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当期目录

    2015年 第36卷 第1期    刊出日期:2015-01-10
    目次
    高等学校化学学报2015年第36卷第1期封面和目次
    2015, 36(1):  0-0. 
    摘要 ( 653 )   PDF (12056KB) ( 1074 )  
    相关文章 | 多维度评价
    综合评述
    电喷雾质谱在寡糖序列分析中的应用
    陈欢欢, 赵峡, 栾晓红, 于广利
    2015, 36(1):  1-8.  doi:10.7503/cjcu20140629
    摘要 ( 2123 )   HTML ( 6)   PDF (2222KB) ( 867 )  
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    选取具有不同结构特征的N-糖链、 硫酸软骨素寡糖、 人乳寡糖以及海洋来源的壳寡糖、 褐藻胶寡糖、 卡拉胶寡糖和硫酸岩藻寡糖等, 对电喷雾质谱在寡糖的主链序列、 分支位点、 硫酸基取代位置确定、 单糖组成和聚合度分析等方面的应用技术及碎片离子的断裂规律进行了总结. 根据相邻同类碎片离子之间的质荷比差值可初步判断寡糖的单糖组成类型; 通过与色谱分离技术联用或衍生化方法可提高寡糖的分辨率和离子化效率, 并测得寡糖的分子量及聚合度; 借助串联质谱及对寡糖还原端的特异性标记, 可获得寡糖的还原端残基和部分序列信息; 根据寡糖产生的特征碎片离子及其丰度大小可判断残基的特定位置和类型. 另外, 寡糖的分支通常作为一个整体发生糖苷键断裂或产生D离子, 据此可判断分支点的位置; 根据硫酸寡糖产生的特异性跨环断裂碎片, 可以确定硫酸基的连接位置. 这些规律和方法的总结为未知寡糖的结构和序列的分析提供了启发和指导.

    金属/分子/金属结的电子输运机理与表征
    杨扬, 刘俊扬, 晏润文, 吴德印, 田中群
    2015, 36(1):  9-23.  doi:10.7503/cjcu20140941
    摘要 ( 2844 )   HTML ( 5)   PDF (3965KB) ( 830 )  
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    金属/分子/金属结是分子电子学中的基本单元. 根据电子的相位是否发生改变, 分子结中的电子输运可以分为相干输运和非相干输运两类. 在实验上, 分子结的表征方法可以分为电学性质表征和非电学性质表征两类. 本文借助能级图, 首先对分子结的电子输运机理作了简明解释. 在此基础上, 结合文献报道和本课题组此前的工作, 对分子结的一些常用电学表征方法, 包括电流-电压特性曲线、 电流-时间曲线、 电导统计柱状图、 转变电压谱、 散粒噪声测试、 非弹性电子隧道谱和热电效应法进行了介绍.

    超氧负离子在生物发光中的作用
    罗艳玲, 刘亚军
    2015, 36(1):  24-33.  doi:10.7503/cjcu20140804
    摘要 ( 2363 )   HTML ( 2)   PDF (2005KB) ( 851 )  
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    活性氧物种和超氧负离子是生物体内的重要物质, 本文通过超氧负离子在生物发光反应中的作用, 针对几种不同的典型生物发光体系, 综述了超氧负离子参与发光反应的相关理论和实验研究进展.

    研究论文: 无机化学
    二维钨-钒簇聚物[Cu(en)2]2·[VO44{Cu(en)2(H2O)}2]·3H2O的合成与表征
    刘亚冰, 段为杰, 崔小兵, 徐吉庆
    2015, 36(1):  34-40.  doi:10.7503/cjcu20140763
    摘要 ( 1722 )   HTML ( 1)   PDF (3656KB) ( 575 )  
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    采用水热法合成了一个钨-钒簇聚物[Cu(en)2]2[V{Cu(en)2(H2O)}2]·3H2O(1, en=乙二胺), 并通过X射线单晶衍射、 元素分析、 傅里叶变换红外光谱、 X射线粉末衍射、 热重分析、 价键计算、 X射线光电子能谱、 电子顺磁共振和磁性分析对其结构和性能进行了表征. 结果表明, 化合物1是以双支撑的四帽Keggin结构 [(VO4){Cu(en)2(H2O)}2]4- 钨-钒簇合物阴离子为基本结构单元, 与4个[Cu(en)2]2+配合物阳离子以共价键和弱键相连接形成二维层状结构, 相邻层又通过氢键连接成三维超分子网络. 研究了化合物1的磁性及光催化降解罗丹明B的活性.

    发红色荧光的类水滑石材料的制备及在LED中的应用
    陈鸿, 赵璇, 高慧, 朱海娣, 姜丽红, 凌启淡
    2015, 36(1):  41-47.  doi:10.7503/cjcu20140714
    摘要 ( 1876 )   HTML ( 0)   PDF (3074KB) ( 782 )  
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    通过共沉淀法合成了发红色荧光的类水滑石材料, 采用硅烷偶联剂对其进行了表面改性, 并利用荧光光谱、 红外光谱、 X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对其结构和性能进行了表征, 探讨了表面改性对荧光类水滑石的影响. 将改性荧光类水滑石与发射波长为384 nm的InGaN芯片组合制成发光二极管, 器件发出明亮的红光. 研究结果表明, 改性的发红色荧光的类水滑石是制作白光二极管可供选用的红色发光材料.

    三维花状结构α-FeOOH纳米材料的制备与表征
    许俊鸽, 李云琴, 苑宝玲, 崔浩杰, 付明来
    2015, 36(1):  48-54.  doi:10.7503/cjcu20140669
    摘要 ( 1974 )   HTML ( 1)   PDF (5545KB) ( 690 )  
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    以硫酸亚铁、 尿素及乙醇为原料, 采用低温常压一步回流法制备了具有三维花状结构的α-FeOOH纳米材料. 考察了反应时间、 反应温度、 尿素浓度和乙醇用量对其结构和形貌的影响及α-FeOOH纳米材料对双氯芬酸钠的吸附性能. 实验结果表明, 当反应温度为90 ℃、 反应时间为6 h、 尿素浓度为0.1 mol/L、 乙醇的体积分数为20%时, 所得α-FeOOH纳米材料具有规整的三维花状结构, 对双氯芬酸钠的吸附量达199.2 mg/g. 基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析, 推断三维花状结构α-FeOOH的生长机制包括定向聚集和外延生长2个过程, 反应初期生成的高活性晶核快速形成不规则橄榄状颗粒并定向聚集成短簇状结构, 再沿z轴方向外延生长, 形成长簇的三维花状结构.

    柔性透明自支撑氧化锡锑电纺纳米纤维膜的制备与表征
    孔壮, 李勇, 鹿现永, 朱英, 江雷
    2015, 36(1):  55-60.  doi:10.7503/cjcu20140667
    摘要 ( 2072 )   HTML ( 1)   PDF (3860KB) ( 553 )  
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    以四氯化锡和三氯化锑为前驱体, 通过静电纺丝技术制备了柔性透明的自支撑氧化锡锑(ATO)纳米纤维膜. 研究结果表明, 该柔性ATO纤维膜具有四方相金红石晶体结构, 且呈无规的纤维网状分布. 当前驱体煅烧温度分别为520 ℃和700 ℃时, 纤维的平均直径为200和150 nm; 组成纤维的颗粒的平均粒径为10 和 19 nm; 可见光透过率为72%和80%; 电阻率为5.23和2.20 Ω·cm. 该自支撑ATO纳米纤维膜还显示出优异的柔韧性, 在弯曲500次后其电阻率基本不变.

    固体电解质Ce0.9Er0.1-xPrxO1.95+δ的微观结构及电性能
    林晓敏, 朱丽丽, 韩健, 刘晓梅
    2015, 36(1):  61-66.  doi:10.7503/cjcu20140591
    摘要 ( 1582 )   HTML ( 1)   PDF (2405KB) ( 578 )  
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    采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了固体电解质Ce0.9Er0.1-xPrxO1.95+δ(x= 0.02~0.08), 利用X射线粉末衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 拉曼光谱(Raman)、 X射线光电子能谱(XPS)和交流阻抗谱研究了样品的微观结构和电性能. XRD结果表明, 800 ℃煅烧的所有样品均形成了单相立方萤石结构; Raman光谱结果表明, Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ具有氧缺位的立方萤石结构; XPS分析表明, Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ存在氧缺位, Pr3+离子和Pr4+离子共存; AFM观测结果表明, 1300 ℃下烧结的样品比1400 ℃下烧结的样品致密; 交流阻抗谱结果表明, Pr掺杂量x=0.05时, Ce0.9Er0.05Pr0.05O1.95+δ的电导率最高(σ600 ℃=1.34×10-2 S/cm, Ea=0.90 eV), 比未掺杂Pr的Ce0.9Er0.1O1.95(σ600 ℃=8.81×10-3 S/cm, Ea=0.92 eV)提高了52%, 说明在Ce0.9Er0.1O1.95中适量掺杂Pr可提高材料的电导率, 降低活化能.

    分析化学
    微波辅助合成分子印迹聚合物用于萃取蜂蜜中的氯霉素
    陈海燕, 丁兰, 刘密兰
    2015, 36(1):  67-73.  doi:10.7503/cjcu20140607
    摘要 ( 1837 )   HTML ( 1)   PDF (2776KB) ( 421 )  
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    采用微波辅助法快速制备以氯霉素为模板分子的分子印迹聚合物. 将合成的聚合物作为吸附剂, 选择性分离和富集蜂蜜样品中的氯霉素, 并结合高效液相色谱-串联质谱法对萃取物进行分析. 对合成的分子印迹聚合物进行了表征, 考察了聚合物的吸附性能及其选择性, 并进行了Scatchard分析. 结果表明, 合成的聚合物为球形, 对氯霉素具有良好的识别能力, 最大表观结合量可达0.428 mmol/g. 该方法的线性范围为0.5~100 ng/g, 相关系数>0.999, 蜂蜜中氯霉素的检出限为0.13 ng/g, 6种蜂蜜样品中氯霉素的加标回收率范围为88%~93%.

    基于稳健统计的新鲜乳腺组织拉曼光谱分析
    郑超, 张海鹏, 韩冰, 梁丽佳, 邹亚斌, 徐抒平, 林和平, 徐蔚青, 范志民
    2015, 36(1):  74-80.  doi:10.7503/cjcu20140415
    摘要 ( 1616 )   HTML ( 1)   PDF (951KB) ( 321 )  
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    采用便携式拉曼光谱仪对新鲜乳腺正常组织、 良性组织和恶性组织进行检测, 通过稳健统计方法对拉曼光谱数据进行分析处理, 建立乳腺组织拉曼光谱标准图谱, 根据标准图谱特征峰归纳3类组织的主要区别和特征. 在3类乳腺组织中, 正常组织有明显的脂类特征峰(1078, 1297, 1437, 1653, 1746 cm-1), 而在良性和恶性组织中则出现了较明显的蛋白特征峰(1259, 1530, 1650 cm-1), 正常、 良性和恶性组织的主要区别集中在1340和1534 cm-1处, 应归属为蛋白和类胡萝卜素, 这一结果并不能由经典统计方法得出. 基于稳健统计建立的新鲜乳腺组织拉曼光谱标准图谱为构建数学模型来鉴别乳腺病灶的性质奠定了基础.

    有机化学
    新型酸性离子液体催化的 Knoevenagel缩合反应
    泮丽亚, 李志峰, 倪宇翔, 姚振刚, 余志平, 吴文康, 应安国
    2015, 36(1):  81-86.  doi:10.7503/cjcu20140685
    摘要 ( 1664 )   HTML ( 0)   PDF (1784KB) ( 604 )  
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    研究了一类新型酸性离子液体催化的Knoevenagel缩合反应, 结果表明, 该催化剂适用于一系列芳香/杂环醛与α-取代活性亚甲基化合物间的反应, 反应可在室温下进行, 反应时间短且收率良好(92% ~98%). 该反应体系操作简单, 产物易分离. 提出了可能的反应机理并对机理进行了验证. 该离子液体重复使用5次后仍具有较高的反应活性.

    新型核素 64Cu标记硝基咪唑类肿瘤乏氧显像剂及正电子发射断层扫描显像研究
    罗政, 朱华, 林新峰, 洪业, 肖绍文, 张强, 褚泰伟, 杨志
    2015, 36(1):  87-92.  doi:10.7503/cjcu20140438
    摘要 ( 2544 )   HTML ( 0)   PDF (1726KB) ( 498 )  
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    采用新型核素 64Cu标记了含丙烯胺肟[PnAO(3,3,9,9-Tetramethyl-4,8-diazaundecane-2,10-dione Dioxime)]结构的硝基咪唑类乏氧显像剂PnAO-1-(2-nitroimidazole)[BMS181321], 通过优化反应条件, 于室温下反应10 min后即得到高放化纯度和高比活度的标记化合物 64Cu-BMS181321. 目标产物经放射性高效液相色谱检测验证和体外稳定性实验确认后, 通过尾静脉注射到人源胰腺癌(PANC-1细胞系)裸鼠体内, 分别于注射显像剂4和8 h后进行小动物正电子发射断层扫描显像(Micro-PET). 结果表明, 4 h左右肿瘤乏氧区域有良好的放射性浓聚. 64Cu-BMS181321的合成及其分子显像研究开创了 64Cu标记硝基咪唑类乏氧显像剂进行乏氧显像的先例, 经进一步药物临床实验评价后, 64Cu-BMS181321有望成为具有良好前景的PET乏氧显像药物.

    新型双嘧啶酮二苯醚的合成
    高旗, 陈邦, 侯晓萌, 白银娟, 宋阳, 唐雪松
    2015, 36(1):  93-101.  doi:10.7503/cjcu20140434
    摘要 ( 1586 )   HTML ( 0)   PDF (1254KB) ( 477 )  
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    以自制的4,4'-双甲酰基二苯醚类化合物、 β-酮酸酯及脲为原料, 在FeC13·6H2O的催化下, 通过Biginelli反应合成了12种新型双嘧啶酮二苯醚类衍生物(6a~6l), 探讨了双嘧啶酮合成的反应历程并对反应条件进行优化. 另外, 对4,4'-双甲酰基二苯醚类化合物的合成方法进行了改进, 通过控制对氟苯甲醛的加入时间, 提高了产率, 并大大缩短了反应时间.对所有化合物进行了室内毒力测试, 结果表明, 化合物6d, 6h和6i的抗菌效果较好, 对西瓜枯萎病的EC95值均小于对照药三唑酮; 当取代基R2为CF3时, 化合物的杀菌抑菌活性较好.

    7-取代三唑硫乙氧基黄酮衍生物的合成及生物活性
    段志芳, 付莉, 李充璧
    2015, 36(1):  102-109.  doi:10.7503/cjcu20140423
    摘要 ( 1723 )   HTML ( 0)   PDF (843KB) ( 356 )  
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    7-羟基黄酮与过量1,2-二溴乙烷反应得到7-溴乙氧基黄酮, 将其分别与3-取代-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮肉桂醛席夫碱、 3-取代-4-苯基-5-巯基-1,2,4-三唑、 3-(α-萘亚甲基)-5-巯基-1,2,4-三唑及3-巯基-5-氨基-1,2,4-三唑肉桂醛席夫碱反应, 得到4类共16个7-三唑硫乙氧基黄酮类衍生物. 采用红外光谱(IR)、 核磁共振氢谱(1H NMR)、 质谱(MS)及元素分析(EA)等方法对化合物的结构进行了确证. 测定了目标化合物清除超氧自由基()、 羟自由基(·OH)和2,2-二苯基-1-苦味酰基自由基(DPPH·)的活性及总还原能力, 并测定了其抗菌活性. 结果表明, 多数化合物在0.5 mg/mL浓度时具有抗DPPH·活性, 其中7-(5-苯亚甲基-4-苯基烯丙亚胺基-1,2,4-三唑-3-硫乙氧基)黄酮(1i)活性较强; 多数化合物表现了较好的抑菌活性, 其中7-(5-苯亚甲基-4-苯基-1,2,4-三唑-3-硫乙氧基)黄酮(2c)对大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌和黑曲霉均具有较强的抑制作用.

    物理化学
    疏水蛋白在云母表面的吸附
    何佳, 冯喜增, 邵学广, 蔡文生
    2015, 36(1):  110-115.  doi:10.7503/cjcu20140808
    摘要 ( 2331 )   HTML ( 0)   PDF (3907KB) ( 577 )  
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    采用分子动力学模拟方法研究了疏水蛋白(HFBI)在亲水云母表面的吸附过程. 通过6组平行的分子动力学模拟得到了2种不同的稳定吸附结构, 即通过N端和通过亲水的α螺旋与表面吸附, 得到了5种吸附残基. 进一步用自适应偏置力方法计算了所有吸附残基与表面的结合自由能. 结果表明, 残基Lys是吸附过程的关键残基, 即当HFBI通过含有Lys残基的α螺旋与云母表面作用时, 其吸附构象最稳定. 静电作用是吸附过程的主要驱动力. 在该吸附结构中, HFBI的疏水面暴露在溶液中, 有效降低了云母表面的润湿性.

    表面形貌控制增强铁基载氧体与褐煤化学链燃烧反应活性
    覃吴, 林常枫, 程伟良, 肖显斌
    2015, 36(1):  116-123.  doi:10.7503/cjcu20140756
    摘要 ( 1829 )   HTML ( 0)   PDF (4456KB) ( 614 )  
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    为探究载氧体形貌控制获取适用于化学链燃烧的高活性表面结构载氧体的可行性, 以Fe2O3作为模型载氧体, 从理论上对比研究Fe2O3的高弥勒指数晶面(104)和Fe2O3自然裸露的最主要晶面之一(001)的表面电子特性, 结果表明, Fe2O3(104)的电子结构更有利于表面与煤模型分子的相互作用. 基于理论分析结果, 从实验上控制制备了单晶载氧体Fe2O3(104)/Al2O3, 研究了该载氧体与褐煤的化学链燃烧反应特性. Fe2O3(104)/Al2O3比传统浸渍法制备的载氧体Fe2O3/Al2O3具有更高的反应活性, 与理论计算结果一致. 元素分析表明, Fe2O3(104)/Al2O3与褐煤反应的积碳量远少于Fe2O3/Al2O3与褐煤反应的积碳量. 对比新鲜载氧体及再生后载氧体的结构发现, Fe2O3(104)/Al2O3在反应过程中不断进行氧化还原反应而发生结构弛豫后, 仍然能通过氧化再生. 这表明形貌控制制备可为化学链燃烧技术开发新型高效载氧体提供新思路.

    基于杨梅单宁制备Pt/SiO2-C催化剂及其对肉桂醛选择性催化加氢性能
    方超, 陈亚君, 毛卉, 赵俊, 蒋云福, 赵仕林, 马骏
    2015, 36(1):  124-130.  doi:10.7503/cjcu20140753
    摘要 ( 1712 )   HTML ( 0)   PDF (2708KB) ( 679 )  
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    以天然植物多酚杨梅单宁(BT)改性的SiO2为载体, 经吸附Pt4+、 NaBH4还原和碳化处理制得Pt/SiO2-C催化剂. 对所制备的催化剂进行了表征, 并考察了催化剂对肉桂醛液相选择性催化加氢的性能. 结果表明, 由于杨梅单宁分子的分散稳定作用, 使碳化过程中纳米Pt粒子粒径适度增长且保持高度分散. 碳化温度影响杨梅单宁的脱除效果、 纳米Pt粒子晶型与粒径, 以及载体的比表面积与孔径, 最终影响肉桂醛催化加氢性能. 500 ℃碳化处理得到的Pt/SiO2-C-500催化剂的催化性能最佳, 在乙醇为溶剂, 323.25 K和2 MPa氢压条件下, 肉桂醛6 h转化率为82.98%, 生成肉桂醇的选择性达到91.33%, 表现出较高的催化活性和选择性. 同时, 该催化剂重复使用5次后其催化活性仍为第一次反应活性的81.18%, 体现出优良的重复使用性.

    钙离子通道阻滞剂自乳化给药系统的形成机理
    何芮, 王晓娜, 王歆悦, 邱娅, 杨胜勇, 尹宗宁
    2015, 36(1):  131-141.  doi:10.7503/cjcu20140740
    摘要 ( 1419 )   HTML ( 1)   PDF (4140KB) ( 807 )  
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    以一系列难溶性的二氢吡啶类钙离子通道阻滞剂作为模型药物, 以自乳化面积和药物在自乳化给药系统(SEDDS)中的溶解度作为自乳化评价指标, 建立各组分的分子描述参数与自乳化性质之间的定量函数关系, 通过模型讨论分子结构对自乳化形成机理的影响. 结果表明, 自乳化的发生是各组分含量、 分子间作用力、 亲脂性和分子大小等多方面因素综合作用的结果. 当混合表面活性剂分子较大且药物脂溶性较好时, SEDDS对难溶性药物的增溶能力较强; 表面活性剂与助表面活性剂的质量比较大, 混合表面活性剂的分子较大时, SEDDS的稀释稳定性较好.

    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'-二亚硝胺反应中间体的量子化学研究
    申程, 王鹏程, 赵国政, 陆明
    2015, 36(1):  142-148.  doi:10.7503/cjcu20140661
    摘要 ( 1725 )   HTML ( 1)   PDF (1088KB) ( 355 )  
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    应用密度泛函理论, 在B3PW91/6-31G++(d,p)水平下, 分析了合成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)时可能产生的不同数量硝基取代的中间产物, 并分析了在相同数量的硝基取代时, 中间产物可能具有的同分异构体的热力学选择性, 确认了热力学选择下的反应历程. 比较了4~8个硝基取代中间产物的结构性能数据, 计算结果表明, 超过四硝基取代后, 特别是六硝基中间产物, 具有良好的爆轰性能, 同时稳定性远超ONIP, 并且更易于合成.

    C2H3与C2H5OH和CH3HCO间的脱氢反应对乙醇-碳氢混合燃料燃烧过程的影响
    马鹏, 宋金瓯, 宋崇林, 吕刚, 陈朝旭, 杨传旺
    2015, 36(1):  149-156.  doi:10.7503/cjcu20140603
    摘要 ( 1658 )   HTML ( 4)   PDF (3194KB) ( 403 )  
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    在QCISD(T)/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p) 的水平下计算了乙醇及乙醇燃烧裂解产物与C2H3之间的脱氢反应机理, 利用正则变分过渡态理论(CVT)结合小曲率隧道效应模型(SCT)计算400~2000 K范围内的速率, 对比OH, H及CH3等自由基相似脱氢反应速率, 选择2条具有较快反应速率的通道(C2H3+C2H5OH→TS1→C2H4+C2H5O和C2H3+CH3HCO→TS4→C2H4+CH3CO). 将这2个反应耦合到正庚烷/乙醇混合燃料及异辛烷/乙醇混合燃料的机理中, 利用CHEMKIN程序中预混火焰模型模拟混合燃料的燃烧过程并进行路径分析. 对比相应的实验数据发现, 改进的动力学模型对燃烧过程中C2H3路径上相近组分的预测精度有较大改善, 而对C2H3路径上较远的组分丙炔(C3H4)和乙烯基乙炔(C4H4)等影响不大.

    Abstract The mechanism of C2H3 new reactions on the combustion of ethanol/hydrocarbon blends was investigated at QCISD(T)/6-311++G(d, p)//B3LYP/6-311G(d,p) level. The results indicated 2H-abstraction channels with fast reaction rate: C2H3+C2H5OH→TS1→C2H4+C2H5O和C2H3+CH3HCO→TS4→C2H4+CH3CO. The rate constants of these two reactions were calculated via the canonical variational transition state theory(CVT) among a temperature range of 400—2000 K and a small curvature tunneling correction was also considered. Path analyses about the n-heptane/ethanol and iso-octane/ethanol premixed flames were carried out with CHEMKIN. Compared with the experimental data, the prediction was apparently improved for the species adjacent to the reaction paths of C2H3, after the addition of the new reactions of C2H3 to each mechanism. However, few influences were observed on other large species(e.g. C3H4, C4H4), which are far from the pathways of C2H3.

    静电纺丝法制备煤基纳米碳纤维及其在超级电容器中的应用
    何一涛, 王鲁香, 贾殿赠, 赵洪洋
    2015, 36(1):  157-164.  doi:10.7503/cjcu20140455
    摘要 ( 2459 )   HTML ( 1)   PDF (3156KB) ( 1093 )  
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    以氧化处理的新疆库车原煤、 聚丙烯腈(PAN)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料, 通过静电纺丝法制备了直径均匀的煤基纳米碳纤维前驱体, 经高温碳化、 CO2活化得到煤基超级电容器电极材料. 使用X射线能谱仪、 物理吸附仪、 扫描电子显微镜、 红外光谱仪和热分析仪等对前驱体及产物进行了表征. 结果表明, 原煤经过高锰酸钾氧化处理后, 部分连接大分子的烷基链被打断, 含氧基团明显增多, 使原煤在DMF中的溶解度大幅提高. 电化学测试结果表明, 在电流密度为1 A/g时, 煤基活化碳纤维的比电容为259.7 F/g, 在1000次循环充放电后比电容仍然保持99.2%.

    低共熔溶剂辅助水热法合成分层球状微/纳米ZnO晶体及其光催化性能
    李奡麒, 陈玉娟, 胡晓宇, 卓克垒
    2015, 36(1):  165-170.  doi:10.7503/cjcu20140445
    摘要 ( 1968 )   HTML ( 1)   PDF (4264KB) ( 749 )  
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    使用尿素-氯化胆碱低共熔溶剂(UCC-DES), 采用水热合成和反溶剂(乙醇)法, 以化工材质ZnO粉末为原料制备了分层的球状微/纳米ZnO晶体. 分析了反应时间、 反溶剂的种类和含量对ZnO晶体形貌的影响以及ZnO晶体析出的原因. 并将制备的分层球状ZnO微/纳米晶体应用于光催化降解甲基橙. 结果表明, 制备的ZnO晶体对甲基橙有良好的光催化降解性能.

    合成受体与模型磷酸化肽的相互作用机理
    张赛晖, 师彦涛, 韩亮, 李传光, 王蔚, 袁直
    2015, 36(1):  171-174.  doi:10.7503/cjcu20140436
    摘要 ( 1693 )   HTML ( 0)   PDF (654KB) ( 510 )  
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    为了研究基于Zn2+-二甲基吡啶胺及胍羰基吡咯基团的配位型受体ZnDpaG与磷酸化肽的相互作用机制, 选取具有不同序列的磷酸化肽作用模型, 采用等温滴定微量热法考察了ZnDpaG与磷酸化肽的结合常数, 研究了模型肽中磷酸基团的数量、 密度及位置等因素对多肽与受体间结合强度的影响. 结果表明, ZnDpaG受体对双磷酸化肽结合能力显著高于单磷酸化肽, 其结合常数可提高10~40倍, 2个磷酸基团的距离越近, 结合作用越强; 而磷酸基团的位置显著影响受体与单磷酸化肽的结合强度. 本研究结果为进一步优化磷酸化肽受体结构设计, 实现肽与受体间高选择性识别提供了一定的理论依据.

    MWCNT@SiO2纳米同轴电缆的制备及储锂性能
    石慧敏, 王惠, 尹金维, 朱青云, 吴平, 唐亚文, 周益明, 陆天虹
    2015, 36(1):  175-179.  doi:10.7503/cjcu20140352
    摘要 ( 1897 )   HTML ( 1)   PDF (4044KB) ( 641 )  
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    以多壁碳纳米管(MWCNT)为模板, 通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚反应制得MWCNT@SiO2纳米同轴电缆. 采用透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试对样品的形貌、 结构及电化学性能进行表征. 结果表明, MWCNT表面包覆了一层厚度均匀的多孔SiO2层, 利于其获得较好的储锂性能. 作为锂离子电池负极材料, MWCNT@SiO2纳米同轴电缆表现出了较高的比容量和较好的循环性能. 在100 mA/g电流密度下经过80次循环, MWCNT@SiO2纳米同轴电缆的放电比容量仍高达431.7 mA·h/g, 高于石墨材料的理论比容量(372 mA·h/g).

    高分子化学
    以金属凝胶纤维为模板制备环境响应型共聚物一维纳米结构
    温幸, 唐黎明, 林晚心
    2015, 36(1):  180-187.  doi:10.7503/cjcu20140774
    摘要 ( 1703 )   HTML ( 0)   PDF (6919KB) ( 410 )  
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    分别以4-乙烯基吡啶(4VP)、 丙烯酸(AAc)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为共聚单体, 以金属凝胶纤维为模板, 通过自由基共聚合得到了具有环境响应性的共聚物一维纳米结构. 采用红外光谱(FTIR)、 流变仪和透射电子显微镜(TEM)等表征了共聚物一维纳米结构的组成、 强度及微观形貌. 结果表明, 共聚单体与模板的配位能力强弱对所得到的共聚物一维纳米结构的产率、 强度和形貌有很重要的影响. 3种共聚物都具有相应的pH响应性和温度响应性, 并且共聚单体含量越高, 响应性越明显.

    L-乳酸/4,4'-二羟基二苯硫醚共混物的分子间相互作用及结晶和熔融行为
    司朋飞, 罗发亮, 海梅
    2015, 36(1):  188-194.  doi:10.7503/cjcu20140730
    摘要 ( 1653 )   HTML ( 0)   PDF (1347KB) ( 500 )  
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    利用红外吸收光谱(FTIR)研究了聚乳酸(PLLA)/4,4'-二羟基二苯硫醚(TDP)熔融共混物的分子间相互作用, 结果表明, PLLA的羰基与TDP的羟基之间形成了分子间氢键. 通过差示扫描量热(DSC)研究了共混物的玻璃化转变行为及非等温结晶和熔融行为. 结果表明, 样品的玻璃化转变温度(Tg)随TDP含量的增加呈线性下降. 共混物的熔融结晶温度(Tc)、 结晶焓(ΔHc)、 熔融温度(Tm)及熔融焓(ΔHm)均随TDP含量的增加呈下降趋势, 而冷结晶温度的变化趋势则相反. 当TDP达到40%(质量分数)时, 共混物的DSC曲线既未出现结晶峰, 也未出现熔融峰, 表明该样品已完全成为非晶态物质. 广角X射线衍射(WAXD)分析结果表明, TDP的加入未改变PLLA的晶型, 但导致其晶面间距变大, 晶体结构变得松散. 因此共混物熔点的下降归因于分子间氢键的形成降低了PLLA分子链的运动能力及晶体的紧密程度而非晶型的改变.

    聚氰基丙烯酸乙酯空心纳米纤维的制备
    张靓, 李晓锋, 王东瑞, 赵宁, 党智敏, 徐坚
    2015, 36(1):  195-200.  doi:10.7503/cjcu20140655
    摘要 ( 2097 )   HTML ( 1)   PDF (5246KB) ( 473 )  
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    通过溶液聚合法制备了具有空心结构的聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维, 纤维直径为50~100 nm. 研究了3种溶液体系对形成聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维形貌与直径的影响, 并探讨了其形成机理. 通过调控溶液体系内外环境可得到不同形貌的聚合物纤维, 且纤维表面表现出疏水性质. 该方法适用于平整且具有粗糙结构的表面. 所形成的聚氰基丙烯酸乙酯纳米纤维涂层可用于基底的疏水改性.