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2009年 第30卷 第5期    刊出日期：2009-05-10

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高等学校化学学报2009年第30卷第5期目次

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研究论文

(C₆H₈N₃)⁺I₃^-和[(Cu₃I₄)(C₈H₁₇N₂)]配体原位合成与结构表征

宁德宽, 毕明辉, 李光华, 刘国宗, 施展, 冯守华

2009, 30(5):  845-848. 

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在溶剂热条件下, 以原位反应为基础合成了两个碘化物(C₆H₈N₃)⁺I₃^-(1, C₆H₈N₃=2,3-dihydroimi-dazo[1,2-a]pyrimidin-1-ium, 2,3-二氢咪唑[1,2-α]-嘧啶鎓阳离子)和[(Cu₃I₄)(C₈H₁₇N₂)](2, C₈H₁₇N₂=N-ethyl-4-aza-1-azonia-bicyclo[2.2.2]octane, N-乙基三乙烯二铵阳离子). 用元素分析、粉末X射线衍射及单晶X射线衍射等对化合物进行了表征. 结果表明, 化合物1属于三斜晶系, P1空间群, a=0.74281(15) nm, b=0.84241(17) nm, c=0.9993(2) nm, α=82.02(3)°, β=83.30(3)°, γ=82.92(3)°, V=0.6114(2) nm³. 化合物2属于单斜晶系, P2₁/c空间群, a=0.68924(14) nm, b=1.0786(2) nm, c=2.2779(5) nm, β=94.84(3)°, V=1.6874(6) nm³. 在两个化合物合成中存在两种不同类型的配体原位合成反应, 即化合物1的2-氨基嘧啶和乙醇的成环反应与化合物2的三乙烯二胺和乙醇的烷基化反应.

帽状金纳米结构的制备、表征及表面增强拉曼散射活性

肖桂娜, 满石清

2009, 30(5):  849-854. 

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采用真空离子溅射法在自组装的单层阵列二氧化硅纳米粒子表面沉积金薄膜, 制备了以SiO₂为核的帽状金纳米结构. 用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、X 射线衍射仪和紫外-可见-近红外分光光度计对样品的表面形貌、结构及光学性质进行了表征. 以亚甲基蓝作为探针分子, 对金纳米帽的表面增强拉曼散射活性进行了研究, 结果显示, 吸附在金纳米帽上的分子拉曼散射信号得到显著增强, 增强因子达到10⁷数量级. 该基底在超灵敏生物和化学检测方面具有潜在的应用前景.

二茂钛取代邻苯二甲酸配合物的合成及其电场响应性能

何玲, 高玲香, 高子伟, 张莹, 吴晓妮, 倪迎瑞

2009, 30(5):  855-861. 

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分别采用水相法和两相法简便合成了两种4-氯代邻苯二甲酸二茂钛配合物, 并用IR, ¹H NMR, TG, EA及SEM等手段对产物的结构和形貌进行了表征. 分析了反应条件对产物粒径和形貌的影响, 研究了茂钛配合物在含水复合弹性体介质中对电场作用的响应性能. 结果表明, 两种方法所得配合物的结构有所不同, 水相法所得配合物中羧基氧以单齿形式与钛(Ⅳ)配位, 而两相法中羧基氧则以双齿形式与钛(Ⅳ)配位. 在不同条件下获得的两种配合物均聚集为空心微球, 粒径分别为05~1 μm 和 2~5 μm. 它们都具有较强的电场响应性能, 且该性能与分子结构和微球表面润湿性相关.

[Ni(qina)₂(H₂O)₂]·2DMSO配合物的合成、结构及其催化性能

王传胜, 吴琼, 朱明昌, 高恩君

2009, 30(5):  862-865. 

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在常温下, 通过溶剂置换法制备了[Ni(qina)₂(H₂O)₂]·2DMSO单晶, 其中qina^-为喹哪啶酸根, DMSO为二甲亚砜. 配合物属于单斜晶系, C₂/m空间群. 2个qina^-配体以氮原子和氧原子与Ni(Ⅱ)离子反式螯合配位, 2个H₂O分子则以氧原子与Ni(Ⅱ)离子轴向配位, 形成八面体配合物. 配合物分子之间通过氢键和π-π堆积等弱相互作用构筑成三维超分子结构. 该配合物能显著提高乙酸-1-萘酯的水解反应速率, 当配合物浓度为1.0×10^-4 mol/L时, 在pH=8.44的乙酸-1-奈酯体系中, 酯的水解速率提高了365倍.

银-四氰基对苯二醌二甲烷纳米线阵列的制备及其场发射性能

田飞, 李苞, 王春儒

2009, 30(5):  866-868. 

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采用多孔氧化铝模板法, 通过四氰基对苯二醌二甲烷(TCNQ)与金属Ag的化学反应, 制备了银-四氰基对苯二醌二甲烷(AgTCNQ)纳米线阵列. AgTCNQ的直径由多孔氧化铝模板的内孔直径决定, 而其长度则可由反应时间与多孔氧化铝膜模板的厚度来控制. 所制备的AgTCNQ纳米线阵列表面光滑, 直径均一, 具有良好的场发射特性.

电喷雾质谱法研究谷胱甘肽与L型芳香性氨基酸非共价复合物

储艳秋, 戴兆云, 蒋公羽, 郑松柏, 陈玺, 丁传凡

2009, 30(5):  869-875. 

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为探索谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸的非共价相互作用, 将一定化学剂量比的还原型γ-谷胱甘肽分别与L型芳香性氨基酸(包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)在室温和生理pH条件下混合后, 温育1 h, 生成非共价复合物, 并使反应完全. 电喷雾质谱测量结果揭示谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸反应可以生成非共价复合物. 在二级串级质谱MS²测得的复合物碎片离子峰中, 除芳香性氨基酸离子峰外, 还包括谷胱甘肽及其它再次碎裂产生的b₂和y₂碎片离子, 进一步确认了非共价复合物的形成. 紫外光谱也证实了电喷雾质谱的实验结果. 为避免严重的离子化效率差异和质谱信号的相互抑制作用, 定量评估了谷胱甘肽和酪氨酸的相互作用, 结果显示反应物的初始浓度应该选择在5×10^-5~3.00×10^-4 mol/L范围内. 用质谱滴定法测定了谷胱甘肽与3个芳香性氨基酸非共价复合物的解离常数, 结果表明, 谷胱甘肽复合物的稳定性按Tyr, Trp和Phe次序依次增大.

阵列式对电极介电电泳芯片及其用于细胞分离富集研究

徐溢, 曹强, 曾雪, 吴永杰, 张文品

2009, 30(5):  876-881. 

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基于介电电泳原理, 设计并制作了一种新型的能够用于细胞分离和富集的微流控介电电泳芯片. 该芯片由沉积有金电极的石英基片和带有微管道的聚二甲基硅氧烷(PDMS)盖片组成. 通过在管道底部布置间距不同的对电极阵列, 增大了正介电电泳力在管道中的有效作用范围, 能够在降低施加电压的同时, 实现对流动体系中细胞样品的捕获. 在3 V和3 MHz条件下, 该DEP芯片对人血红细胞的捕获效率达到83%; 进一步通过将肝癌细胞捕获在芯片电极上可实现对红细胞和肝癌细胞混合样品的分离, 在5 V和400 kHz条件下对肝癌细胞的捕获效率达到86%.

表面等离子体子共振传感器用于研究不同材质包裹的磁性纳米粒子性质

陶磊, 金伟, 张莹, 闫飞, 王琳琳, 牟颖, 金钦汉

2009, 30(5):  882-885. 

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利用自行设计组装的以白色发光二极管为光源的表面等离子体子共振传感器实验装置, 检测了不同材质包裹的磁性纳米粒子连接靶向DNA与生物素化DNA探针的结合程度. 结果表明, 与聚苯乙烯磁性微球连接的靶向DNA相比, Fe₃O₄@SiO₂核壳式纳米微球连接的靶向DNA与生物素化的DNA探针结合速率较快, 且其相对标准偏差较小.

基于铜增强纳米金标记物结合磁分离的溶出伏安免疫分析法用于蛋白质的高灵敏测定

沈广宇, 冯辉, 郝爱平

2009, 30(5):  886-890. 

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应用铜原位化学放大纳米金颗粒的信号增强特性, 并结合磁分离技术, 提出了一种高灵敏的溶出伏安免疫分析方法. 实验中以人IgG为模式蛋白质, 将抗体修饰的SiO₂@Fe₃O₄核壳型磁性纳米颗粒和纳米金标抗体悬浊液混合, 用以均相免疫识别人IgG, 借助外加磁场分离纯化, 在免疫复合物悬浊液中加入铜增强试剂进行沉积放大反应, 再将铜用稀硝酸溶解并进行溶出伏安分析检测. 结果表明, 与基于固相反应的金属免疫分析法相比, 所提出的基于均相反应和磁分离原理的方法具有操作简单、分析时间短等优点. 该方法显示出明显增强的人IgG检测性能, 其线性检测范围为01~1000 ng/mL, 检出限为73 pg/mL. 此外, 将其用于实际样品的回收率测定, 结果令人满意.

利用液晶取向变化的光学免疫检测方法

熊兴良, 蔡绍皙, 李苑

2009, 30(5):  891-895. 

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利用共价固定方法将抗血清白蛋白固定到硅烷化玻璃基底上, 并通过摩擦其表面形成5CB液晶整齐均一取向排列的基底. 考察了不同浓度的人血清白蛋白与基底作用后液晶在基底上形成的偏光光学图像的差异, 并利用自行提出的“图像加权平均灰度值”定量分析了图像灰度与人血清白蛋白浓度的关系. 对比研究了基底上的特异性吸附与非特异性吸附引起的液晶偏光光学图像的差异以及调制偏振光能力, 结果表明, 该基底具有很高的特异性. 该方法可望发展成为一种灵敏、非标记的光学免疫检测方法.

新型混合固定相的制备与性能评价

杨俊佼

2009, 30(5):  896-898. 

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通过共聚交联方法将长链碳烯-苯乙烯包覆到锆胶表面上, 得到聚合物包覆固定相, 再对该填料进行磺化引入离子官能团到聚合物表面, 得到混合型固定相. 用扫描电镜和红外光谱对这些填料进行了表征, 考察了混合型固定相的毛细管电色谱性能, 并用该填料分离了苯甲酸和苯胺等化合物.

基于阳离子荧光共轭聚合物和核酸适体探针的蛋白质检测新方法

羊小海, 王胜锋, 王柯敏, 罗晓明, 谭蔚泓, 崔亮

2009, 30(5):  899-902. 

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以核酸适体为识别分子, 阳离子荧光共轭聚合物为报告分子, 建立了一种蛋白质检测新方法. 修饰有荧光熄灭基团的核酸适体探针通过静电作用与阳离子荧光共轭聚合物结合, 导致后者荧光熄灭. 当加入靶蛋白后, 核酸适体探针与其特异性结合, 荧光熄灭基团与阳离子荧光共轭聚合物远离, 聚合物荧光信号得以恢复. 实验结果表明, 荧光恢复程度与靶蛋白的浓度正相关. 采用该方法检测凝血酶的线性范围为17～40 nmol/L.

新型α₁受体拮抗剂先导化合物的寻找: 2-[4-(芳氧烷基)哌嗪-1-基]苯并噁唑的合成、生物活性及3D-QSAR研究

李嘉宾, 刘海春, 张立, 王涛, 江振洲, 夏霖

2009, 30(5):  903-907. 

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为寻找用于治疗良性前列腺增生的新型α₁受体拮抗剂, 以2-({4-[2-(2-氯苯氧基)乙基]哌嗪-1-基}甲基)-5-甲基苯并噁唑(wb5c)为先导物, 以5-氯-2-氨基酚和取代苯酚为原料, 经缩合、卤代、氨化、Williamson醚合成、取代等反应, 设计合成了8个新化合物, 其结构经ESI-MS, ¹H NMR, IR及HRMS确证. 大鼠肛尾肌收缩功能实验表明, 目标化合物具有中等强度α₁受体拮抗活性. 结合前期工作, 以18个2-[4-(芳氧烷基)哌嗪-1-基]苯并噁唑类化合物及其生物活性为样本, 运用Sybyl软件建立了该类化合物α₁-AR拮抗活性的CoMFA模型, q²=0.430, r²=0.907, 立体场与静电场的贡献分别为46.5%和53.5%, 此模型为进一步结构优化提供了有益信息.

3-取代-5-芳基噁唑-4-酮类化合物的合成与生物活性

姚红伟, 李欢欢, 苏娜娜, 王红学, 刘幸海, 王力钟, 张晓, 李正名, 赵卫光

2009, 30(5):  908-912. 

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以香草醛和取代扁桃酸为原料, 经多步反应合成了N-取代苯乙基扁桃酰胺, 在对甲苯磺酸催化下, 和醛脱水关环, 得到一系列新颖的3-取代苯乙基-5-芳基噁唑-4-酮类化合物和N-扁桃酰四氢异喹啉类化合物. 所有化合物通过红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析和高分辨质谱对其结构进行表征, 并对其构效关系进行了讨论.

DOPC, DOPE和神经酰胺对鞘磷脂/胆固醇双层膜结构的影响

郝长春, 孙润广, 张静

2009, 30(5):  913-918. 

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用LB技术和原子力显微镜(AFM)研究了1,2-二油酸甘油-3-磷脂酰胆碱(DOPC)、1,2-二油酸甘油-3-磷脂酰乙醇胺(DOPE)和神经酰胺(Ceramide)对鞘磷脂(SM)/胆固醇(Chol)结构的影响. 实验结果表明, 在表面压力较低时, 每种混合脂双层膜都呈现均匀分布的脂双层结构. 随着表面压力的增加, 形态发生了明显的变化: (1) SM/Chol二元组分双层膜形成均一的液态有序相微区结构, 衬底覆盖率达到80%; (2) DOPC的加入促使SM/Chol双层膜出现相分离现象, SM/Chol形成的液态有序相 “岛状” 微区结构漂浮在液态无序相的DOPC上部, 约占总面积的30%; (3) DOPE与SM/Chol形成的双层膜明显不同于DOPC/SM/Chol, 呈现出液态无序相、液态有序相及凝胶相3相共存的结构; (4) Ceramide诱导了SM/Chol双层膜结构发生重排, 两层脂分子间发生翻转形成囊泡结构, 部分神经酰胺从液态有序相中分离形成小颗粒结构. 在较高膜压下, 各系统都呈现出具有特定形态的双层膜结构. 分子官能团的成键能力决定了双层膜形态结构.

E.coli O86 O-Antigen全保护五糖重复单元的化学简易合成

程水红 魏国华 杜宇国

2009, 30(5):  919-922. 

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以5个单糖组分为原料, 经过7步, 以21%的总产率得到E.coli O86抗原全保护的五糖重复单元.在合成路线中, 充分利用糖基化反应的立体选择性原则, 结合HClO₄-SiO₂固体催化剂和“IP”策略, 大大提高了合成的效率. 整个合成路线设计操作简单, 选择性高, 消耗低, 产率高, 可以用于快速高效地合成其它一些具有生物活性的寡糖分子.

新型β,β-桥连双卟啉的合成及其光敏活性研究

黄齐茂, 肖欣, 潘志权, 李志远, 邓鹏星, 章颖

2009, 30(5):  923-927. 

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以1,6-二溴己烷为桥连试剂, 2-(1-羟基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉及其Cu(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ)配合物为原料, 合成了4个新型β,β-桥连双卟啉. 以1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)为猝灭剂, 测试了双卟啉及其Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ)配合物在光照条件下产生单线态氧的能力, 并研究了4个双卟啉化合物在光照和无光照条件下对pBR322质粒DNA的切割能力(用凝胶电泳)和对金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)的光敏抑菌活性. 结果表明, 新型双卟啉光敏剂具有较好光敏活性, 产生的活性氧能有效杀灭金黄色葡萄球菌.

神经红蛋白突变体Tyr44Phe的制备、表征和稳定性研究

李海丽, 李连之, 郭玉静, 田素燕, 薛泽春, 姜玉岗

2009, 30(5):  928-933. 

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构建了突变体蛋白Tyr44Phe的基因, 进行了蛋白的表达、分离纯化、谱学表征和稳定性研究. 由电喷雾质谱所得突变体蛋白的分子量与理论值一致; UV-Vis吸收光谱、荧光光谱和圆二色光谱表明, Tyr44Phe的点突变虽没有改变血红素的六配位结构, 但对血红素的构象有所影响. 突变体蛋白的热、酸稳定性研究表明, 定点突变降低了血红素与蛋白肽链之间的结合力, 导致血红素易从疏水腔中脱出, 说明Tyr44对蛋白的结构稳定性起一定的作用.

C₆₀/C₇₀键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯的电化学行为与双光子吸收

谭海荣, 曾和平

2009, 30(5):  934-937. 

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设计合成了C₆₀键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯(5)和C₇₀键联1,4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯(6), 用红外、核磁共振和MALDI-TOF质谱进行了表征, 确认了化合物5和6的结构, 用循环伏安法研究了化合物5和6的电化学性质, 并用Z扫描对其双光子吸收性质进行了研究.

芳基、芳甲基及哌嗪基脒类化合物的设计与合成及5-HT和NE重摄取双重抑制活性

秦芳, 杨静, 文辉, 张建军, 王亚芳, 冀呈雪, 杨光中

2009, 30(5):  938-944. 

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基于药效团模型和前期的研究结果, 设计合成了一类全新结构类型的芳基、芳甲基及哌嗪基脒类化合物, 通过¹H NMR, HRMS对化合物结构进行了确证, 并完成了初步的体外药理活性评价. 结果表明, 这些化合物均显示出不同程度的5-HT和NE重摄取抑制活性, 其中化合物4b的活性最好, 化合物4a和8a在整体动物抗抑郁药效学实验中表现出明确的抗抑郁活性.

Pt/Ce_0.6Zr_0.4O₂催化剂在水煤气变换反应中的电导研究

毕亚东, 徐恒泳, 李文钊

2009, 30(5):  945-948. 

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采用浸渍法制备了不同载体(Ce_0.6Zr_0.4O₂,CeO₂和ZrO₂)负载的Pt基水煤气变换反应(WGSR)催化剂, 并对其进行了活性评价. 利用X射线衍射(XRD), 程序升温还原(TPR)和原位电导等技术对样品进行了表征. 结果表明, Ce_0.6Zr_0.4O₂固溶体具有比CeO₂更高的氧转移能力, 因此促进了Pt/Ce_0.6Zr_0.4O₂催化剂的WGSR活性.

油/水界面表面活性剂的复配协同机制

谭晶, 曹绪龙, 李英, 宋新旺, 何秀娟, 崔晓红, 李振泉

2009, 30(5):  949-953. 

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采用耗散颗粒动力学(DPD)方法模拟了椰油酸二乙醇酰胺(6501)分别与十二烷基-α-烯烃磺酸钠(DAOS)、椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱(CAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配体系中表面活性剂在油/水界面的排布行为, 探讨了盐度及分子结构对单一和复配表面活性剂界面活性的影响, 从界面效率、界面密度和分子排布等角度讨论了油水界面表面活性剂混合体系的复配协同增效机制.

松香和枞酸在聚乙烯膜上氧化反应动力学研究

秦荣秀, 黄品鲜, 刘雄民, 马丽, 吴晏玲

2009, 30(5):  954-958. 

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设计了松香和枞酸在聚乙烯膜上的氧化反应器, 建立了枞酸在聚乙烯膜上的紫外分光光度分析方法, 跟踪测定了松香和枞酸氧化反应的过程. 实验结果表明, 松香和枞酸的氧化反应均呈现表观一级反应. 枞酸的氧化反应温度为30, 35, 40, 45, 50和55 ℃时, 表观速率常数分别为0.0036, 0.0041, 0.0062, 0.0087, 0.011和0.0157 min^-1, 表观反应活化能Ea为50.29 kJ/mol. 松香的氧化反应温度为35, 40和45 ℃时, 表观速率常数分别为0.0009, 0.0015和0.0025 min^-1 , 表观反应活化能E_a为80.2 kJ/mol.

核壳型复合分子筛ZSM-5/Nano-β的合成与表征

童伟益, 刘志成, 孔德金, 祁晓岚, 郭杨龙

2009, 30(5):  959-964. 

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以ZSM-5小晶粒为核相材料, 用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)进行表面预处理后, 黏附nano-β晶种并焙烧制得核相晶种, 再在壳层晶化生长体系中通过水热合成得到ZSM-5/nano-β有序的核壳分子筛. 产物的物相和结构通过XRD, SEM, TEM以及N₂吸附/脱附分析表征, 通过对比发现, β壳层的合成以白炭黑为硅源比用正硅酸乙酯(TEOS)更好. 通过NH₃-TPD表征, 以及1,3,5-三甲苯裂化转化反应对分子筛的性能进行了考察, 结果表明, 核壳分子筛通过调变组成分子筛的酸性, 从而大大提高了材料的催化裂化性能, 同时延缓了失活速率.

湿式氧化吡虫啉农药生产废水的MnO_x-CeO₂催化剂性能研究

赵彬侠, 张小里, 李红亚, 刘林学, 金奇庭

2009, 30(5):  965-970. 

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采用共沉淀法制备了用于湿式氧化吡虫啉农药废水的MnO_x-CeO₂系列催化剂, 利用比表面测定仪(BET), X射线衍谢仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等对其进行了表征, 并研究了不同Mn/(Mn+Ce)摩尔比对催化剂表面形态的影响以及催化剂表面形态与活性之间的关系. BET和XRD表征结果表明, Mn/(Mn+Ce)摩尔比为0.6时, 催化剂晶粒尺寸最小, 比表面积最大. XRD和XPS表征结果显示, Mn和Ce氧化物之间存在明显的相互作用, 催化剂表面Mn的氧化态和化学需氧量(COD)随着组成的变化而变化, 当Mn/(Mn+Ce)摩尔比为0.7时, 催化剂表面出现高价锰氧化物, 而且其化学吸附氧最多. 用Mn/(Mn+Ce)摩尔比为0.7的MnO_x-CeO₂催化湿式氧化吡虫啉农药废水时, 当催化剂用量为4 g/L, 反应温度190 ℃, 进水pH为7.0, 氧分压1.6 MPa, 搅拌速度500 r/min, 反应60 min时, COD去除率最大为89.3%.

磁控溅射制备的铜钒氧化物薄膜及其电化学性能

张梁堂, 宋杰, 蔡敏真, 徐富春, 吴孙桃, 董全峰

2009, 30(5):  971-975. 

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采用射频磁控溅射技术在硅基底上分别制备了无掺杂和掺杂Cu的氧化钒薄膜. X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)观察表明, 无掺杂的薄膜为多晶V₂O₅, 掺杂Cu的薄膜为非晶态. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明, 掺杂Cu的薄膜为铜钒氧化物膜, 其中Cu离子表现为+2价, V离子为+4与+5价的混合价态. 随着Cu掺杂量的增大, +4价V的含量增加. 电化学测试结果表明, V₂O₅薄膜在掺杂Cu以后其放电容量有显著的提高, 其中Cu_2.1VO_4.4薄膜在100次循环后容量还保持为83.4 μA·h·cm^-2·μm^-1, 表现出较高的放电容量和较好的循环性能.

对流扩散传质滞后的电极过程中之非Poisson涨落与非Nernst浓度极化

赵南蓉, 张文华, 罗久里

2009, 30(5):  976-982. 

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根据对流扩散传质滞后的恒稳电极过程中边界层的物理图像, 提出了该类电极过程的简化随机模型, 建立了相应的浓度极化的随机热力学理论, 揭示了非Nernst浓度极化来自于随电流密度增大电极化学反应体系涨落分布的非Poisson化与对中心极限律的偏离, 进一步阐明了与滞后的扩散步骤共存的对流传质对非Nernst浓度极化的效应及其规律. 同时, 给出了对流引起的非Nernst浓度极化的随机热力学算例.

阳极电势对Geobacter sulfurreducens产电性能的影响

曹效鑫, 范明志, 梁鹏, 黄霞

2009, 30(5):  983-987. 

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以产电模式菌Geobacter sulfurreducens为研究对象接种两瓶型微生物燃料电池(MFC)阳极室, 利用恒电位仪控制阳极电势, 考察了7种电势条件下MFC的启动期、最大功率密度和阳极生物量的变化情况. 研究结果表明, 当阳极电势为-250, -100和50 mV(vs. SCE)时, MFC启动较快, CV曲线和极化曲线表明, 在这3种电势条件下, MFC产电性能增强, 其中阳极电势为-100 mV时, MFC最大功率密度为1.67 W/m³, 比固定外阻条件下启动的MFC最大功率密度提高了5倍. 控制合适的阳极电势可以使阳极生物量提高2.5~3倍.

三元非对映异构体复合物的直接实验证据及其在对映体手性分离中的作用

于擎, 曹洁, 张成根

2009, 30(5):  988-991. 

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以含L-苯丙氨酸铜配位络合物的溶液作为手性流动相, 采用反相高效液相色谱法拆分了非衍生苯甘氨酸对映体, 使用质谱对拆分组分进行了结构鉴定, 得到了拆分组分的化学结构, 用量子化学计算预测了该结构的最稳定构象. 质谱实验结果表明, 拆分组分是一对铜混合配体复合物离子, 其中的一个配体是提供手性环境的流动相添加物(L-苯丙氨酸), 另一配体是待拆分物质的某一构型对映体, 这对铜混合配体复合物离子本质上属于非对映异构体. 在色谱分离实验中还考察了手性流动相pH值、甲醇含量以及L-苯丙氨酸与Cu²⁺ 的摩尔比等因素对分离效果的影响.

2-(2′-羟苯基)苯并噁唑氨基衍生物电子结构和光谱性质的理论研究

袁彦杰, 何荣幸, 王辉, 李明

2009, 30(5):  992-1000. 

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采用量子化学方法优化了间位和对位2-(2′-羟苯基)苯并噁唑氨基取代衍生物(4-AHBO和5-AHBO)基态的第一单重激发态所有可能的稳定构型, 分析了这些异构体在不同溶剂中的相对稳定性. 利用含时密度泛函理论(TDDFT)的不同泛函, 计算了4-AHBO和5-AHBO各异构体在溶剂中的吸收与发射光谱, 考察了它们的电子结构和光谱特征. 结果表明, 4-AHBO(5-AHBO)的双荧光不是由同一种异构体发射的, 而是来源于不同异构体的发射: 长波区的荧光由酮式构型发射, 短波区的发射则可能由四种醇式异构体共同产生. 另外, 也解释了5-AHBO在质子溶剂中光谱异常的原因, 分析了不同氨基取代位和溶剂极性的变化对各异构体构型、光谱性质及电子结构的影响. 理论预测的光谱与实验结果一致.

平行硬壁间荷电硬球流体的密度泛函理论研究

康艳霜, 王海军

2009, 30(5):  1001-1004. 

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基于经典流体的密度泛函理论并结合改进的基本度量理论, 研究了受限于平行硬壁间的荷电硬球流体的平衡密度分布. 通过对比有、无外电场时分子数密度分布的相应变化情况, 分析了荷电硬球分子间的库仑排斥势能与场致势能间的竞争作用, 研究了电场对于受限荷电硬球流体系统聚集态结构的影响.

哒嗪裂解反应机理的密度泛函理论研究

黄玉成, 王素凡, 居学海, 杜金艳, 周涛, 叶世勇

2009, 30(5):  1005-1009. 

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利用密度泛函理论(DFT)方法, 以哒嗪为煤的模型化合物, 在(U)B3LYP/6-31G(d,p)水平下计算了标题化合物的键布居数和键裂解能, 并对其热解机理进行了探讨. 在(U)B3LYP/6-311++G(d,p)水平下计算了热解过程中各物种的单点能, 并对总能量进行了校正. 结果表明, 标题物N—N键的布居数和裂解能均最小, 且各键裂解能随温度变化不大, 热解最终产物为HCN和乙炔, NH₃可能是HCN经过二次转换得到的. 采用过渡态理论计算了300~1900 K温度范围内热解的速率常数, 求得lnk与1/T的线性关系.

双取代铵氧化物(R₂HNO)与双取代羟胺(R₂NOH)的相互转换机制的理论研究——取代基的电负性和立体效应影响

石国升, 丁益宏

2009, 30(5):  1010-1013. 

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在B3LYP/6-311++G(d,p)水平下, 对一系列双取代铵氧化物(R₂HNO)与双取代羟胺(R₂NOH){R=NH₂, N(CH₃)₂, N(CH₂CH₃)₂, N[C(CH₃)₃]₂, OH, OCH₃, OCH₂CH₃, OC(CH₃)₃}的相互转换机制进行了理论研究. 研究结果表明, 双取代铵氧化物R₂HNO的热力学和动力学稳定性受电负性和立体效应的综合控制. 其中胺基系列热力学稳定性以空间位阻的影响为主, 而烷氧基系列热力学稳定性以电负性的影响为主. 而两者的动力学稳定性均以电负性影响为主.

具有Lindqvist结构的[Mo₆O₁₉]^2-化合物及其二钨取代物的电子性质和稳定性的理论研究

舒鑫, 周欣, 潘清江, 李明霞, 张红星, 孙家锺

2009, 30(5):  1014-1017. 

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采用密度泛函理论研究了具有Lindqvist结构的[Mo₆O₁₉]^2-及其两个钨原子取代化合物的电子性质和稳定性, 计算得到的几何数据和实验值符合得很好. 从Mulliken电荷分布、键能大小以及轨道性质的分析可以得出结论, 当两个钨原子在邻位取代钼原子时所得到的取代产物([4,5-W₂Mo₄O₁₉]^2-)比当两个钨原子在对位取代钼原子时所得到的产物([4,6-W₂Mo₄O₁₉]^2-)更稳定, 而[4,5-W₂Mo₄O₁₉]^2-的反应活性比[4,6-W₂Mo₄O₁₉]^2-的大.

聚乳酸接枝改性纳米生物玻璃/PLGA复合材料的制备、表面性质及生物活性

董树君, 于婷, 魏俊超, 景遐斌, 周延民, 章培标, 陈学思

2009, 30(5):  1018-1023. 

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以丙交酯开环聚合原位接枝改性的纳米生物玻璃(PLLA-g-BG)与聚丙交酯-乙交酯(PLGA)复合材料为研究对象, 采用TGA, ESEM和EDX分析其接枝率, 粒子分散性和表面元素分布, 通过将兔成骨细胞种植于材料膜表面进行体外培养, 采用荧光染色法、NIH Image J图像分析软件、MTT法和流式细胞术等手段检测细胞在材料表面的平均黏附数量、扩展面积比、增殖能力和细胞周期的变化, 综合评价新型改性纳米复合材料的生物相容性和生物活性. 结果表明, 聚乳酸表面接枝改性可明显改善纳米生物玻璃粒子的团聚; PLGA中掺入一定比例的改性PLLA-g-BG可明显促进兔成骨细胞的黏附、扩展与增殖; 改性纳米生物玻璃的应用可提高生物可降解聚酯材料的生物相容性和生物活性.

热处理条件对R-PET/LLDPE-g-MA共混物中PET玻璃化转变行为的影响

张玥, 张洪生, 郭卫红, 吴驰飞

2009, 30(5):  1024-1028. 

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对回收聚对苯二甲酸乙二酯(R-PET)/LLDPE-g-MA马来酸酐改性的线性低密度聚乙烯共混物进行不同条件的热处理, 采用差示扫描量热仪(DSC)研究共混物基体PET的玻璃化转变行为. 结果表明, 当热处理温度低于PET的玻璃化转变温度(T_g)时, PET的玻璃化转变区域出现热焓松弛现象. 随着热处理温度的增加, PET的T_g逐渐升高; 在50~70 ℃下热处理48 h后, PET的T_g逐渐稳定. 当热处理温度高于PET的T_g而低于100 ℃时, PET的玻璃化转变区域出现2个热流转变, FTIR分析表明, PET分子构象开始发生变化. 当热处理温度为100 ℃时, DSC曲线上PET的玻璃化转变消失, PET的结晶度明显增加, 说明PET开始冷结晶的温度在90~100 ℃之间.

强紫外光作用下PVC/增韧剂体系结构与性能的演变

皮红, 陈深情, 郭少云

2009, 30(5):  1029-1034. 

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通过UV, FTIR, DSC及力学性能和色差的测试分析, 实时追踪了在紫外光老化过程中, 聚氯乙烯/氯化聚乙烯(PVC/CPE), 聚氯乙烯/丙烯酸酯类共聚物(PVC/ACR)及聚氯乙烯/丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物(PVC/ABS)体系的微观结构和宏观性能的演变过程. 结果表明, 在光老化过程中, ACR和CPE对PVC脱HCl生成共轭双键反应、氧化降解反应、交联反应及玻璃化转变温度(T_g)的变化等均有抑制作用, 而ABS则对这些反应起促进作用. 在宏观上表现为ACR和CPE的加入能提高体系的色泽稳定性, 体系的力学性能保持率较高. 而ABS的作用相反.

Logistic Map三维耦合格子模型模拟环带球晶

刘颖, 孙昭艳, 安立佳

2009, 30(5):  1035-1039. 

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应用Logistic map三维耦合格子模型对环带球晶进行了模拟. 利用数值计算的方法预测了与实验中环带球晶形貌一致的图案. 对于本体体系, 环带球晶形貌的带宽随Logistic map中可调参量μ的增大而变窄, 随耦合模型中的扩散项系数ε的增大而变宽; 对薄膜体系, 环带球晶形貌的带宽随格子厚度的增加而变宽, 模拟结果与实验结果一致. 同时, 还给出了螺旋状环带结构在三维空间中的形貌.

直链淀粉交联氨基酸酯取代聚膦腈杂化材料的制备

林益军, 刘志玲, 代永强, 蔡晴, 李齐方, 金日光

2009, 30(5):  1040-1045. 

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利用直链淀粉与甘/丙氨酸乙酯共取代聚膦腈交联, 制得了一种具有网络结构的新型杂化材料. 实验结果表明, 淀粉衍生物上的羟基转变为醇钠后, 可与聚膦腈分子链上的P—Cl键发生亲核取代反应; 所得聚合物膜无明显相分离, 力学性能优于具有相似组成的直链淀粉/聚膦腈共混膜, 表面亲水性和吸水率与对应的共混膜接近, 且均高于纯聚膦腈膜. 因此, 该聚合物可作为杂化生物材料用于药物控制释放和组织工程方面的研究.

复合功能树脂对水体中天然有机酸的吸附

王津南, 李爱民, 许丽, 周扬

2009, 30(5):  1046-1051. 

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合成了胺基修饰复合功能树脂WJN-07, 研究了富里酸、单宁酸和没食子酸在树脂上的吸附行为. 与去除DOM的商品树脂XAD-7相比, 树脂WJN-07对3种天然有机酸有较高的吸附容量, 这是由于新型树脂表面具有修饰的化学官能团和丰富的微孔结构所致. 选择单宁酸作为吸附质进行吸附热力学研究, 结果表明, 树脂WJN-07对单宁酸的吸附为吸热过程, 以化学吸附为主导. 溶液中重金属离子Pb²⁺作为影响树脂吸附性能的重要因素在实验中得到证实, 其作用机理也得到合理解释.

研究快报

聚(3,4-乙撑二氧噻吩)导电织物的制备、结构及其电致变色性能

李昕, 赵国樑, 钱晶, 付中玉

2009, 30(5):  1052-1054. 

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本文采用原位聚合法, 以耐酸性好的涤纶为基底, 制得了聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/涤纶复合导电织物[Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/conducting terylene textile, PEDOT/CTT], 分析了该导电织物的形貌、导电性能及结构, 并对其电致变色性能进行了初步测试. 实验结果表明, 所得到的PEDOT/CTT具有良好的导电性和一定的电致变色性能, 有望在全固态电致变色织物的制备中获得应用.