, MnAcL-EC微胶囊负载型催化剂内部呈特殊的多芯结构. 该催化剂在活性蓝(C.I. Reactive Blue 49)的氧化反应中表现出了优异的催化性能. 催化反应后微胶囊粒径增大, 球体表面孔道增多; 元素分析结果显示, 微胶囊内负载的MnAcL在催化反应后几乎没有减少, 表明负载后的MnAcL是在微胶囊内部催化了外界底物分子的氧化反应. 所制备的MnAcL-EC微胶囊具备很好的循环利用性, 可以有效减少催化活性组分的流失, 方便回收利用.



种子数密度控制的Au@SiO₂纳米粒子的合成

罗春香, 崔莺, 喻慧敏, 孔格致, 胡家文

2014, 35(9):  1948-1953.  doi:10.7503/cjcu20140230

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在异丙醇介质中用Frens金溶胶作种子介导合成二氧化硅包覆金(Au@SiO₂)纳米粒子. 研究结果表明, 单核Au@SiO₂纳米粒子的产率取决于催化剂用量、 硅源加入速率及种子数密度. 通过种子数密度控制, 合成了高度单分散的粒径为200, 320和450 nm的Au@SiO₂纳米粒子, 以期用作功能材料的理想构筑单元.



钒掺杂介孔二氧化钛的制备及可见光催化性能

徐鹏, 李佑稷, 刘晨, 李铭, 邓瑞成

2014, 35(9):  1954-1961.  doi:10.7503/cjcu20140213

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以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板, 钛酸四正丁酯为钛源, 偏钒酸铵为掺杂离子前驱体, 通过液晶模板辅助溶胶-凝胶法制备钒掺杂介孔Ti\begin{array}{c}{O_2}_{}\end{array}(VMT), 采用X射线衍射(XRD)、 N₂吸附-脱附分析、 热重-差热分析(TG-DTA)、 X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)等对样品结构进行表征, 选择亚甲基蓝为目标降解物, 对VMT的可见光催化性能进行了研究. 结果表明, 钒掺杂减小了介孔TiO₂(MT)的粒径和光生电子-空穴复合率, 增大了比表面积及Ti³⁺和羟基浓度, 导致VMT比纯MT和P25光催化活性高, 并且钒掺杂使MT带隙能降低, 使其具有很高的可见光催化活性. 最佳的光催化条件为: VMT的浓度为0.83 g/L, MB的浓度为1 mg/L.



Ir_0.08Ti_0.92O₂及其载Pt催化剂的制备与电催化性能

王强, 王锐, 徐海波

2014, 35(9):  1962-1967.  doi:10.7503/cjcu20140209

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采用TiN浸渍热分解法制备了低铱含量Ir_0.08Ti_0.92O₂纳米粉体, 再通过微波辅助制备Pt/Ir_0.08Ti_0.92O₂催化剂, 并与采用传统亚当斯法制备的IrO₂和商品化Pt/C进行对比研究. 利用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(SEM)、 X射线能量散射谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对产物进行了分析. 结果表明, Ir_0.08Ti_0.92O₂是一种纳米棒状金红石相固溶体, 直径约15 nm, 担载Pt粒度5~7 nm, 其中本体Ir/Ti原子比为0.084∶0.916, 表面Ir/Ti原子比为0.296∶0.704, 表明Ir在表面发生富集. 经稳态极化曲线和线性扫描伏安测试得到析氧反应的本征催化活性由高到低为Ir_0.08Ti_0.92O₂>Pt/Ir_0.08Ti_0.92O₂>IrO₂, 前两者性能相近; Pt/Ir_0.08Ti_0.92O₂的氧还原反应活性低于Pt/C, 需进一步优化载Pt粒度. 研究结果表明, Ir_0.08Ti_0.92O₂既是高效、 低成本的析氧反应催化剂, 也是高性能载体材料, 这使Pt/Ir_0.08Ti_0.92O₂作为双效催化剂在成本、 催化性能和稳定性上具有更大优势, 也可作为优异的析氢反应催化剂.



超声刻蚀法构建分级结构的超疏水表面

黄建业, 王峰会, 侯绍行, 赵翔

2014, 35(9):  1968-1974.  doi:10.7503/cjcu20140205

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在湿法刻蚀和超声空化的基础上, 采用超声刻蚀法制备了具有微纳米分级结构的超疏水表面. 以等体积比的硝酸/乙醇(体积分数为4%)和双氧水(质量分数为30%)的混合溶液作为刻蚀剂, 在室温下对60Si2Mn钢、 60^#钢、 T10钢、 Cr06钢、 65Mn钢和硅钢表面超声刻蚀2~10 min, 构建出多种形貌的微纳米分级结构. 上述表面经氟硅烷修饰后具有超疏水性, 水的表观接触角高达157.0°, 155.8°, 157.4°, 154.9°, 157.6°和156.8°, 滚动角分别为6.5°, 19.2°, 6.1°, 7.8°, 6.7°和7.2°. 与常规刻蚀方法相比, 超声刻蚀的化学刻蚀作用因与空化作用耦合而得到强化和改变, 从而在钢表面构建出分级结构. 由于材料表面微结构形貌和固/液界面接触状态不同, 制得的超疏水表面表现出的润湿行为也不同. 超声刻蚀法简单易行, 成本低廉, 适用于其它金属表面构建微纳米分级结构和超疏水表面.



铌酸银可见光催化降解聚氯乙烯薄膜

王丹丹, 刘俊渤, 常海波, 唐珊珊

2014, 35(9):  1975-1981.  doi:10.7503/cjcu20140185

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采用涂层法在玻璃基底上分别制备了纯聚氯乙烯(PVC)薄膜和添加水热法制备的钙钛矿型铌酸银(AgNbO₃)光催化剂的复合薄膜(PVC-wAgNbO₃, 其中w为AgNbO₃的质量分数), 在500 W氙灯照射120 min条件下进行了薄膜的光催化降解实验. 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对光照前后薄膜的形貌及光催化降解过程进行了表征. 结果表明, 在光催化降解过程中纯PVC薄膜失重率为4.09%, 而PVC-3%AgNbO₃, PVC-6%AgNbO₃, PVC-9%AgNbO₃和PVC-15%AgNbO₃复合薄膜分别失重20.36%, 23.52%, 27.62%和33.83%. AgNbO₃光催化剂加速了PVC薄膜的降解, 且随着AgNbO₃光催化剂添加量的增加, PVC薄膜的光催化降解速率不断增大.



剥离-共组装法制备葫芦素插层类水滑石纳米杂化物

王爽, 兀晓文, 李海平, 张人杰, 侯万国

2014, 35(9):  1982-1987.  doi:10.7503/cjcu20140159

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采用剥离-共组装法制备了电中性疏水药物葫芦素(CA)插层类水滑石(HTlc)纳米杂化物. 先用胆酸钠(Ch)包覆修饰葫芦素, 再与剥离的HTlc薄片共组装, 形成CA-Ch-HTlc纳米杂化物. 采用小角X射线散射、 傅里叶变换红外吸收光谱、 透射和扫描电子显微镜、 Zeta电位和元素分析等技术对样品进行了表征. 所制备纳米杂化物的载药量达到7.06%, 表明该方法可以实现电中性疏水药物在HTlc上的有效负载. 依据胆酸离子和葫芦素尺寸及纳米杂化物通道高度推测, 胆酸离子在HTlc层间为双层排列, 其长轴几乎垂直于HTlc层板; 葫芦素分子插入(或“溶入”)胆酸离子双层中. CA-Ch-HTlc纳米杂化物具有良好的药物缓释效果, 其药物释放过程符合准二级动力学方程.



电沉积-置换法制备Pt/Ti对电极及其对染料敏化太阳能电池性能的提升

王耀琼, 冉秀芝, 高焕方, 李莉, 魏子栋

2014, 35(9):  1988-1993.  doi:10.7503/cjcu20140135

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采用电沉积-置换法在Ti片上制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极Pt/Ti. 形貌表征结果显示, 与传统热解法制备的Pt/FTO对电极相比, Pt/Ti对电极Ti基底上Pt催化颗粒的粒径和分散性得到显著改善. 光电流-光电压特性曲线测试结果表明, 以Pt/Ti为对电极的DSSC与以Pt/FTO为对电极的DSSC相比, 光电转化效率提高了20.8%. 由于Pt颗粒分散性和粒径的改善所引起的Pt催化性能的提高、 Pt/Ti对电极更低的电阻以及Ti基底更好的反光性能是提升DSSC性能的原因.



二甲基亚砜在锂二次电池中的应用

袁振善, 徐强, 桑林, 丁飞

2014, 35(9):  1994-1998.  doi:10.7503/cjcu20140126

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采用二甲基亚砜(DMSO)作为锂二次电池的电解液, 研究了锂在DMSO中的沉积形貌和循环效率. 比较了六氟磷酸锂(LiPF₆)在DMSO、 碳酸丙烯酯(PC)和1,3-二氧环戊烷(DOL)3种溶剂中的沉积形貌和循环效率, 并研究了LiPF₆、 四氟硼酸锂(LiBF₄)、 高氯酸锂(LiClO₄)和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)4种锂盐在DMSO中的沉积形貌和循环效率. 结果表明, 锂在DMSO中沉积得到的表面光滑平整且致密均匀, 循环效率在前10周要高于在PC中的, 溶剂DMSO有望用于金属锂二次电池中.



静电纺丝制备中空纤维原位固定化碳酸酐酶用于二氧化碳的吸收

崔建东, 李莹, 姬晓元, 边红杰, 张羽飞, 苏志国, 马光辉, 张松平

2014, 35(9):  1999-2006.  doi:10.7503/cjcu20140059

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考察了游离碳酸酐酶吸收CO₂水合体系反应条件, 并通过同轴共纺静电纺丝技术制备出中空结构纤维, 实现了碳酸酐酶在中空纤维中的原位包埋, 提高了酶的稳定性并便于回收和重复利用. 实验结果表明, 固定化碳酸酐酶的热稳定性显著增强, 受Cu²⁺和Fe³⁺等金属离子的抑制作用大幅度降低. 连续使用11次后所生成的CaCO₃沉淀量仍能达到首次使用的81.9%. 固定化酶体系生成的CaCO₃沉淀包括方解石型和球文石型2种晶形, 而无酶和加入游离碳酸酐酶的反应体系则主要生成方解石型CaCO₃沉淀.



高分子化学

极性单体锂系阴离子嵌段共聚物的合成与表征

陈波, 王继铭, 束民泽, 邹斌, 管涌, 郑安呐

2014, 35(9):  2007-2013.  doi:10.7503/cjcu20140468

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以酚锂作为副反应抑制剂, 以正丁基锂或1,1-二苯基乙烯盖帽的正丁基锂为引发剂, 通过顺次添加单体的方法, 合成了结构明确的聚异戊二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PI-b-PMMA)和聚甲基丙烯酸正丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PBMA-b-PMMA)2种嵌段聚合物. 嵌段聚合反应中甲基丙烯酸甲酯(MMA)的转化率均高于90%, 通过核磁图谱计算的链节摩尔比与理论设计值吻合. PI-b-PMMA和PBMA-b-PMMA的分子量分别达到4×10⁴和1.6×10⁴. 在环己烷中, 通过顺次添加单体的方法, 合成了结构明确的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PI-b-PMMA)三嵌段共聚物, 各单体的转化率均达到100%, 并且产物中的链节摩尔比和理论设计值一致, 最终产物的分子量达到7.4×10⁴, 分子量分布仅为1.28, 为极性三嵌段热塑性弹性体以及有机玻璃透明增韧剂的工业化奠定了基础.



本体共聚合制备丙烯/1-丁烯合金及表征

张春雨, 董博, 张贺新, 陈春海, 张学全

2014, 35(9):  2014-2018.  doi:10.7503/cjcu20140399

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以球形高效负载的TiCl₄/MgCl₂/邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)为催化剂, 采用本体聚合方法进行丙烯与1-丁烯共聚合研究. 考察了共单体效应对共聚活性及聚合物立构规整性的影响; 表征了共聚物的结构. 结果表明, 随着1-丁烯/丙烯投料比的增加, 聚合活性呈先升高后降低的趋势, 在1-丁烯/丙烯摩尔投料比为0.26条件下聚合活性达到最高, 并随着共聚物中1-丁烯含量的增加, 共聚物的熔点明显下降, 分子量降低, 分子量分布变窄, 同时共聚物力学性能有明显提高, 透明度逐渐增加.



聚谷氨酸为骨架的梳状基因载体的合成及生物学性能评价

何宁, 孙贺春, 徐欢喜, 邵张章

2014, 35(9):  2019-2026.  doi:10.7503/cjcu20140326

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以聚谷氨酸为骨架, 用低分子量聚乙烯亚胺胺解聚谷氨酸苄酯, 得到聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺, 用异佛尔酮二异氰酸酯将聚乙二醇单甲醚偶联到聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺上, 合成了梳状聚阳离子基因载体聚谷氨酸-g-(聚乙烯亚胺-b-聚乙二醇). 利用核磁共振氢谱、 激光粒度分析仪、 Zeta电位仪和凝胶电泳对聚阳离子载体及其与质粒脱氧核糖核酸(pDNA)形成的复合物进行了表征. 通过噻唑蓝(MTT)细胞毒性测试、 绿色荧光蛋白质粒pEGFP-C1及荧光素酶质粒pGL3体外转染实验考察了载体的细胞毒性及基因转染效率. 结果表明, 当聚乙烯亚胺中N原子和DNA中P原子的摩尔比(N/P)大于5时, 载体能很好地包裹DNA, 载体与DNA形成的复合物粒径约为130 nm, Zeta电位约为28 mV; 通过MTT实验和体外质粒转染实验显示出载体在测量范围内具有极低的细胞毒性和较高的转染效率.



基于多巴胺自聚合与表面接枝PHGH制备抗菌纳滤膜

李霞, 曹义鸣, 康国栋, 于海军, 刘中楠

2014, 35(9):  2026-2030.  doi:10.7503/cjcu20140305

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在水溶液中将聚六亚甲基单胍盐酸盐(PHGH)共价接枝在经多巴胺自聚合改性的聚砜膜表面, 制备具有抗菌性能的纳滤膜. 采用全反射红外光谱(ATR-FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试考察膜表面的结构、 形貌和亲水性变化. 探讨PHGH含量对膜的接枝度及分离性能的影响, 并对膜的抗菌性能进行了评价. 结果表明, 经过多巴胺的自聚合和表面接枝PHGH后, 聚砜膜表面形成了具有纳滤分离性能的活性层, 并且膜表面亲水性得到改善. 随着PHGH含量的增大, 膜的纯水通量降低, 而对无机盐和染料的截留性能提高. 接枝后的复合膜具有较高的抗菌性能, 当PHGH含量为3%(质量分数)时, 抗菌率可达98.5%.



对二氯苄-聚乙烯咪唑型聚合离子液体的制备及对煤焦油中苯酚的吸附性能

熊佳丽, 孟洪, 陆颖舟, 李春喜

2014, 35(9):  2031-2036.  doi:10.7503/cjcu20140214

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以1-乙烯咪唑和1,4-对二氯苄为原料, 通过自由基聚合和季铵化交联反应, 制得了一种新型聚合离子液体吸附剂——聚乙烯基苄基咪唑氯(P[VBnim]Cl), 并用元素分析、 凝胶渗透色谱、 红外光谱、 扫描电子显微镜、 物理吸附分析仪及热重分析等方法对其组成、 结构、 颗粒形貌、 比表面积、 孔结构及热稳定性进行了表征. 结果表明, P[VBnim]Cl 结构中对二氯苄与乙烯咪唑的摩尔比约为1∶3; 产物为米黄色蓬松粉末, 易吸水, 其初始颗粒直径为50~80 nm, 比表面积为13.86 m²/g, 平均孔径9.94 nm, 属于介孔结构材料, 初始热分解温度为274 ℃, 具有较好的热稳定性. 同时, P[VBnim]Cl对中低温煤焦油模型油中的苯酚具有优异的吸附性能, 其吸附能力是活性炭的2~10倍, 该吸附剂用乙酸乙酯再生后, 吸附效果仍然较好, 可以循环使用.



聚丙烯酰胺类疏水缔合物的增黏因素研究

曹绪龙, 胡岳, 宋新旺, 祝仰文, 韩玉贵, 王鲲鹏, 郭东升, 刘育

2014, 35(9):  2037-2042.  doi:10.7503/cjcu20140179

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合成了6种不同修饰度的聚丙烯酰胺疏水聚合物(PAM1~PAM6), 考察了聚合度、 共聚物片段含量及疏水基团大小等内部因素和聚合物的抗剪切能力、 剪切恢复性及抗盐性等外部因素对这些疏水聚合物分子间、 分子内缔合的影响规律.



基于氨基偶氮苯的光和pH响应聚[(三甲基丙烯酸乙酯胺)₈-(4-氨基-4'-甲基丙烯酰胺基偶氮苯)₁](T₈A₁)的合成与表征

蒋红波, 龚成斌, 王强, 唐倩, 马学兵

2014, 35(9):  2043-2049.  doi:10.7503/cjcu20140155

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以对硝基苯胺为原料, 经过偶联、 还原和酰化反应, 合成了4-氨基-4'-甲基丙烯酰胺基偶氮苯(AMAB); 将三乙醇胺和甲基丙烯酰氯反应制得水溶性的十字交联剂三甲基丙烯酸乙酯胺(TMAEA); 将AMAB和TMAEA进行自由基沉淀聚合反应, 制得基于氨基偶氮苯的新型纳米级聚合物聚[(三甲基丙烯酸乙酯胺)₈-(4-氨基-4'-甲基丙烯酰胺基偶氮苯)₁](T₈A₁), 并用紫外-可见光谱(UV-Vis)、 红外光谱(IR)、 热失重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)对T₈A₁进行了表征. 结果表明, T₈A₁在水中具有光和pH双重响应性能, 弥补了传统的偶氮苯类材料仅能在有机溶剂中具有响应的缺陷, 具有广阔的仿生应用前景.



ZrB₂/SiC前驱体的制备、 表征及裂解行为

葛凯凯, 邱文丰, 韩伟健, 叶丽, 赵爱军, 赵彤

2014, 35(9):  2050-2054.  doi:10.7503/cjcu20140152

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以聚锆氧烷为锆源, 聚硼硅氮烷兼作硼源、 硅源和碳源, 通过共混得到ZrB₂/SiC液相前驱体, 该前驱体经高温裂解得到ZrB₂/SiC复相陶瓷. 对ZrB₂/SiC前驱体的裂解行为、 陶瓷产物结构及微观形貌进行了表征. 结果表明, ZrB₂/SiC前驱体经1400 ℃裂解后保持无定形状态, 1500 ℃处理后析出t-ZrO₂晶体, 1600 ℃时体系发生碳热还原反应生成ZrC, 同时析出SiC晶体, 1700 ℃时生成ZrB₂, 最终陶瓷产物晶相组成为ZrB₂/SiC. 在1500~2000 ℃范围内, 随着处理温度的升高, 陶瓷由致密结构变为多孔结构, 最终陶瓷产物由尺寸为100~300 nm的纳米颗粒堆积而成, 各元素分布均匀.