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2016年 第37卷 第8期    刊出日期：2016-08-10

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高等学校化学学报2016年第37卷第8期封面和目次

2016, 37(8):  0-0. 

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研究论文:无机化学

镍铁水滑石/还原氧化石墨烯的制备及电催化水氧化性能

杜世超, 任志宇, 吴君, 付宏刚

2016, 37(8):  1415-1420.  doi:10.7503/cjcu20160173

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首先制备了不同镍/铁比的镍铁水滑石, 并通过液相剥离法得到水滑石纳米薄片溶胶, 随后将其与还原氧化石墨烯复合, 并对其进行了电催化水氧化的性能测试. 结果表明, 镍铁水滑石的剥离可以大幅度提高其电催化性能, 起峰电位为1.47 V, 电流密度为10 mA/cm² 时, 电位仅为1.53 V; 与还原氧化石墨烯复合后, 其催化活性得到了进一步提高, 在10 mA/cm²时电位降为 1.515 V.



(2-羧基苯氧基)苯-1,2-二羧酸构筑的镧系配合物对苯甲醛和阳离子的荧光传感

董高云, 李睿, 樊婷婷, 李佳佳, 李夏

2016, 37(8):  1421-1429.  doi:10.7503/cjcu20160126

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采用水热法合成了5个稀土配合物[Sm₂(bdbc)₂(phen)₄](1)和[Ln(bdbc)(phen)(H₂O)][Ln=Eu(2), Gd(3), Tb(4), Dy(5), bdbc=(2-羧基苯氧基)苯-1,2-二羧酸根, phen=1,10-邻菲啰啉]. 配合物1是双核分子, 通过氢键和C—H…π作用进一步构筑成一维超分子结构; 配合物2~5是同构的一维双螺旋结构, 通过氢键和C—H…π作用进一步构筑成三维超分子结构. 配合物1, 2, 4和5呈现了Sm³⁺, Eu³⁺, Tb³⁺和Dy³⁺离子的特征发射, 分别对应于Sm³⁺离子的⁴G_5/2→⁶H_J/2(J=5, 7, 9)、 Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F_J(J=1—4)、 Tb³⁺离子的⁵D₄→⁷F_J(J=6, 5, 4, 3)和Dy³⁺离子的⁴F_5/2→⁶H_J/2(J=15, 13)跃迁. 对配合物4的荧光性质进行了表征, 结果表明, 配合物4可用作荧光探针以检测阳离子和苯甲醛.



分析化学

基于中性解吸-电喷雾萃取电离质谱直接检测蜂蜜中的四环素

邓敏, 方小伟, 郭夏丽, 黄学勇, 刘星星, 于腾辉, 罗丽萍

2016, 37(8):  1430-1434.  doi:10.7503/cjcu20160127

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基于中性解吸-电喷雾萃取电离质谱(ND-EESI-MS)建立了无需样品预处理即可直接检测蜂蜜中四环素的方法. 测定结果表明, 加标蜂蜜四环素样品在20~1000 ng/mL浓度范围内线性关系良好(R²>0.997), 检出限为1.08 ng/mL; 加标浓度为50, 500和1000 ng/mL蜂蜜样品的回收率分别为94.26%, 98.38%和103.00%, 精密度(RSD)分别为3.28%, 1.39%和1.12%. 应用此方法对8种市售蜂蜜进行检测, 发现2种蜂蜜中含有痕量的四环素, 其余蜂蜜均未检出, 而应用高效液相色法在这8种市售蜂蜜中均未检出四环素. 本方法无需经过复杂的样品预处理, 灵敏度高、 精密度好、 分析速度快且特异性强, 能够承受蜂蜜中复杂基体的影响, 是一种快速检测蜂蜜中四环素的方法.



量子点室温磷光探针检测生物体液中的头孢哌酮钠舒巴坦钠

房晓星, 郑吉, 闫桂琴

2016, 37(8):  1435-1441.  doi:10.7503/cjcu20160082

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以水相合成的3-巯基丙酸包覆的Mn掺杂ZnS量子点(MPA-Mn/ZnS QDs)作为室温磷光探针, 基于头孢哌酮钠舒巴坦钠(CPZ-SBT)作为一种电子受体, 可通过电子转移有效猝灭Mn/ZnS QDs的室温磷光效应, 构建了一种测定痕量CPZ-SBT的方法. 当CPZ-SBT浓度为0.7~84 μg/L时, 其与MPA-Mn/ZnS QDs的磷光强度之间呈良好线性关系, 相关系数为0.99, 该方法的检出限为0.14 μg/L.



有机化学

基于呋喃酚构建2-(4-芳氧苯氧基)丙酰胺及除草活性

杨子辉, 李贝贝, 叶姣, 胡艾希

2016, 37(8):  1442-1450.  doi:10.7503/cjcu20160335

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以呋喃酚为原料, 采用2条合成路线制备2种关键中间体2-氨基-1-(2,2-二甲基-7-烷氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙酮盐酸盐(2)和n-(2,2-二甲基-2,3-苯并呋喃-7-氧基)烷胺(9), 再经2-(4-芳氧苯氧基)丙酰化合成了17种基于呋喃酚的2-(4-芳氧苯氧基)丙酰胺, 其化学结构经核磁共振谱、 高分辨率质谱和旋光度确证. 除草活性测试结果表明, 在1500 g/hm²剂量下, 大部分化合物对单子叶杂草马唐(Crabgrass)和稗草(Barnyard grass)均具有较高的抑制活性. 在化合物4和5中, 有7个化合物对单子叶杂草表现为A级除草活性, 如化合物4a, 4b, 4i, 5a, 5c, 5e和5h对马唐和稗草的抑制率为100%. 初筛结果显示, 在375 g/hm²剂量下, 化合物4a, 4b, 4i, 5e和5h对稗草的茎叶处理抑制率达96%以上.



间接糖基化马蹄金素衍生物的合成及抗乙肝病毒活性研究

徐广灿, 袁洁, 刘青川, 黄正明, 梁光义, 徐必学

2016, 37(8):  1451-1459.  doi:10.7503/cjcu20160222

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以二缩三乙二醇或三缩四乙二醇为连接臂, 通过间接引入具有肝靶向性的D-半乳糖配基的方法, 设计合成了6个半乳糖糖基化修饰的肝靶向马蹄金素(MTS)衍生物; 通过¹H NMR, ¹³C NMR, ¹H-¹H COSY, HMQC和ESI-MS对其结构进行了表征; 并以HepG2 2.2.15为细胞模型初步评价了目标化合物的抗乙肝病毒(HBV)活性. 结果表明, 所有目标化合物对HBV DNA的复制均有抑制作用, 且具有一定的量效关系. 化合物15b的体外抗HBV活性最好, 后期研究将选用其进行小鼠体内组织分布实验, 并与原型化合物以及Y101体内组织分布情况进行比较研究, 以验证半乳糖基的引入能否提高MTS衍生物的肝靶向性.



物理化学

精氨酸侧链和核酸碱基间离子氢键作用强度分析

李蕾, 黄翠英, 姜笑楠, 高希婵, 王长生

2016, 37(8):  1460-1467.  doi:10.7503/cjcu20160346

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采用MP2/6-31+G(d,p)方法优化得到了22个由精氨酸侧链与碱基尿嘧啶、 胸腺嘧啶、 胞嘧啶、 鸟嘌呤及腺嘌呤形成的氢键复合物的气相稳定结构, 使用包含BSSE校正的MP2/aug-cc-pVTZ方法计算得到了复合物的气相结合能, 通过MP2/6-31+G(d,p)方法和PCM模型优化得到了复合物的水相稳定结构, 采用MP2/aug-cc-pVTZ方法和PCM模型计算得到了复合物的水相结合能. 研究发现, 精氨酸侧链与碱基间的离子氢键作用强度与单体间电荷转移量、 氢键临界点电子密度及二阶作用稳定化能密切相关. 与中性氢键相比, 离子氢键作用具有更显著的共价作用成分. 研究还发现, 精氨酸侧链和碱基间形成的氢键复合物的稳定性次序可以通过氢键受体碱基分子上氧原子和氮原子的质子化反应焓变进行预测, 质子化反应焓变越负, 形成的氢键复合物越稳定.



从头算和ABEEMσπ/MM对(CH₃OH)_n(n=3~12)和[Na(CH₃OH)_n]⁺(n=3~6)体系的研究

于泳博, 刘翠, 宫利东

2016, 37(8):  1468-1475.  doi:10.7503/cjcu20160307

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采用从头算方法(ab initio)和原子-键电负性均衡浮动电荷分子力场方法(ABEEMσπ/MM), 对甲醇团簇(CH₃OH)_n(n=3~12)和[Na(CH₃OH)_n]⁺(n=3~6)体系的结构、 电荷分布和结合能进行研究. 依据从头算结果构建上述体系的ABEEMσπ/MM浮动电荷势能函数, 并确定相关参数. 结果表明, ABEEMσπ/MM所获得的结构和结合能等均优于OPLS/AA力场, 并与从头算结果相符, 其中键长的平均绝对偏差(AAD)小于0.004 nm, 键长、 键角和结合能的相对均方根偏差(RRMSD)分别小于3.8%, 1.7%和6.8%; 电荷分布与从头算结果的线性相关系数均大于0.99.



中空铂镍/三维石墨烯催化剂的制备及电化学性能

徐凯, 李毅, 赵南, 杜文修, 曾炜炜, 高帅, 程晓农, 杨娟

2016, 37(8):  1476-1484.  doi:10.7503/cjcu20160264

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采用超声辅助化学法和凝胶化反应相结合的工艺制备了中空铂镍/三维石墨烯电催化剂(PtNi/GCM). 利用X射线粉末衍射仪(XRD)、 X射线光电子能谱仪(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了催化剂的结构、 组成及微观形貌. 采用电化学工作站和旋转圆盘电极测试了催化剂对氧还原反应的电催化活性和稳定性. 结果表明, 铂和镍前驱体的不同摩尔比对催化剂的多孔结构、 粒子形貌和分散状态影响较大, 当摩尔比为1∶1时, 所得三维石墨烯中纳米粒子尺寸均一、 分散均匀. 该PtNi/GCM催化剂对氧还原具有优异的催化活性, 在半波电势(0.494 V)处, 质量比活性和面积比活性分别为1.09 A/mgPt和1.02 mA/cm², 是商业Pt/C的5.4倍和3.5倍(0.20 A/mg_Pt, 0.29 mA/cm²). 同时, 该催化剂还具有很好的稳定性, 循环30000周后, 半波电势降低值是商业铂炭的43.6%.



Ni₃(HCOO)₆/还原氧化石墨烯复合电极材料的制备及电容性能

付蓉蓉, 罗民, 马永华, 杨顺

2016, 37(8):  1485-1490.  doi:10.7503/cjcu20160234

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以氧化石墨烯(GO)为前驱体, Ni(NO₃)₂·6H₂O为镍源, 甲酸为配体, N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 通过一步溶剂热法制备了Ni₃(HCOO)₆/rGO复合电极材料. 研究结果表明, 通过金属镍离子和配体在氧化石墨烯表面超分子自组装成核, 形成了“三明治”式的夹心复合结构; 不同的GO浓度对复合材料的物相结构、 晶体尺寸大小、 形貌及电化学性能有很大的影响; 当GO的浓度为8 mg/mL时, 在100 ℃下反应24 h得到的Ni₃(HCOO)₆/rGO复合材料在电解液为1 mol/L KOH, 5 mV/s下比电容高达940 F/g, 经过500次充放电循环后电容的保持率为96.28%.



Ni_xCo_1-xS₂的水热法制备及热电池放电性能

杨坤坤, 赵平, 杨少华, 赵彦龙

2016, 37(8):  1491-1498.  doi:10.7503/cjcu20160168

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以氯化镍、 硫酸钴、 硫代硫酸钠为反应物, 通过水热法合成系列Ni_xCo_1-xS₂(x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1.0)粉体材料; 采用X射线衍射光谱仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 激光粒度分布仪和差热分析仪(DTA)等对材料进行表征; 采用粉末压片工艺将材料与锂硅合金和LiCl-KCl(MgO)熔盐电解质装配成单体电池, 考察了Ni_xCo_1-xS₂正极材料中镍、 钴的含量对其放电性能的影响. 结果表明, 当x=0.3时, Ni_xCo_1-xS₂正极材料在100 mA/cm²恒流放电时, 单体电池放电电压可以达到1.899 V, 截止电压为1.5 V时比容量为276.5 mA·h/g, 放电过程中单体电池内阻较低, 放电性能最好.



紫外光致氯生水合电子对全氟辛酸的降解

郭睿, 张超杰, 张庚, 周琪

2016, 37(8):  1499-1508.  doi:10.7503/cjcu20160156

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研究了185 nm紫外光激发氯离子生成的水合电子还原降解全氟辛酸(PFOA)的效果. 结果表明, 该体系中氯离子、 紫外光和绝氧环境是保证PFOA高效降解的必要条件; 当PFOA的浓度为0.03 mmol/L时, 最佳反应条件为氯离子与PFOA摩尔浓度比(\begin{array}{c}{c}_{C{l}^{{}^{-}}}\end{array}/c_PFOA)为10.0, 溶液初始pH值为10.0, 体系温度为25 ℃. 该条件下反应23 h后PFOA的降解率和脱氟率分别达到99.6%和65.0%. PFOA在该体系中0~8 h的降解符合一级反应动力学, 反应速率常数为6.3×10^-3 min^-1. PFOA在该体系中降解的主要产物有氟离子、 短链全氟羧酸、 甲酸和乙酸. PFOA的降解有2种途径: (1) 氯离子在紫外光照射下产生水合电子, 水合电子进攻PFOA, 造成C—F键及C—C键的断裂; (2) 具有较高能量的185 nm紫外光光解PFOA, 发生脱羧反应, 并通过水解作用逐步脱氟.



负载金纳米粒子的聚苯乙烯/聚丙烯酸微球的合成及pH响应性能

滕小波, 张春霞, 张颖

2016, 37(8):  1509-1520.  doi:10.7503/cjcu20160084

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以两步聚合法合成的聚苯乙烯(PS)/聚丙烯酸(PAA)核-壳结构复合微凝胶为载体, 硼氢化钠为还原剂, 柠檬酸钠为稳定剂, 通过原位控制性还原获得pH敏感性微凝胶负载纳米金粒子的PS/PAA-Au复合材料. 研究发现, 不同酸碱条件时, 复合微凝胶壳层高分子链的溶胀/收缩变化, 不仅可以调节纳米金粒子的表面等离子吸收, 还可以调节反应底物的扩散传质, 即借助载体微环境的变化来调控纳米金光学性能和催化性能, 从而实现复合纳米金材料的pH调控性.



等离子体还原催化剂在CO₂甲烷化反应中的活性

张燕平, 杨春辉, 陈攀, 冉唐春, 李娇, 印永祥

2016, 37(8):  1521-1527.  doi:10.7503/cjcu20150948

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采用浸渍法和原位生长水滑石法制备了Ni-Ce/γ-Al₂O₃和Ni-Ce-LDHs/γ-Al₂O₃ 2种不同类型的催化剂前驱体, 考察了2种前驱体分别经氩-氢等离子体和常规氢热方法还原所得催化剂在CO₂甲烷化反应中的活性. 结果表明, 等离子体还原催化剂的低温活性明显高于常规氢热还原催化剂, 主要表现为前者反应启动的临界温度点比后者低20~30 ℃. 采用X射线衍射(XRD)分析、 透射电子显微镜(TEM)、 CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)以及X射线光电子能谱(XPS)对所得催化剂的形貌和结构进行了表征. 结果表明, 等离子体还原催化剂具有较小的活性组分粒径、 较高的活性组分分散度以及较高的表面碱性, 这些特性有利于催化剂活性位对CO₂的化学吸附, 使其在甲烷化反应中表现出较好的低温活性.



钇和柠檬酸对非负载磷化镍催化剂加氢脱硫性能的影响

宋华, 于祺, 徐晓伟, 宋华林, 姜楠, 李锋, 陈彦广

2016, 37(8):  1528-1534.  doi:10.7503/cjcu20150923

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采用传统程序升温(TPR)法制备了稀土金属钇(Y)或柠檬酸(CA)改性及Y和CA同时改性的非负载型Ni₂P催化剂; 采用X射线衍射(XRD)分析、 N₂吸附比表面积(BET)测定、 CO化学吸附分析、 X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂的结构和性质进行了表征; 并考察了Y和CA对催化剂上进行的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应性能的影响. 结果表明, Y和CA均可促使非晶相Ni_xP_yO_z向磷化镍活性相的转化, 抑制Ni₅P₄杂晶相的形成, 从而促进Ni₂P活性相的生成; 同时能够丰富催化剂的孔道, 抑制催化剂表面磷的富集, 得到更好的孔结构、 更高的活性相分散度. Y或CA以及两者同时改性后的催化剂DBT转化率均明显高于Ni-P催化剂. 各催化剂的HDS活性大小顺序为Y-Ni-P-CA>Ni-P-CA>Y-Ni-P>Ni-P. 在340 ℃, 3.0 MPa, 氢油体积比700, 质量空速(WHSV)1.5 h^-1的条件下, Y-Ni-P-CA催化剂的DBT转化率为97%, 比Ni-P催化剂提高了约35%.



聚乙二醇偶联羟基喜树碱的合成、 表征及聚集行为

邱传龙, 李春芳, 李东祥, 侯万国

2016, 37(8):  1535-1541.  doi:10.7503/cjcu20150895

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通过羟基喜树碱(HCPT)的10位羟基与聚乙二醇单甲醚(MPEG)之间的成醚反应, 制备了MPEG化学偶联的HCPT(MPEG-HCPT); 采用¹H NMR和FTIR等进行了结构表征. 考察了MPEG偶联后对HCPT药物的水溶性和内酯环稳定性的影响, 研究了MPEG-HCPT在水溶液中的聚集行为. 结果表明, MPEG-HCPT中HCPT原药的质量分数约为33%, 在37 ℃, pH=4.8和7.2的缓冲溶液中的溶解度分别为5.23和7.90 mmol/L, 明显高于HCPT原药(0.0026和0.035 mmol/L). 该偶联药物在37 ℃下的pK_ah=7.12(K_ah为表观水解反应平衡常数), 高于HCPT原药(6.67), 说明MPEG的偶联对HCPT内酯环结构具有一定的稳定作用. 研究还发现, 该偶联药物具有明显的表面活性, 在水溶液中可形成疏水药物为内核、 亲水聚乙二醇为外壳的聚集体, 其临界聚集浓度约为0.46 mmol/L.



高分子化学

基于二苯甲酮衍生物的端羟基聚乳酸的双重发光性能

戎佳萌, 周操, 徐栋, 孙伟, 黄晓雯, 张兴元

2016, 37(8):  1542-1550.  doi:10.7503/cjcu20160326

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制备出2种含有单羟基的二苯甲酮类化合物: 4-[(2-羟乙基)(甲基)氨苯基]苯甲酮(NBP)与(4-氯苯基)[4-(2-羟乙基)(甲基)氨基]苯甲酮(NBP-Cl), 以此为引发剂引发D,L-丙交酯聚合制备不同分子量的聚乳酸(PLA), 并对其进行结构表征和性能测试. 光学测试结果表明, 在室温条件下, NBP和NBP-Cl仅具有荧光发射性能, 而PLA表现出荧光和室温磷光双重发光性能; 重原子效应导致聚合物室温磷光增强, 但磷光寿命减少; 随着PLA分子量的减小, 聚合物磷光寿命先增加后减少. PLA的热重分析数据显示其具有优异的热学性能, 大大拓宽了该双重发光材料的应用范围.



具有高选择性吸附的表面分子印迹磁性纤维素微球的制备与性能

葛昊, 黄海龙, 徐敏

2016, 37(8):  1551-1558.  doi:10.7503/cjcu20160248

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以纤维素和纳米Fe₃O₄为原料制得磁性纤维素微球, 在纤维素微球表面选择合适的模板分子, 以甲基丙烯酸、 丙烯酰胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为功能单体, 采用水溶液聚合法制得表面分子印迹磁性纤维素微球. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等表征了分子印迹聚合物微球的结构. 以罗丹明B(RhB)为模板分子, 通过吸附动力学与吸附热力学实验研究了表面分子印迹磁性纤维素微球对RhB的吸附性能, 结果表明, 制备的表面分子印迹磁性纤维素微球对罗丹明B具有特异性识别作用, 饱和吸附量达到0.542 mg/mg, 吸附平衡时间为10 h左右. 表面分子印迹磁性纤维素微球大大降低了对吸附环境的依赖, 并可重复利用.



形状记忆聚合物表面水下油黏附性的可逆调控

吕通, 成中军, 来华, 张恩爽, 刘宇艳

2016, 37(8):  1559-1564.  doi:10.7503/cjcu20160231

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采用模板法在形状记忆聚合物表面获得一种具有形状记忆特征的表面微结构, 在氧等离子作用下, 表面呈现低黏附的水下超疏油特性. 在外压作用下, 表面微结构发生坍塌, 失去水下超疏油性, 同时表面对油滴呈高黏附特征. 在120 ℃热处理后, 表面微结构恢复到了原始状态, 在等离子进一步作用下, 表面即可恢复到最初的低黏附水下超疏油状态. 因此通过外压、 热处理及等离子作用即可实现对表面微结构及其水下油黏附性能的可逆调控. 研究表明, 表面不同的微结构状态赋予表面不同的黏附性能, 在原始表面液滴处于低黏附的Cassie态, 而在坍塌结构表面水滴处于高黏附的Wenzel态.



四乙基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸油水分离膜的制备

闫凯波, 郭贵宝, 刘金彦

2016, 37(8):  1565-1572.  doi:10.7503/cjcu20160224

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使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF), 以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 将丙烯酸(AA)接枝到改性PVDF骨架上, 合成了聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA)共聚物, 通过浸没沉淀法制备了PVDF-g-PAA亲水性油水分离膜. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和分离性能. 研究了不同接枝条件对PVDF-g-PAA膜接枝率的影响. 同时, 通过膜接枝率与膜表面接触角的关系确定最佳接枝条件. 结果表明, TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且PAA接枝到改性的PVDF骨架上, 膜内外孔隙分布均匀; PVDF-g-PAA膜的接触角随着接枝率的提高而降低. 接枝单体AA含量为45%, 接枝温度为85 ℃, 接枝4 h制备的PVDF-g-PAA膜的接枝率为20.1%, 孔隙度为65.3%, 平均孔径为78.0 nm, 接触角为57.5°, 且在60 s内接触角降至14.3°; 纯水通量提高到571.33 L/(m²·h), 截留率和水通量恢复率分别达到94.3%和88.7%, 且通量衰减率仅为9.8%. 与纯PVDF膜相比, PVDF-g-PAA膜的分离性能显著提高.



超临界CO₂诱导相转化法制备聚苯乙烯膜及膜体系的相图计算

刘学武, 陈淑花, 詹世平

2016, 37(8):  1573-1579.  doi:10.7503/cjcu20160208

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以甲苯为溶剂, 利用超临界CO₂诱导相转化法制备了多孔非对称聚苯乙烯膜. 通过扫描电镜对膜结构进行了表征, 探讨了不同温度、 压力和铸膜液中聚苯乙烯浓度对膜形态、 孔径分布及膜孔隙率的影响; 同时, 基于Tompa扩展的Flory-Huggins聚合物溶液理论计算了聚苯乙烯/超临界CO₂/甲苯铸膜体系的三元相图. 研究表明, 在温度为35~65 ℃、 压力为8~16 MPa及聚合物质量分数为15%~35%条件下, 制备的聚苯乙烯膜截面呈胞腔状孔结构, 孔隙率为53.54%~84.67%, 且孔隙率随温度、 压力和聚苯乙烯浓度均呈现出先增大后减小的趋势. 相图计算结果表明, 温度对体系双节线位置的改变影响较小, 而压力对其影响相对较大.



水性聚氨酯阻燃纳米复合材料的Click反应制备及性能

李兴建, 鞠云鹏, 常德功, 张宜恒

2016, 37(8):  1580-1588.  doi:10.7503/cjcu20160177

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以4,4'-二羟甲基-1,4-庚二炔功能单体作为扩链剂制备了端炔基功能化聚氨酯, 与叠氮基改性纳米蒙脱土(MMT-N₃)、 纳米氢氧化铝(ATH-N₃)和纳米氢氧化镁(MH-N₃)通过Click反应制备了水性聚氨酯(WPU)阻燃纳米复合材料. 采用红外光谱(FTIR)、 核磁氢谱(¹H NMR)和扫描电子显微镜(SEM)对WPU阻燃纳米复合材料的结构进行了表征, 对比研究了纳米阻燃剂配比和制备方法对WPU阻燃纳米复合材料的氧指数、 动态燃烧行为和热稳定性的影响. 阻燃性能研究结果表明, 当MMT-N₃, MH-N₃和ATH-N₃的质量分数分别为7%, 2%和1%时, 采用Click反应制备的复合材料的氧指数比纯WPU高7%, 点燃时间从10 s延长到29 s, 峰值热释放速率和烟释放速率分别降低了41%和42%. 热失重分析结果表明, 当MMT-N₃质量分数为10%时, 与WPU相比, 采用Click反应制备的MMT/WPU复合材料在热失重50%时的温度提高了21 ℃. 复合材料断面和燃烧后残渣的SEM分析证明在聚合物基体中Click反应是分散纳米材料的一种有效方法.