高等学校化学学报

高等学校化学学报2015年第36卷第7期封面和目次

2015, 36(7): 0-0.

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平行四面体纳米孔道中DNA超结构的组装和离子输运特性

蒋亚楠, 康倩, 郭维, 江雷

2015, 36(7): 1243-1245. doi:10.7503/cjcu20150267

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CO₂气氛中La掺杂BaCo_0.88Nb_0.12O_3-_δ膜的透氧性能及结构稳定性

张星星, 吴成章, 周建芳, 杨恭辉, 刘银河, 张玉文, 丁伟中

2015, 36(7): 1246-1253. doi:10.7503/cjcu20141082

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利用固相合成法制备了A位La掺杂BaCo_0.88Nb_0.12O_3-_δ[BLCN-x, x为La的掺杂量(摩尔分数)]钙钛矿透氧膜材料, 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)及程序升温脱附-质谱(TPD-MS)等方法研究了CO₂气氛静态处理及动态透氧条件BLCN-x系列材料的结构稳定性. 研究结果表明, 随着La掺杂量的增加, BLCN-x膜片材料抗CO₂腐蚀的性能明显提高. 当La含量高于0.5时, 在850 ℃纯CO₂气氛静态处理或透氧条件下均未观察到碳酸盐衍射峰. 尽管La掺杂会降低BLCN-x膜片的初始透氧量, 但在CO₂气氛吹扫时透氧量的降低速率明显减慢, 其中BLCN-0.5膜片在纯CO₂气氛下10 h后的透氧量仍可达到0.46 mL·cm^-2·min^-1. 通过容差因子和平均金属-氧键能计算可知, 良好的结构稳定性和增强的金属-氧键能是导致La掺杂样品抗CO₂腐蚀的主要因素.

含磷三足体稀土铕(Ⅲ)配合物与牛血清白蛋白的作用机理

杨水兰, 宋盼, 佘文洁, 杨天林

2015, 36(7): 1254-1263. doi:10.7503/cjcu20141088

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在pH=7.3的Tris-HCl缓冲溶液(模拟生理条件)中, 采用荧光光谱、循环伏安曲线和紫外光谱研究了N-二(苯-二氨基甲酰基)甲基磷酸铕(Ⅲ)配合物[Eu(pic)₃L]与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用. 实验结果表明: 配合物与BSA可以形成1∶1结合型无荧光复合物Eu(pic)₃L-BSA, Eu(pic)₃L对 BSA 内源荧光的猝灭类型为静态猝灭. 根据双对数回归方程计算出二者在不同温度下的结合常数K及结合位点数n, 通过热力学参数得出配合物与 BSA 之间以氢键和范德华力为主. 根据Foster的偶极-偶极无辐射能量转移机理可知配合物与BSA之间可能以偶极-偶极无辐射能量转移方式进行能量传递. 分别考察了Fe³⁺和Cu²⁺对配合物与BSA结合作用的影响, 推测Fe³⁺和Cu²⁺可能在配合物与BSA间起“离子架桥”作用, 使Eu(pic)₃L-BSA复合物的稳定性增强. 循环伏安法研究结果表明配合物与BSA相互作用形成无电活性的Eu(pic)₃L-BSA复合物, 使得溶液中游离的配合物浓度降低.

第二近红外窗口荧光Ag₂Te量子点的合成

王佳梅, 朱春楠, 朱东亮, 田智全, 林毅, 庞代文

2015, 36(7): 1264-1268. doi:10.7503/cjcu20150306

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以巯基辛烷为表面配体, 通过调控Ag前体和Te前体的比例, 制备了第二近红外窗口荧光Ag₂Te量子点. 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射光谱(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见-近红外吸收光谱和荧光光谱等对产物进行了表征. 结果表明, 制得了粒径均一、分散性好的油溶性Ag₂Te量子点, 其最大荧光发射波长位于1320 nm, 荧光量子产率高达4.2%.

纳米银比色法检测多巴胺

冯娟娟, 赵祎曼, 王海燕

2015, 36(7): 1269-1274. doi:10.7503/cjcu20150273

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在银纳米粒子存在下, 多巴胺可还原硝酸银生成银, 导致银纳米粒子粒径增大, 从而使溶液颜色发生改变. 基于此, 提出了一种用于检测多巴胺的纳米银比色法. 随着多巴胺浓度的增大, 溶液的颜色由浅黄色逐渐变为深黄色, 银纳米粒子溶液的吸收峰发生红移且吸光度增大. 在最优实验条件下, 该方法检测多巴胺的线性范围为0.05~16 μmol/L, 检出限为0.04 μmol/L. 该方法操作简单、灵敏且选择性良好, 可用于人血清中多巴胺的检测.

人肝癌细胞HepG2与正常肝细胞L02的O-糖链的比较分析

潘丽英, 顾笑, 王承健, 强珊, 黄琳娟, 张英, 王仲孚

2015, 36(7): 1275-1281. doi:10.7503/cjcu20150062

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以培养的原发性肝细胞癌HepG2细胞和正常肝细胞L02为研究对象, 用细胞裂解液提取总蛋白, 然后采用Carlson还原性β-消除法释放O-糖链, 以阳离子交换柱结合C₁₈柱纯化分离O-糖链, 用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和串联质谱(MS/MS)对O-糖链进行序列鉴定, 以β-环糊精为内标对2种细胞系的O-糖链进行定量比较分析. 结果表明, 在肝癌细胞系HepG2中检测到10种O-糖链, 正常细胞系L02中检测到9种O-糖链, 其中9种O-糖链是2种细胞系中共有的, 但HepG2中存在癌细胞中特有的缩短的O-糖链N1A1(NeuAc-GalNAc, sialyl Tn 抗原). t检验结果表明, HepG2与L02相比, 在检测到的10种O-糖链中有5种的含量具有极显著性差异(P<0.01), 2种的含量具有显著性差异(P<0.05).

聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰电极同时测定抗坏血酸、多巴胺、尿酸和色氨酸

李冲, 贾丽萍, 马荣娜, 贾文丽, 王怀生, 杨海涛, 郭爱香

2015, 36(7): 1282-1290. doi:10.7503/cjcu20141143

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制备了聚乙烯亚胺(PEI)功能化的石墨烯(G)修饰电极以实现抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA)和色氨酸(Trp)的分离及同时测定. 采用红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对电极修饰材料进行了表征, 并优化了该修饰电极同时测定AA, DA, UA和Trp的实验条件. 在聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰的玻碳电极(PEI-G/GCE)上实现了AA, DA, UA 和Trp氧化峰的分离, AA-DA, DA-UA和UA-Trp的氧化峰电位差分别为298, 130和350 mV. 该修饰电极对AA, DA, UA和Trp的检测线性范围分别为50~5800, 30~2570, 0.05~400和6~1000 μmol/L; 检出限分别为16.67, 10, 0.017和2 μmol/L.

新型含二甲氧基甲基嘧啶基磺酰脲衍生物的合成及生物活性

陈伟, 魏巍, 刘明, 华学文, 李玉新, 李永红, 张晓, 李正名

2015, 36(7): 1291-1297. doi:10.7503/cjcu20150100

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将二甲氧基甲基引入到嘧啶环的4位, 设计并合成了15个结构新颖的磺酰脲类衍生物. 初步生物活性测试结果表明, 目标化合物具有较好的除草活性. 在75 g/ha的剂量下, 化合物6a和6g对油菜的芽前除草活性为100%, 与对照药单嘧磺隆和氯磺隆相当; 在50 mg/L的浓度下, 化合物6i和6o对3种病菌的离体抑制率都超过80%, 与对照药百菌清和多菌灵接近.

羧基功能化苯并三氮唑类离子液体的合成及在萃取-氧化脱硫中的应用

薛飞, 麻荣, 孙亚栋, 阿布力米提·阿布都卡德, 张永红, 刘晨江

2015, 36(7): 1298-1303. doi:10.7503/cjcu20150192

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合成了新型离子液体(ILs)1-烷基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐, 并对其进行了表征. 将其与双氧水组成催化氧化体系, 考察了脱除模型油品中硫化物的效果. 结果表明, 以离子液体1-5基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐[C₂O₂BBTA][NTf₂]为萃取/催化剂, 设定n(H₂O₂)∶n(S)=2.5∶1, m(模型油)∶m(离子液体)=5∶1, 在75 ℃下反应1 h后, 模型油中二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的脱硫率分别为98.3%, 98.3%和96.6%. 所合成离子液体重复使用10次, 脱硫率无明显变化. 该方法操作简单、反应条件温和, 可以实现深度脱硫.

基于短肽自组装与共组装的纳米纤维人工水解酶

吕昱琦, 王梦凡, 齐崴, 苏荣欣, 何志敏

2015, 36(7): 1304-1309. doi:10.7503/cjcu20150161

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将水解酶活性中心催化三联体氨基酸(His/Ser/Asp)引入9-芴亚甲氧羰基苯丙氨酸二肽(Fmoc-FF)双亲短肽序列中, 利用短肽的自组装性能, 构建了具有对硝基苯酚乙酸酯水解活性的超分子纳米纤维人工水解酶. 研究结果表明, 形成规则的纳米纤维结构是获得催化活性的必要条件. 9-芴亚甲氧羰基(Fmoc)基团间的弱相互作用促使β-折叠二级结构的形成. 通过对比天然水解酶的米氏动力学方程、最适催化温度及pH结果可知, 所制备的超分子纳米纤维人工水解酶具有与天然酶相似的酶学性质. 金属离子Ca²⁺和Ba²⁺对人工水解酶活性具有激活作用, 而Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺和Zn²⁺则抑制酶活性.

酚化合物对胰岛素淀粉样纤维化的抑制作用

张玉洁, 曹娜, 曾成鸣

2015, 36(7): 1310-1314. doi:10.7503/cjcu20150087

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采用牛胰岛素作为模型多肽分子, 对几种结构相近的简单多酚的抗多肽淀粉样纤维化作用进行了研究. 结果表明, 邻苯二酚和对苯二酚对胰岛素纤维化具有抑制作用, 并通过形成醌中间体对多肽链进行修饰, 与对苯醌作用类似; 而苯酚和间二苯酚在相同条件下, 既不能修饰多肽也无抑制纤维化作用. 在无氧条件下, 邻苯二酚和对苯二酚对胰岛素纤维化的抑制作用明显降低, 说明酚化合物经氧化形成的醌中间体是其抗胰岛素纤维化的主要活性结构.

含吡唑环的1,2,4-三唑希夫碱类衍生物的合成及生物活性

王子剑, 孙晓红, 刘源发, 陈邦, 沈生强, 靳如意, 马海霞

2015, 36(7): 1315-1320. doi:10.7503/cjcu20150036

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以自制的4-氨基-4,5-二氢-3-[(3,5-二甲基吡唑-1-基)甲基]-1,2,4-三唑-5-硫酮衍生物为中间体, 与取代苯甲醛反应合成了一系列新型含吡唑环的1,2,4-三唑希夫碱衍生物. 通过红外光谱、核磁共振波谱、高分辨质谱、元素分析及X射线单晶衍射对目标化合物进行了结构表征, 并初步测试了其生物活性. 结果表明, 大部分化合物表现出较好的抑菌活性, 其中化合物G9, G10和G15的抑菌效果优于对照药三唑酮.

β-葡萄糖醛酸苷酶荧光底物试卤灵葡萄糖醛酸苷的高效制备

王欣欣, 吕侠, 葛广波, 冯磊, 辛红, 李耀光, 曹云峰, 韩冠英, 郭斌

2015, 36(7): 1321-1327. doi:10.7503/cjcu20141107

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以猴肝微粒体(CyLM)为酶源, 采用生物制备法实现了荧光底物试卤灵(Resorufin)向试卤灵葡萄糖醛酸苷(Resorufin β-D-glucuronide)的高效转化, 同时借助新型色谱分离材料C18WAX及固相萃取技术实现了Resorufin β-D-glucuronide的高效富集及选择性洗脱, 最终获得纯度大于98%的目标产物. 所得产物结构经LC-MS, ¹H NMR和¹³C NMR等手段进行了表征. 在此基础上, 以该葡萄糖醛酸产物为探针底物建立了β-葡萄糖醛酸苷酶活性检测及抑制剂高通量筛选的方法.

掺杂型烧绿石La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ逆负载CeO₂催化剂的甲烷催化燃烧性能

李伶聪, 胡瑞生, 白雅琴, 李景佳, 唐海莲, 王军虎, 季生福

2015, 36(7): 1328-1336. doi:10.7503/cjcu20150117

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用溶胶凝胶-浸渍法在900 ℃煅烧3 h后制备了烧绿石逆负载型催化剂CeO₂/La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ, 并用于甲烷催化燃烧反应, 显示出较好的催化燃烧活性. 催化剂还具有良好的高温热稳定性和可重复利用性能, 可使甲烷转化90%的温度(T₉₀)降到564 ℃, 与相同条件下制备的单一烧绿石型催化剂La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ和La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ与CeO₂机械混合的催化剂相比, T₉₀分别降低78和135 ℃. X射线衍射结果表明, 烧绿石型逆负载催化剂具有CeO₂和La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ 2种物相, 在逆负载型催化剂中的CeO₂比机械混合催化剂中的CeO₂分散程度更好; H₂程序升温还原实验也证实逆负载催化剂CeO₂/La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ的相应3个还原峰温度均比单一烧绿石型催化剂La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ相应3个还原峰温度明显降低; 透射电子显微镜和原子力显微镜结果表明, 逆负载催化剂CeO₂/La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ抗烧结能力强, 颗粒分散均匀, 粒径尺寸相应较小; 穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱结果证明逆负载催化剂CeO₂/La₂Sn_1.7Co_0.3O_7-_δ结构中结晶相Sn⁴⁺含量较高, 表面晶格氧数量较多, 这是烧绿石逆负载型催化剂具有良好甲烷催化燃烧性质的主要原因.

自然水体生物膜体系中过氧化氢浓度的影响因素

董德明, 孙家倩, 赵天宇, 李明, 花修艺, 梁大鹏, 郭志勇

2015, 36(7): 1337-1343. doi:10.7503/cjcu20150102

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以过氧化氢(H₂O₂)为自然水体生物膜产生的活性氧(ROS)的代表, 通过模拟实验, 研究了水-自然水体生物膜体系中光/暗变化、生物膜的避光预处理与数量、有机配体和pH值对体系中H₂O₂浓度的影响. 结果表明, 光照可快速增加体系中H₂O₂浓度, 光照转为无光时体系H₂O₂浓度下降(约为光照时的2/3); 避光预处理会显著降低体系中H₂O₂的产生速率和浓度; 生物膜数量的增减会导致体系H₂O₂浓度的相应增减; 有机配体的存在会使体系内H₂O₂浓度下降(约1/2~1/3); pH=7和5的体系中H₂O₂的浓度高于pH=9的体系(高出约1.5倍). 上述各因素主要通过影响生物膜生产H₂O₂、 H₂O₂自然分解和生物膜去除H₂O₂ 3种作用来影响体系H₂O₂浓度.

π桥中不同吸电子基团对三苯胺-氰基丙烯酸类染料敏化太阳能电池性能影响的理论研究

顾冬梅, 张建钊, 张吉, 李海斌, 耿允, 苏忠民

2015, 36(7): 1344-1350. doi:10.7503/cjcu20150094

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采用密度泛函理论和含时密度泛函理论计算了染料的紫外-可见吸收光谱、电子注入驱动力、半导体导带能级移动量以及染料与碘的相互作用能等一系列评价电池性能的理论参数, 以解释在π桥上引入不同吸电子基团导致三苯胺-氰基丙烯酸基染料敏化太阳能电池光电转换效率降低的原因. 结果表明, 在染料π桥上引入吸电子基团虽可以在一定程度上改善吸收光谱, 但同时也引入了额外的与电解质中碘相互作用的位点, 加快了与电解质之间的复合速率, 影响了电子注入驱动力, 最终导致电池光电转换效率降低. 因此, 在设计高效光敏染料时除了考虑吸收光谱外, 也应考虑染料与电解质之间的复合以及电子注入驱动力这2个影响电池性能的关键因素.

Cu₂O微晶的可控制备及可见光催化亚甲基蓝降解性能

李锋, 王桂燕, 张岩, 李洪仁

2015, 36(7): 1351-1357. doi:10.7503/cjcu20150091

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以醋酸铜为铜源, 柠檬酸钠为形貌导向剂, 乙二醇和水为溶剂, 采用溶剂热法制备了立方状形貌的Cu₂O微晶. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱( XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对Cu₂O微晶进行了表征. 结果表明, 在柠檬酸钠与醋酸铜摩尔比为1.0时, 于180 ℃反应5 h可以制备出尺寸分布在0.6~1.5 μm间的均一立方状形貌Cu₂O微晶. 研究了该微晶对亚甲基蓝(MB)在可见光下降解反应的光催化性能. 结果表明, 在H₂O₂存在下, Cu₂O微晶(0.3 g/L)在100 min内对30 mg/L MB溶液的降解率可以达到98%. 该催化剂经过8次循环使用对MB的降解率仍保持在96%以上, 展现了较高的催化活性及良好的稳定性. 通过活性物种的分析对催化体系的光催化机理进行了推测.

苯氧羧酸类农药在高岭石表面吸附的理论研究

汪靓, 张超, 钟明静, 钱萍

2015, 36(7): 1358-1366. doi:10.7503/cjcu20150078

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构建了高岭石铝氧八面体层表面模型Al₁₃O₄₈H₅₇和硅氧四面体层表面模型Si₁₃O₃₇H₂₂,采用B3LYP/6-31G(d,p)方法, 对其与2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、 2,4-二氯苯氧丙酸(2,4-DP)、 2,4-二氯苯氧丁酸(2,4-DB)、 2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)、 2-甲基-4-氯苯氧丙酸(MCPP)和2-甲基-4-氯苯氧丁酸(MCPB)等苯氧羧酸类农药分子间的相互作用及吸附性质进行了研究, 包括优化的几何构型、结构参数、吸附能及自然键轨道(NBO)电荷. 八面体层表面的中心原子(OH2, OH3及OH11)与四面体层表面的中心原子(O2, O3及O11)并未表现出明显的吸附活性. 相较于侧链为乙酸基的分子, 含有丙酸基或丁酸基的分子因带有更多的吸附位点而具有较强的吸附性. 研究发现MCPP的吸附性高于MCPA. 结合2,4-D的吸附性高于MCPA的结论, 可以推断2,4-D与MCPA更倾向于吸附在高岭石的硅氧层表面. 因此在农药施用的过程中, 应充分考虑各分子的活性及其与高岭石表面的作用强弱, 确保淋洗对去除农药在土壤中残留的可行性.

Ag₂O/TiO₂纳米线异质结的制备及可见光催化性能

王威, 何皎洁, 崔福义, 王策

2015, 36(7): 1367-1371. doi:10.7503/cjcu20150051

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采用化学沉积法制得了氧化银/二氧化钛纳米线异质结(Ag₂O/TNWs)可见光催化剂. 应用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行表征, 并以甲基橙降解为模型反应研究了其光催化性能. 结果表明, 与负载等量氧化银的二氧化钛纳米粒子(Ag₂O/P25)催化剂相比, Ag₂O/TNWs纳米线异质结具有优异的一维增强可见光催化性能.

Ce-Zr-O₂上CuO分散性对CO氧化活性的影响

孔令智, 王谦, 徐丽, 闫永胜, 李华明, 杨向光

2015, 36(7): 1372-1377. doi:10.7503/cjcu20150018

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采用柠檬酸法制备了Ce-Zr-O₂固溶体, 并负载了过渡金属和贵金属Pt, 其中, 以Cu作为活性组分, 在CO氧化反应中表现出最高的活性, CO完全转化的温度约为120 ℃, 明显高于负载1%Pt(质量分数)催化剂的活性. 掺杂少量Zr到CeO₂(Ce_0.8Zr_0.2O₂)中对Cu基催化剂有非常好的促进作用. 分别采用等体积浸渍法(IW)、沉淀沉积法(DP)、水热法(HT)以及柠檬酸法(CA)制备了Cu负载质量分数为20%的Cu/Ce_0.8Zr_0.2O₂催化剂. 结果表明, 由沉淀沉积法制备的Cu/Ce_0.8Zr_0.2O₂催化剂的活性最高, 在100 ℃时, CO可完全转化. TEM结果表明, CuO物种很好地分散在Ce_0.8Zr_0.2O₂上. 吸附实验数据表明, Cu基催化剂上CO与O₂之间较弱的竞争吸附是其活性高于Pt催化剂的主要原因. Cu基催化剂上的氧空位对促进O₂的吸附具有重要作用, 也是影响CO低温氧化的重要因素之一.

IrO₂改性钛网对固体聚合物电解质电解器集电极层电化学性能的影响

宋宇琨, 吕洪, 郝传璞, 米灿根

2015, 36(7): 1378-1384. doi:10.7503/cjcu20150012

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采用亚当斯熔融法(Adams fusion method)在钛网上包覆IrO₂催化剂, 并将其用作固体聚合物电解质(SPE)电解器的阳极集电极, 发现其可以显著降低电解过电位. 通过X射线多晶衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析发现, 包裹在钛网上的IrO₂催化剂晶粒为2.0~3.0 nm, 结晶度良好; 交流阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)分析结果表明, 改性的钛网集电极层可增加三相反应活性点, 使三相反应通道由催化层延伸到集电极层, 活性催化剂表面积增大, 从而大幅度降低了活化阻抗, 电解性能获得提升. 通过对不同IrO₂催化剂负载量改性的钛网进行研究发现, 随着钛网负载IrO₂量的增加, 在相同电流密度下, 极化曲线的过电位先减小后增加, 当IrO₂负载量为1.38%(质量分数)时, 电解池的过电位最低, 在1 A/cm²电流密度下, 过电位为2.028 V.

Ag₃PO₄微晶表面热力学函数的温度及形貌效应

刘作娇, 范高超, 何良明, 刁开盛, 黄在银, 谭学才

2015, 36(7): 1385-1388. doi:10.7503/cjcu20150011

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在室温下采用离子交换法制备了四足状、立方体状和十二面体状Ag₃PO₄微晶及Ag₃PO₄块体, 并进行了表征. 以Ag₃PO₄微/纳米和块体材料热力学性质的区别为基础, 结合化学热力学理论和热动力学基本原理, 导出摩尔表面热力学关系式. 在此基础上, 采用原位微量热技术获取Ag₃PO₄的化学反应动力学信息和表面热力学函数, 讨论了形貌和温度对表面热力学性质变化的影响. 结果表明, 四足状Ag₃PO₄的摩尔表面焓( $H m s$ )、摩尔表面Gibbs自由能( $G m s$ )和摩尔表面熵( $S m s$ )最大, 立方体状次之, 十二面体状最小; $H m s$ 和 $S m s$ 随温度的升高而增大, $G m s$ 则随温度的升高而减小.

聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用

刘宇炜, 郭卓

2015, 36(7): 1389-1394. doi:10.7503/cjcu20141108

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通过在水相中加入乙醇和氨水, 将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA), 并利用π-π作用与共价键作用, 将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面, 制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox), 研究了PDA-Dox的药物缓释性能. 结果发现, PDA-Dox能够在酸性环境下增加药物释放. 细胞实验显示, PDA-Dox配合激光照射, 能够通过化疗和光热治疗高效地杀死癌细胞.

La(NO₃)₃和Pr(NO₃)₃对高岭石脱羟基动力学的影响

匡敬忠, 原伟泉, 徐力勇, 李琳, 黄震

2015, 36(7): 1395-1402. doi:10.7503/cjcu20141004

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采用热重和微商热重(TG/DTA)综合热分析技术在不同升温速率下研究了掺入La(NO₃)₃和Pr(NO₃)₃的高岭石的热分解过程, 利用Coats-Redfern积分法和Achar微分法对热分析实验数据进行动力学计算, 得到了高岭石脱羟基反应过程中的控制机理函数、活化能和指前因子等动力学参数; 分析了2种稀土掺入对高岭石脱羟基过程动力学参数的影响, 并用Ozawa法对活化能进行了验证. 结果表明, 未掺稀土和掺入Pr(NO₃)₃的高岭石的脱羟基反应过程均受化学反应模型F₃控制, 反应的活化能分别为307.94和282.86 kJ/mol, 指前因子lnA的值分别为47.8980和44.1718; 掺入La(NO₃)₃的高岭石脱羟基反应过程控制机理函数发生改变, 受化学反应模型F₂控制, 反应活化能为196.02 kJ/mol, 指前因子lnA的值为29.5551. 与未掺稀土的高岭石对比, 掺入Pr(NO₃)₃后活化能和指前因子略有降低; 而掺入La(NO₃)₃后则显著降低, 分别降低了36.34%和38.30%. 采用Ozawa法验证得到的活化能与Coats-Redfern积分法和Achar微分法结果一致.

晶相可控的ZrO₂纳米线的无卤制备及表征

吴杰, 陆艳芳, 刘杨, 于喆英, 辛柏福

2015, 36(7): 1403-1408. doi:10.7503/cjcu20150257

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采用无卤法制备晶相可控的ZrO₂纳米线. 通过静电纺丝法制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与Zr(NO₃)₄的复合纤维; 再通过煅烧法在除去聚合物模板的同时制备ZrO₂纳米线. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪及热重差热联用热分析仪(DSC-TGA)对材料的晶相结构、形貌及热稳定性进行表征. 通过改变煅烧温度, 可以实现ZrO₂纳米材料形貌及晶相组成的调控.

聚乳酸组织工程支架结构的精密调控

薛丽, 聂涛涛, 马海云

2015, 36(7): 1409-1415. doi:10.7503/cjcu20150231

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采用糖球模板法结合热致相分离技术, 制备了孔径尺寸、内连通度及孔隙率高度可控的左旋聚乳酸(PLLA)支架材料, 并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)以及示差扫描量热法(DSC)对其空间结构及性能进行了系统研究. 支架材料孔径从50 μm到800 μm及内连通孔径从10 μm到200 μm连续可调, 微观孔壁结构根据不同溶剂可形成各异的微纳米结构. 支架的制备对PLLA化学结构无显著影响, 但相分离过程会不同程度地降低PLLA的结晶度.

聚多联苯2,6-二甲酰对苯二胺的力学性能模拟

赵耀, 吴红枚, 黄慧君, 王榆元, 王孟, 丁勇

2015, 36(7): 1416-1421. doi:10.7503/cjcu20150201

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设计了一类线型聚多联苯2,6-二甲酰对苯二胺聚合物, 并对聚合物分子模型进行了计算机模拟, 通过分子力学和力学性质模块的计算得到了聚多联苯2,6-二甲酰对苯二胺的一些力学参数. 模拟结果表明, 聚多联苯2,6-二甲酰对苯二胺类型芳酰胺聚合物通过自组装可以呈现类倒插蜂窝结构排列, 除聚二联苯2,6-二甲酰对苯二胺和聚三联苯2,6-二甲酰对苯二胺以外, 该系列聚合物在xy平面内均具有负泊松比.

温敏性纤维素/聚N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的固体核磁共振表征及动力学研究

王敏, 葛昊, 宋建会, 徐敏

2015, 36(7): 1422-1430. doi:10.7503/cjcu20150174

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利用半互穿网络方法将具有温度响应的高分子聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)与天然纤维素复合得到温敏性水凝胶. 通过固体核磁共振的 ¹H, ¹³C CP/MAS(交叉极化/魔角旋转)和QCP(定量交叉极化)等实验手段对复合凝胶的结构进行了定性及定量研究, 并利用固体静态变温核磁共振实验和偶极滤波-自旋扩散实验研究了复合凝胶中PNIPAM分子链段的动力学行为.

Janus纳米材料的制备及结构调控

周鹏, 刘宝, 梁福鑫, 王倩, 屈小中, 杨振忠

2015, 36(7): 1431-1436. doi:10.7503/cjcu20150152

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用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)、氨丙基三乙氧硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)溶胀聚苯乙烯中空微球的壳层, 在壳层表面通过溶胶-凝胶过程, 使亲油和亲水基团通过自组装作用分别朝向聚苯乙烯基体和水相, 形成Janus结构. 用良溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解除去聚苯乙烯, 得到二氧化硅基复合Janus纳米材料. 改变反应体系pH值和单体用量等可以调控Janus纳米材料微结构, 得到Janus中空球和纳米片.

三乙烯四胺对磺化聚丙烯酰胺性能的影响

曹绪龙, 胡岳, 宋新旺, 祝仰文, 韩玉贵, 王鲲鹏, 陈湧, 刘育

2015, 36(7): 1437-1440. doi:10.7503/cjcu20150043

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研究了水溶液中带有负电荷的磺化聚丙烯酰胺与三乙烯四胺之间的相互作用, 考察了三乙烯四胺的引入对磺化聚丙烯酰胺黏度及流变学性质的影响. 研究发现, 三乙烯四胺的加入可以有效地提高磺化聚丙烯酰胺的黏度、抗剪切性及剪切回复性等性能, 为进一步研究其在驱油中的应用提供了理论基础.

凹槽状PDMS基底上水滴的挥发及Cassie-Wenzel转变行为

曾蒙蒙, 朱豫, 由吉春, 李勇进

2015, 36(7): 1441-1446. doi:10.7503/cjcu20141035

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通过在线跟踪水滴在凹槽状聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上的挥发行为, 研究了蒸馏水的挥发规律Cassie-Wenzel转变行为. 结果表明, 初始阶段, 水滴处于Cassie状态, 且在垂直于凹槽方向(V)和平行于凹槽方向(P)上存在显著的各向异性. 水滴的挥发过程依次表现出接触直径不变模式、接触角不变模式及共同减小模式, 与平滑基底上水滴的挥发规律类似. 在挥发过程中, 发生了Cassie-Wenzel转变, 转变发生的时间与PDMS基底上突起部分的面积分数(即固相率)呈现良好的线性关系. 随着挥发的进行, 水滴的各向异性在接触角不变模式阶段消失, 即挥发导致水滴从开始的椭球缺状变为球缺状.

原位聚合甲基丙烯酸盐/低温氢化丁腈橡胶的结构与性能

张继华, 冯华东, 皂伟涛, 凌铭博, 刘小艳, 赵云峰

2015, 36(7): 1447-1454. doi:10.7503/cjcu20140788

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采用不同阳离子的碱和甲基丙烯酸(MAA), 通过混炼和硫化过程的原位聚合, 制备了聚甲基丙烯酸盐(SPMAA)改性氢化丁腈橡胶(SPMAA-HNBR). 用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、示差扫描量热仪及浸泡溶胀实验研究了SPMAA阳离子种类(Na⁺, Mg²⁺和Al³⁺)对SPMAA-HNBR性能的影响. 结果表明, 随着阳离子电荷数的增加, SPMAA逐渐在SPMAA-HNBR内部形成强的离子簇结构, 导致其与HNBR间的相容性变差, 甚至出现大尺寸的聚集体. 这种明显的相分离结构造成聚甲基丙烯酸铝(AlSPMAA)改性氢化丁腈橡胶的拉伸强度和耐油溶胀性能都低于含电荷数较少的聚甲基丙烯酸钠(NaSPMAA)和聚甲基丙烯酸镁(MgSPMAA)改性氢化丁腈橡胶的性能. 各种SPMAA-HNBR的玻璃化转变温度均未发生变化, 保持了-30 ℃的低温弹性. 因此, 选择生成不同阳离子的SPMAA, 可在保持HNBR低温性能的基础上, 有效控制SPMAA-HNBR的性能.

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