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    2015年 第36卷 第9期    刊出日期:2015-09-10
    目次
    高等学校化学学报2015年第36卷第9期封面和目次
    2015, 36(9):  0-0. 
    摘要 ( 633 )   PDF (16805KB) ( 1067 )  
    相关文章 | 多维度评价
    研究论文: 无机化学
    毫米级轻质高强度多孔二氧化硅球的制备与表征
    李娃, 李凤云, 史志胜, 黄珏, 蔡强, 张伟
    2015, 36(9):  1655-1660.  doi:10.7503/cjcu20150246
    摘要 ( 2378 )   HTML ( 5)   PDF (5323KB) ( 1292 )  
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    以F127和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板, 正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 在液体石蜡/水(W/O)体系中通过自组装合成了毫米级轻质高强度多孔二氧化硅球. 采用激光粒度分析仪、 透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 氮气吸附-脱附分析仪及纳米压痕仪对合成的产物进行了表征. 结果表明, 合成产物是直径为(1.40±0.20) mm的球形颗粒, 球内存在大量多级孔洞, 从2 nm到几十纳米的多级孔径并存, 样品的 Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为 498.00 m2/g. 另外, 毫米级多孔二氧化硅球的表观密度为0.44 g/cm3, 硬度与弹性模量分别为549.00 MPa和9.19 GPa.

    混合配体构筑的Zn(Ⅱ)金属有机骨架化合物的合成、 结构与荧光性质
    黄楚婷, 吴小峰, 李光华, 高路, 冯守华
    2015, 36(9):  1661-1666.  doi:10.7503/cjcu20150301
    摘要 ( 1609 )   HTML ( 0)   PDF (2662KB) ( 800 )  
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    在水热条件下, 利用锌离子与2种有机配体合成出1个结构新颖的金属有机骨架化合物[Zn2(BPDC)(IN)2](H2BPDC=4,4'-联苯二羧酸; HIN=异烟酸), 并通过单晶X射线衍射、 红外光谱、 热重分析和荧光光谱等对该化合物进行了表征. 结果表明, 该化合物结构中Zn离子与BPDC的羧基形成双核金属次级结构单元[Zn2(—CO2)2(IN)2], 相邻次级结构单元通过IN配离子连接形成[Zn2(—CO2)2(IN)2]二维层面, 相邻的二维层通过BPDC相互连接形成具有三重互穿的简单格子拓扑结构. 该化合物表现出良好的荧光性质.

    分析化学
    三维荧光光谱结合二阶校正算法用于尿液中常见毒品的检测
    徐布一, 叶懿, 阮若云, 颜有仪, 廖林川
    2015, 36(9):  1667-1673.  doi:10.7503/cjcu20150228
    摘要 ( 1293 )   HTML ( 0)   PDF (2942KB) ( 579 )  
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    利用三维荧光光谱技术结合二阶校正算法对尿液中冰毒、 3,4-亚甲基二氧基甲基苯丙胺、 可卡因和吗啡4种毒品进行快速定量分析. 结果表明, 平行因子(PARAFAC)、 交替三线性分解(ATLD)和自加权交替三线性分解(SWATLD)算法均能很好地分辨出待测组分, 且通过PARAFAC与SWATLD算法解析三维光谱数据获得的尿液背景干扰下4种毒品的平均回收率为92.8%~106.1%, 相对误差低于8%. 三维荧光光谱结合二阶校正算法可用于常见毒品滥用者的快速检测, 为缉毒禁毒工作提供新的检测手段.

    聚脱氧腺苷酸/还原石墨烯纳米复合膜电化学传感器检测核黄素
    庄欠粉, 王勇, 倪永年
    2015, 36(9):  1674-1680.  doi:10.7503/cjcu20150184
    摘要 ( 1520 )   HTML ( 0)   PDF (2335KB) ( 534 )  
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    以含32个碱基的聚脱氧腺苷酸(A32)作为黏合剂, 将水合肼还原的石墨烯(RGO)固定在金(Au)电极表面, 制备A32/RGO纳米复合膜电化学传感器. 利用循环伏安法和交流阻抗法对传感器制备过程进行表征, 并用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了该传感器的电化学行为. 研究结果表明, 与裸Au电极和A32修饰的Au电极相比, RGO/A32/Au电极对核黄素有较高的电化学活性, 其还原峰电流与核黄素的浓度在0.025~2.75 μmol/L范围内呈线性关系, 检出限(S/N=3) 为15 nmol/L. 该传感器具有灵敏度高、 抗干扰能力强及稳定性好等优点, 可用于人尿中核黄素的分析测定.

    微米级溶解/扩散进样-毛细管电泳快速分离肾上腺素与去甲肾上腺素
    胡灿, 陈义
    2015, 36(9):  1681-1686.  doi:10.7503/cjcu20150156
    摘要 ( 1371 )   HTML ( 0)   PDF (1965KB) ( 452 )  
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    改进了一种基于溶解和浓差扩散原理的进样方法, 通过控制管口与样品的接触时间, 可获得微米级初始区带, 结合<6 cm的短毛细管电泳方法, 能在52 s内基线分离7个氨基酸混合物, 40 s内基线分离肾上腺素和去甲肾上腺素, 可用于盐酸肾上腺素注射液的含量测定.

    基于纳米金复合探针-蛋白芯片检测心肌损伤标志物
    黄丽君, 张丽华, 毛红菊, 王萍, 蒋友旭, 李盼盼, 金庆辉, 赵建龙
    2015, 36(9):  1687-1693.  doi:10.7503/cjcu20150133
    摘要 ( 1310 )   HTML ( 0)   PDF (3718KB) ( 621 )  
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    运用纳米金复合探针结合蛋白芯片, 建立了一种检测心肌损伤标志物的新方法. 构建了2种纳米金探针: 标记有检测抗体和DNA探针1的检测探针和标记有DNA探针2(与DNA探针1的碱基互补配对)的信号探针. 当目的抗原存在时, 检测探针经检测抗体和抗原, 与芯片上捕获抗体结合固定在芯片上, 信号探针通过碱基互补配对与检测探针结合使信号放大, 最后利用纳米金成核原理染色, 通过显微镜观察结果并定量分析. 该体系在40 min内可检测多种标志物, 其中肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)的检出限为10 pg/mL, 与临床电化学发光法(ECLIA)灵敏度相当; 肌红蛋白(MYO)与新型脂肪酸结合蛋白(HFABP)的检出限分别为640和10 pg/mL, 与ECLIA及酶联免疫吸附法(ELISA)相比, 灵敏度显著提高.

    有机化学
    嘧啶联苯类化合物的设计、 合成及抗肿瘤活性
    周皓, 段志刚, 赵爽, 宝梅英, 李志伟, 裴亚中
    2015, 36(9):  1694-1701.  doi:10.7503/cjcu20150404
    摘要 ( 1371 )   HTML ( 0)   PDF (942KB) ( 417 )  
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    设计合成了一系列以嘧啶联苯为中心结构的潜在激酶变构抑制剂. 以2,4-二氯-5-甲基嘧啶为起始原料, 通过Suzuki偶联一锅法合成了中心药效团嘧啶联苯, 通过X射线单晶衍射分析确认结构, 并在此基础上衍生化合成了19个化合物. 采用噻唑蓝(MTT)法对所得化合物用人乳腺癌细胞(MCF-7)进行体外抗肿瘤活性初步筛选, 并找到2个具有潜在应用价值的化合物8c(IC50=0.224 μmol/L)和9c(IC50=0.113 μmol/L).

    Brönsted酸性离子液体催化芳香醛和2-甲基喹啉反应合成1,3-二(2-喹啉基)丙烷化合物
    刘强, 李贺, 张永红, 王斌, 孙亚栋, 阿布力米提·阿布都卡德, 刘晨江
    2015, 36(9):  1702-1706.  doi:10.7503/cjcu20150190
    摘要 ( 1580 )   HTML ( 1)   PDF (455KB) ( 422 )  
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    以Brönsted酸性离子液体1-乙基-3-丁基咪唑对甲苯磺酸盐为催化剂, 将芳香醛和2-甲基喹啉类化合物在无溶剂或甲苯中于120 ℃反应48 h, 制备了一系列的1,3-二(2-喹啉基)丙烷化合物, 产率56%~92%, 产物结构经核磁共振波谱和高分辨质谱确证. 该方法具有简便易行、 产率较高等特点.

    白藜芦醇-大麦醇溶蛋白复合纳米颗粒的光稳定性、 缓释行为及抗氧化能力
    管骁, 殷婷, 韩飞
    2015, 36(9):  1707-1712.  doi:10.7503/cjcu20150115
    摘要 ( 1734 )   HTML ( 1)   PDF (2394KB) ( 804 )  
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    采用液-液分散法自组装制备了白藜芦醇-大麦醇溶蛋白复合纳米颗粒, 其平均粒径为(135.0±2.5) nm, 白藜芦醇包封率为90.4%, 负载率为18.8%; 扫描电子显微镜表征结果显示纳米颗粒表面光滑, 呈较规则的圆球状. 考察了复合纳米颗粒载体形式对白藜芦醇光稳定性的影响, 结果表明, 在紫外光下暴露18 h, 与游离白藜芦醇相比, 纳米颗粒中的白藜芦醇稳定性提高了26%. 通过模拟胃肠道环境考察了复合纳米颗粒的白藜芦醇缓释行为, 结果表明, 2 h内白藜芦醇在模拟胃液中的释放率为35%, 随后释放速率减慢, 6 h后的释放率为56%; 在模拟肠液中2 h内白藜芦醇的释放率为42%, 且在4 h内的释放行为遵循零级释放特征, 6 h后的释放率为88%. 对游离态白藜芦醇和复合纳米颗粒形式的白藜芦醇抗氧化能力进行了对比研究, 1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)实验结果表明, 复合纳米颗粒形式的白藜芦醇比游离形式在清除氢过氧自由基方面能力稍强(IC50值分别为0.4182 mmol/L和0.4378 mmol/L); HepG2细胞抗氧化模型实验进一步证实白藜芦醇在形成复合纳米颗粒后其抗氧化能力略有增强.

    物理化学
    甲基丙烯酸缩水甘油酯功能化石墨烯的制备与表征
    靳飞, 刘会, 赵剑英, 刘洪刚, 潘春呈, 何锐, 田丽平
    2015, 36(9):  1713-1718.  doi:10.7503/cjcu20150340
    摘要 ( 1611 )   HTML ( 0)   PDF (2187KB) ( 472 )  
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    利用改进的Hummers法对天然鳞片石墨进行氧化处理制备氧化石墨烯, 将其与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在温和条件下反应, 再经水合肼还原得到功能化石墨烯. 分散性测试结果表明, 超声后的功能化石墨烯可以稳定分散于丙酮、 乙醇和N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂中. 采用傅里叶变换红外光谱、 X射线衍射分析及X射线光电子能谱对样品的结构进行了表征. 结果表明, GMA上的环氧基与氧化石墨烯上的羟基发生了化学反应, 键合在氧化石墨烯表面; 经水合肼还原后, 层间距较功能化氧化石墨烯缩小, 无序度增加. 扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明, 功能化石墨烯含大量褶皱和卷曲; 原子力显微镜(AFM) 测试结果表明, 功能化石墨烯的厚度为2~3 nm. 热重分析结果表明, 还原氧化石墨烯的热稳定性最高, 功能化石墨烯次之, 氧化石墨烯的热稳定性最低.

    模拟太阳光-过氧化氢作用下冰相中苯酚的光转化
    唐晓剑, 王依雪, 康春莉, 刘汉飞, 陈柏言, 裘式纶
    2015, 36(9):  1719-1723.  doi:10.7503/cjcu20150474
    摘要 ( 1288 )   HTML ( 0)   PDF (1005KB) ( 436 )  
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    以模拟太阳光为照射光源, 对冰相中苯酚在过氧化氢(H2O2)存在条件下的光转化反应进行了研究, 考察了影响苯酚光转化反应的主要因素并探讨了光转化动力学过程. 研究结果表明, 光强度越高或H2O2初始浓度越大, 苯酚在冰相介质中的光转化率越快, 而苯酚初始浓度越高则会导致苯酚的光转化率减慢. pH值对苯酚的光转化率的影响则表现为酸性导致减小, 碱性导致加快. 应用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了苯酚的光解产物, 推断苯酚在冰相中的光解过程中主要发生了羟基化反应.

    超疏水-超亲油棉织物的制备及在油水分离中的应用
    石彦龙, 杨武, 冯晓娟
    2015, 36(9):  1724-1729.  doi:10.7503/cjcu20150278
    摘要 ( 1729 )   HTML ( 1)   PDF (3820KB) ( 726 )  
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    采用溶胶-凝胶法制得ZnO溶胶, 以棉织物为基底, 在其表面浸涂ZnO溶胶, 再经辛基三甲氧基硅烷表面修饰后显示出超疏水性和超亲油性, 水滴和油滴在其表面的接触角分别为152°和0°. 利用棉织物表面的超疏水性和超亲油性, 可以实现对油水混合物中油和水的有效分离. 为防水服饰的设计、 超疏水/超亲油材料的制备及在油水混合物的分离与应用提供借鉴.

    趋磁细菌的电化学活性研究
    吴冉冉, 田晓春, 吴慎剑, 刘源岗, 姜艳霞, 赵峰
    2015, 36(9):  1730-1736.  doi:10.7503/cjcu20150240
    摘要 ( 1438 )   HTML ( 0)   PDF (4180KB) ( 634 )  
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    采用循环伏安和计时电流等电化学手段研究了趋磁细菌(Magnetospirillum magneticum AMB-1)的电化学活性. 通过对比不同培养条件下的循环伏安曲线可知, 培养3 d时的菌体具有较强的电化学活性, 其氧化峰出现在0.1 V处, 还原峰出现在-0.2 V处; 溶解氧能够改变氧化峰的峰电位(0 V), 并形成新的还原峰(-0.3 V); 磁小体的生成则严重抑制趋磁细菌的胞外电子传递过程. 实验结果表明, 磁小体的形成与趋磁细菌的胞外电子传递有关.

    石墨烯负载Fe-N/C复合型氧还原催化剂
    李赏, 李沛, 赵伟, 康欢, 潘牧
    2015, 36(9):  1737-1742.  doi:10.7503/cjcu20150232
    摘要 ( 1579 )   HTML ( 1)   PDF (3571KB) ( 660 )  
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    采用浸渍法, 以聚吡咯为配体, 在合成过程中掺入氧化石墨烯, 制备了具有三明治结构的NG/Fe-N/C复合型催化剂, 通过石墨烯和Fe-N/C之间的协同效应, 提高了复合型催化剂的氧还原活性和耐久性能. 采用XRD, SEM, TEM和XPS等方法对催化剂的化学成分、 物理结构和形貌进行了表征. 结果表明, 当氧化石墨烯的掺入质量分数为25%, 热处理温度为800 ℃时, 催化剂具有最佳氧还原活性. 循环伏安加速测试表明, NG/Fe-N/C-25催化剂稳定性优于商业20%Pt/C催化剂. NG/Fe-N/C-25催化剂的氮含量为5.17%, 其中, 石墨氮和吡啶氮的含量分别占44.35%和32.66%, 较高的石墨氮和吡啶氮含量使催化剂具有优良的氧还原反应(ORR)催化活性和稳定性.

    中性团簇(CeO2)m(m=1~3)活化甲烷C—H的密度泛函理论计算
    陈蓉芳, 夏文生, 万惠霖
    2015, 36(9):  1743-1751.  doi:10.7503/cjcu20150218
    摘要 ( 1327 )   HTML ( 1)   PDF (2725KB) ( 522 )  
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    采用密度泛函理论(DFT)计算了CH4在电中性(CeO2)m(m=1~3)团簇上的活化情况, 并对其机理进行了探讨. 计算结果表明, 甲烷C—H键在团簇上的活化为亲核加成模式, 电子由团簇流向甲烷C—H反键轨道, 使甲烷C—H键削弱而得以活化, 反应的过渡态为四中心结构. 团簇的桥氧位活化甲烷C—H键的活性大于端氧位, 而三重桥氧位的活性高于二重桥氧位. 团簇中作用位点Ce和O原子的电荷布居与其活化甲烷C—H的能力密切相关. 溶剂的存在不仅降低了甲烷C—H活化自由能垒, 而且使与甲烷作用的团簇各位点的活性差异缩小.

    均聚物/两嵌段共聚物/均聚物三元聚合物共混体系界面性质的Monte Carlo模拟
    刘冬梅, 戴利均, 段晓征, 石彤非, 张汉壮
    2015, 36(9):  1752-1758.  doi:10.7503/cjcu20150202
    摘要 ( 1361 )   HTML ( 0)   PDF (3540KB) ( 327 )  
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    利用格子Monte Carlo(MC)模拟方法研究了两嵌段共聚物增容剂AB的链长及浓度对不相容性均聚物A/B共混体系界面性质的影响. 研究结果表明, 当两嵌段共聚物的体积分数φC=0.05时, 随着两嵌段共聚物分子链长NC从10增至20, 界面厚度剧烈减小, 而当两嵌段共聚物的分子链长NC进一步增加到60时, 界面厚度轻微增加; 两嵌段共聚物的取向参数q随着分子链长的增长而增加, 即共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度增大. 当两嵌段共聚物AB的分子链长NC固定为10时, 随着链浓度增大, 界面厚度增加, 共聚物分子链取向参数q减小, 共聚物分子在垂直界面方向的拉伸程度减小.

    CsBr-TmBr3-H2O和CsBr-TmBr3-HBr(~13%)-H2O(298.15 K)的相平衡及新固相化合物的热力学和荧光性质
    李赵婉, 乔占平, 陈欣, 党元林, 杨奇超
    2015, 36(9):  1759-1764.  doi:10.7503/cjcu20150187
    摘要 ( 1435 )   HTML ( 1)   PDF (1185KB) ( 493 )  
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    采用等温溶度法测量了三元体系CsBr-TmBr3-H2O和四元体系CsBr-TmBr3-HBr(~13%)-H2O在298.15 K时的相平衡溶度数据, 并绘制了相应的相图. 三元体系和四元体系均由3个平衡固相CsBr, Cs3Tm2Br9·16H2O和TmBr3·8H2O构成. 新固相化合物Cs3Tm2Br9·16H2O在三元和四元体系均是固液异成分溶解的化合物, 且其结晶区随平衡液相中氢溴酸浓度的增加而增大. 用X射线粉末衍射仪(XRD)、 热重分析仪和荧光光谱仪对Cs3Tm2Br9·16H2O进行了表征. 结果表明, 当用712 nm光激发时, Cs3Tm2Br9·16H2O在471 nm处具有上转换发光性能. 用微量热仪测定了Cs3Tm2Br9·16H2O在无限稀释下的标准摩尔溶解焓为-(11.63±0.46) kJ/mol, 确定其标准摩尔生成焓为-(7826.2±1.2) kJ/mol.

    多孔钛基掺硼金刚石电极结构对电催化降解阿司匹林性能的影响
    黄卫民, 林海波
    2015, 36(9):  1765-1770.  doi:10.7503/cjcu20150153
    摘要 ( 1506 )   HTML ( 2)   PDF (2313KB) ( 436 )  
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    利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对多孔Ti/BDD电极及传统平板Ti/BDD(BDD =钛基掺硼金刚石)电极进行了研究, 通过循环伏安法考察了电极的背景电流和电化学窗口. 以阿司匹林为模型污染物, 研究了BDD电极结构对阿司匹林电催化降解的影响. 结果表明, 多孔Ti/BDD电极的总带电量, 内、 外部带电量, 孔隙率和比表面积均高于平板Ti/BDD电极; 多孔Ti/BDD在对COD和阿司匹林的去除率和能量消耗等方面均优于平板Ti/BDD电极.

    锂硫电池中碳酸乙烯酯与硫簇反应拉曼光谱的理论研究
    潘文博, 李明雪, 苏亚琼, 吴德印, 田中群
    2015, 36(9):  1771-1778.  doi:10.7503/cjcu20150144
    摘要 ( 1841 )   HTML ( 6)   PDF (1881KB) ( 591 )  
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    通过密度泛函理论(DFT)计算了锂硫电池中多硫阴离子 (Sn2-)和碳酸乙烯酯(EC)的2种反应机理, 并对其反应物和主要产物的拉曼光谱进行了理论分析. 计算结果表明, 2种反应路径中, (Sn2-)进攻EC分子烷基碳所需活化能和Gibbs自由能均较低. 多硫基团有很强的拉曼特征谱峰, 与EC分子相关的部分拉曼谱亦发生显著变化. 锂离子的存在影响反应产物的结构和拉曼光谱. 密度泛函理论计算提供了锂硫电池中锂、 多硫阴离子和电解液反应前后的结构变化和反应信息.

    不同晶型TiO2负载镍催化剂催化顺酐液相加氢
    孟志宇, 张因, 赵丽丽, 张鸿喜, 赵永祥
    2015, 36(9):  1779-1785.  doi:10.7503/cjcu20150138
    摘要 ( 1392 )   HTML ( 1)   PDF (1263KB) ( 385 )  
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    分别以锐钛矿相TiO2和金红石相TiO2 为载体, 采用等体积浸渍法制备了Ni/TiO2催化剂, 考察了其催化顺酐液相加氢性能. 采用氮气吸附-脱附、 氢气程序升温还原(H2-TPR)、 X射线衍射(XRD)、 氢气程序升温脱附(H2-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征. 催化剂评价结果表明, 以锐钛矿型TiO2为载体催化剂的C=O加氢活性明显高于以金红石型TiO2为载体的催化剂. 这主要是由于在还原过程中锐钛矿型TiO2较易被还原, 产生了较高浓度的氧缺陷位, 该氧缺陷位可通过接受C=O中O的孤对电子来活化C=O, 促使其与H2发生加氢反应, 进而使催化剂表现出较高的C=O加氢活性.

    煤层气在含Al, Si, P和S煤结构模型上吸附的密度泛函理论研究
    何旭, 刘晓强, 何冰, 王晗光, 刘旭东, 田之悦, 储伟, 薛英
    2015, 36(9):  1786-1793.  doi:10.7503/cjcu20150134
    摘要 ( 1836 )   HTML ( 2)   PDF (3291KB) ( 575 )  
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    Al, Si, P和S掺杂石墨烯(X-Graphene, X-Gr, X=Al, Si, P和S)可用来代表具有结构异性的煤结构模型. 通过自旋极化的密度泛函理论(DFT)方法, 研究了煤层气(Coalbed methane, CBM, 主要成分为CH4, CO2和H2O) 在煤结构模型X-Gr上的吸附, 并讨论了相应的吸附能、 吸附平衡距离、 Mulliken电荷转移、 电荷密度差分图和态密度. 结果表明, 含Al 和Si的煤结构模型对CBM的吸附较强, 而CBM在P和S煤结构模型的吸附为弱的物理吸附. CBM在X-Gr煤结构模型上的吸附作用随着掺杂元素非金属性的增强而减弱, 即Al-Gr>Si-Gr>P-Gr>S-Gr. 煤层气中 CO2 和 H2O 吸附在煤炭表面的能力强于CH4, 可以通过注入 CO2 和 H2O 到煤层中促进 CH4的开采. 此外, 含Al和Si煤结构与煤层气之间较强的相互作用表明其可以作为CH4, CO2和H2O的气体传感器.

    In2TiO5/In2O3异质结构的制备及光催化性能
    张钦库, 姚秉华, 鲁盼, 庞波, 熊敏
    2015, 36(9):  1794-1800.  doi:10.7503/cjcu20150046
    摘要 ( 1531 )   HTML ( 1)   PDF (2747KB) ( 439 )  
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    以酞酸丁酯和硝酸铟为起始物, 甘氨酸为燃料, 脱脂纤维为模板, 采用自蔓延燃烧法制备了In2TiO5/In2O3异质结构半导体光催化剂. 利用X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 X射线能量色散谱仪、 热重-差热分析仪、 紫外-可见漫反射光谱仪和氮气吸附-脱附仪等对样品进行了表征. 以罗丹明B(RhB)为目标降解物, 考察了催化剂的光催化性能. 结果表明, 在In/Ti摩尔比为2∶1、 焙烧温度为800 ℃、 焙烧时间为2 h条件下制备的介孔In2TiO5/In2O3光催化材料在高压汞灯(125 W)辐照下, 120 min可使10 mg/L RhB的脱色率达到92.1%, 降解过程服从一级动力学模型. 在相同的光催化条件下, In2TiO5/In2O3的光催化性能明显优于In2TiO5, 且In2TiO5/In2O3光催化剂还具有一定的可见光催化活性.

    Pd-Ag/C@TiO2核壳结构纳米棒阵列的制备及对NaBH4电氧化的催化性能
    闫鹏, 张栋铭, 程魁, 徐阳, 李莹莹, 叶克, 曹殿学, 王贵领
    2015, 36(9):  1801-1806.  doi:10.7503/cjcu20150009
    摘要 ( 1434 )   HTML ( 3)   PDF (4554KB) ( 505 )  
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    通过热蒸发结合恒电位沉积法制备了具有核壳结构的Pd-Ag/C@TiO2催化剂. 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对所制备样品的形貌和结构进行了表征, 利用线性伏安扫描和计时电流技术研究了Pd-Ag/C@TiO2电极对NaBH4的电氧化性能. 结果表明, Pd-Ag/C@TiO2电极具有三维纳米核壳结构, 在电化学反应过程中有利于燃料与催化剂充分接触. 催化剂中Pd与Ag的原子比为0.37∶0.17的Pd-Ag(2∶1)/C@TiO2催化剂的效果最佳, 在3.0 mol/L NaOH+0.20 mol/L NaBH4溶液中电流密度达到672 mA/cm2, 在1200 s 测试时间内计时电流曲线衰减很小, 说明该Pd-Ag/C@TiO2电极对NaBH4电氧化具有很高的电化学活性和稳定性.

    高分子化学
    静电纺丝技术制备聚丙烯腈/铕-脂肪酸相变和发光双功能复合纳米纤维
    师奇松, 赵祎宁, 张鸣春, 靳昕怡, 刘彦池, 杨明山
    2015, 36(9):  1807-1812.  doi:10.7503/cjcu20150414
    摘要 ( 1406 )   HTML ( 0)   PDF (3550KB) ( 547 )  
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    以不同链长的脂肪酸为配体, 1,10-邻菲啰啉为第二配体, 通过与发光稀土铕离子进行配位, 合成了铕-脂肪酸相变和发光配合物; 再采用静电纺丝技术以聚丙烯腈(PAN)为载体基质, 铕-脂肪酸为相变和发光材料制备了一种新型的相变和发光纳米纤维. 用扫描电镜(SEM)、 X射线能量色散谱仪(EDS)、 荧光光谱仪(FL)和差示扫描量热仪(DSC)对相变和发光纳米纤维的性能进行分析. 研究结果显示, 复合纳米纤维的直径在285~600 nm, 在280 nm紫外光激发下, 复合纳米纤维发射出主峰位于580, 593和614 nm的红光, 对应Eu3+5D0-7F0, 5D0-7F15D0-7F2跃迁. 相变和发光纳米纤维具有优异的荧光性能及相变功能, 纳米纤维的直径随着铕含量和脂肪酸碳链的增加呈现增大的趋势.

    新型树枝状桥联镍配合物的合成及催化烯烃齐聚性能
    王俊, 霍宏亮, 李翠勤, 马立莉, 施伟光, 陈帅
    2015, 36(9):  1813-1818.  doi:10.7503/cjcu20150385
    摘要 ( 1258 )   HTML ( 0)   PDF (918KB) ( 446 )  
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    合成了一种N,N-二齿配位的新型树枝状桥联吡啶亚胺配体及其镍配合物, 利用元素分析、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电喷雾电离质谱(ESI-MS)对其结构进行了表征. 以二氯乙基铝(EtAlCl2)为助催化剂, 考察了树枝状桥联镍配合物催化乙烯齐聚和1-戊烯齐聚的聚合条件对产物分布的影响. 结果表明, 当聚合时间为60 min, 聚合压力为0.5 MPa, Al/Ni摩尔比为150时, 乙烯齐聚产物中C10~C14的选择性最高, 达到93%, 催化活性为0.99×106 g/(mol Ni·h); 当聚合时间为60 min, Al/Ni摩尔比为300时, 1-戊烯齐聚产物中C20的选择性最高为70.5%, 催化活性为2.47×105 g/(mol Ni·h). 该树枝状桥联镍配合物对乙烯齐聚反应和1-戊烯齐聚反应均具有良好的催化活性和较高碳数的齐聚产物选择性.

    侧链含卤素基团聚芳醚酮的合成及性能
    路莹, 杨雪, 杨霞, 朱遂一, 范伟, 耿直
    2015, 36(9):  1819-1824.  doi:10.7503/cjcu20150387
    摘要 ( 1194 )   HTML ( 0)   PDF (1392KB) ( 455 )  
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    通过分子设计, 合成了新型含碘基苯基的双酚单体4-碘苯基对苯二酚(I-Ph-HQ), 利用上述单体与含氟双酚单体(3-三氟甲基)苯基对苯二酚和氟酮通过亲核取代缩聚反应合成了一系列侧链含卤素基团的聚芳醚酮共聚物(PEEK-CF3-I). 通过FTIR和 1H NMR等测试手段, 表征了共聚物的化学结构. 研究了所合成的PEEK-CF3-I共聚物的介电性能、热性能和机械性能, 探讨了共聚物中含碘侧基和含氟侧基含量的变化及对材料各项性能的影响. 研究表明, 共聚物中含碘侧基含量的增加能够显著提升共聚物的玻璃化转变温度, 其中共聚物材料PEEK-CF3-I-10%的玻璃化转变温度为153 ℃, 同时材料依然能够保持优异的机械性能和较低的介电常数.

    芳氧基锆系催化剂催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应
    秦一超, 叶健, 蒋斌波, 王靖岱, 阳永荣
    2015, 36(9):  1825-1831.  doi:10.7503/cjcu20150312
    摘要 ( 1086 )   HTML ( 1)   PDF (1595KB) ( 371 )  
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    从锆系催化剂的结构修饰出发, 合成了一系列具有Zr(OAr)nCl4-n·mArOH(n=1~4, m=0~7)结构的芳氧基锆系催化剂, 并研究了锆酚配比及游离ArOH含量等对乙烯齐聚行为的影响. 结果表明, Zr(OPh)3Cl·mPhOH/TEA/EtAlCl2催化体系具有较高的齐聚催化活性[6.8×104 g/(mol Zr·h)], 所得产物主要为C4~C24的α-烯烃, 无高聚物生成. 研究发现, 游离酚的存在对体系的催化性能有较大影响. 该系列芳氧基锆系催化剂可催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应, 即齐聚反应产物α-烯烃与甲苯溶剂发生烷基化反应而生成多取代芳香烃, 压力越大烷基化反应程度越高.

    链拓扑结构对嵌段共聚物结晶行为的影响
    张丽丽, 陈巧悦, 周恒为, 石彤非, 黄以能
    2015, 36(9):  1832-1837.  doi:10.7503/cjcu20150237
    摘要 ( 1400 )   HTML ( 0)   PDF (1300KB) ( 662 )  
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    通过等量的聚乙二醇(PEG)和聚苯乙烯(PS)合成了H型(PS)2-PEG-(PS)2(PEG链接在PS链的中间)和线型PS-PEG-PS(PEG链接在PS链的一端)三嵌段共聚物, 并通过X射线小角散射(SAXS)、 X射线广角衍射(WAXD)、 示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等手段研究了其结晶行为, 结果表明2种共聚物中PEG的晶型相同, 但是H型比线形结晶温度更低, PEG片晶厚度更小, 在相同温度下PEG结晶速度更慢, 这是由于H型分岔结构引起空间位阻较大所致.

    纤维素纳米纤维基层层自组装透明柔性导电膜及其电致变色柔性超级电容器
    郝红英, 王茜, 邵自强, 杨荣杰
    2015, 36(9):  1838-1845.  doi:10.7503/cjcu20150146
    摘要 ( 2086 )   HTML ( 2)   PDF (4444KB) ( 963 )  
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    以纤维素纳米纤维(CNFs)膜为基材, 通过层层自组装法设计并制备了CNFs/[Cu2+-GO]5/[PANI-PEDOT∶PSS]10复合膜(CGPP膜), 经过除铜, 将氧化石墨烯(GO)还原为还原氧化石墨烯(RGO), 得到CNFs/RGO5/[PANI-PEDOT∶PSS]10复合导电膜(CRGPP-10膜), 并以H2SO4-PVA凝胶为电解质, 双片CRGPP-10膜为电极, 组装了双电极体系的柔性超级电容器S-RGPP. 对CGPP膜和CRGPP-10膜进行紫外-可见光谱、 结晶特性和形态表征, 并对S-RGPP的循环伏安(CV)曲线、 恒电流充放电性能(GCD)及电化学阻抗谱(EIS)等电化学性能进行分析. 结果表明, 通过层层自组装法制备的CRGPP-10膜具有均匀和透明度可控的优点. 柔性超级电容器S-RGPP的内阻较小, 同时具有双电层(EDL)电容和赝电容性能, 表现出良好的柔性和一定的电致变色性. RGO的加入使S-RGPP的循环稳定性得到改善.

    纳米ZrB2复相陶瓷粉体表面有机功能改性及其对复合材料热性能的影响
    何延楠, 于志强
    2015, 36(9):  1846-1852.  doi:10.7503/cjcu20150145
    摘要 ( 1297 )   HTML ( 0)   PDF (2890KB) ( 364 )  
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    为了提高环氧树脂的热性能, 将熔点高、 导热耐热性好的ZrB2粉体作为增强体加入环氧树脂基体中, 通过原位聚合制备了复合材料. 为了改善ZrB2粉体在环氧树脂中的分散性, 通过高能球磨法将纳米Al2O3引入ZrB2中, 形成ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体, 再用3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯分别对ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体表面进行有机功能改性. 通过扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对表面改性ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体进行表征; 利用透射电子显微镜(TEM)、 动态热机械分析(DMA)和热重分析(TGA)对复合材料的组织和热性能进行分析. 结果表明, 改性后ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体品质优良, 3种有机偶联剂均在ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体表面形成化学键合; 表面经有机偶联剂改性的ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体在基体环氧树脂中具有较好的分散性, 且3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的改性效果最佳. 表面改性后ZrB2-Al2O3复相陶瓷粉体较改性前复合材料呈现出更高的耐热性能.

    丙烯腈-苯乙烯共聚物对聚甲醛的热稳定化作用
    刘经纬, 郭朝霞, 于建
    2015, 36(9):  1853-1858.  doi:10.7503/cjcu20150141
    摘要 ( 1559 )   HTML ( 0)   PDF (1345KB) ( 577 )  
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    研究了丙烯腈-苯乙烯(AS)共聚物对聚甲醛(POM)的热稳定化作用. 结果表明, 在动态混炼条件下, 添加少量的AS共聚物可使POM的熔体稳定性和熔融滞留时间明显增大, AS最优添加质量分数为3%; 在静态加热条件下, AS的加入可使POM在升温过程中的分解温度显著提高, 在恒温过程中的失重率明显降低. 在动态或静态条件下, AS共聚物对POM热稳定性的贡献效果一致, 并且同时加入AS和三聚氰胺对POM的热稳定性改善更为显著. 红外分析结果表明, AS对POM的热稳定化作用源于分子链上的氰基对甲醛的有效吸收.