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    2016年 第37卷 第10期    刊出日期:2016-10-10
    目次
    研究论文: 无机化学
    h-BN负载纳米NbH对LiBH4放氢性能的协同改性作用
    屠国平, 何剑灵, 肖学章, 陈立新, 任钱江, 杜锡勇, 骆明儿
    2016, 37(10):  1757-1762.  doi:10.7503/cjcu20160468
    摘要 ( 840 )   HTML ( 1)   PDF (5104KB) ( 294 )  
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    制备了h-BN负载纳米NbH改性剂(NbH@h-BN), 并采用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 透射电子显微镜(TEM)以及X射线能谱(EDS)等测试手段对其进行表征, 分析了NbH@h-BN对LiBH4放氢反应的掺杂改性作用及机理. 结果表明: 经NbH@h-BN掺杂改性后, LiBH4的放氢峰值温度和表观活化能分别降低至380 ℃和142.31 kJ/mol, 放氢动力学性能也得到大幅改善. 分析认为: NbH@h-BN具备协同改性LiBH4的放氢性能是因为NbH@h-BN可以生成稳定的粒径为5~10 nm的NbH颗粒, 并且可以避免纳米NbH在掺杂改性过程和放氢过程中发生团聚, 能够充分发挥纳米NbH和h-BN各自的改性作用.

    2个新颖的(3,4,6)和(3,6)连接的多核金属有机骨架化合物的合成、 结构与性质
    赵仑, 赵长江
    2016, 37(10):  1763-1768.  doi:10.7503/cjcu20160343
    摘要 ( 605 )   HTML ( 0)   PDF (2714KB) ( 296 )  
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    在水热和溶剂热条件下合成了2个新颖的金属有机骨架化合物{[Cu3(BCPBA)2(bpmp)(H2O)]·2DMF}n(1)和{Zn3(BCPBA)2(bip)(H2O)2}n(2)[H3BCPBA=3,5-双(4-羧基-苯氧基)苯甲酸; bpmp=1,4-二(吡啶-4-亚甲基)哌嗪; bip=1,3-二(咪唑基)丙烷]. 通过单晶及粉末X射线衍射、 红外光谱、 元素分析和热重分析对这2个化合物进行了表征. 结果表明, 化合物1属于单斜晶系, C2/m空间群, 是由羧酸连接3个二级结构单元[Cu2(CO2)4]形成的具有自穿插结构的三维骨架结构, 其骨架拓扑符号为(4·82)(86)(42·68·83·9·10); 化合物2属于三斜晶系, P1ˉ空间群, 其骨架是由1个新颖的二级结构单元组成的拓扑结构为(42·6)2(44·62·88·10)的三维超分子网络.

    α-氨基酸各官能团对其Co(Ⅱ)配合物可逆氧合性能的影响
    薛鹏, 魏雅娜, 岳凡, 张翼, 王吉德
    2016, 37(10):  1769-1775.  doi:10.7503/cjcu20160298
    摘要 ( 574 )   HTML ( 1)   PDF (2422KB) ( 217 )  
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    选择氧合性能良好的组氨酸(His)-Co(Ⅱ)作为研究对象, 分别掩蔽—NH2、 取代—O-和去除—COO-, 得到短肽、 伪肽和多胺等类组氨酸结构. 采用UV-Vis光谱法研究了α-氨基酸中的3个官能团对其Co(Ⅱ)配合物氧合性能的影响. 对比研究表明: α-氨基酸中—NH2对其Co(Ⅱ)配合物的吸氧性具有决定作用; —COO-对其Co(Ⅱ)配合物氧合作用的可逆性起关键作用; 而—O-对其Co(Ⅱ)配合物的吸氧性影响不大. 在前期研究结果的基础上, 对α-氨基酸-Co(Ⅱ)配合物可逆吸收和释放O2的机理进行了探讨.

    Mg2Ni1-xCox合金相的固溶烧结法制备及结构和储氢性能
    马勇, 李祥志, 李永涛, 柳东明, 张庆安, 斯庭智
    2016, 37(10):  1776-1783.  doi:10.7503/cjcu20160284
    摘要 ( 673 )   HTML ( 0)   PDF (3080KB) ( 186 )  
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    采用固溶烧结法制备了Mg2Ni1-xCox (x=0.10, 0.15, 0.20)合金, 利用X射线衍射仪和压力-组成-温度测试仪等研究了Co含量对合金相结构和储氢性能的影响. 结果表明, 合金由Mg2Ni型Mg2(Ni, Co)主相及少量Mg和MgNi3Co新相组成. Mg2(Ni, Co)具有良好的可逆储氢性能, 吸氢形成Mg2Ni0.9Co0.1H4型四元氢化物, 其具有与父系氢化物HT-Mg2NiH4相近的放氢焓变(ΔHd=63.9 kJ/mol H2). Mg2Ni1-xCox (x=0.10, 0.15, 0.20)合金具有良好的放氢动力学性能, 二维相界面迁移为放氢过程的控制步骤. 随着Co含量的增加, 合金的放氢活化能(Ea)降低, 其中, Mg2Ni0.8Co0.2Ea降低到54.0 kJ/mol.

    分析化学
    基于罗丹明荧光信号报告基团的细胞通透性铜离子荧光探针
    米小龙, 焦晓洁, 刘畅, 何松, 曾宪顺
    2016, 37(10):  1784-1791.  doi:10.7503/cjcu20160402
    摘要 ( 683 )   HTML ( 4)   PDF (3407KB) ( 314 )  
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    分别以罗丹明B和罗丹明6G为荧光信号报告基团, 以增强水溶性为目的的羟乙基肼为修饰基团, 合成了反应型的Cu2+离子选择性荧光探针分子L1和L2. 紫外光谱和荧光光谱等分析结果表明, 探针分子L1和L2对Cu2+离子具有高灵敏度、 高选择性的光谱识别行为. 探针分子对Cu2+离子的识别过程是通过Cu2+离子催化水解控制氧杂蒽荧光信号的螺环酰肼基团实现荧光信号的开启, 从而达到识别检测Cu2+离子的目的, 对Cu2+离子的检出限均可达到10-8 mol/L量级. 同时, 探针分子对常见金属离子和铵离子均具有较强的抗干扰能力. 由于羟乙基肼的引入增强了探针的水溶性, 使得探针L1和L2具有良好的细胞通透性和低毒性, 实现了其对β-胰岛细胞(INS-1细胞)中Cu2+离子的荧光成像检测.

    基于最小二乘支持向量机的油页岩含油率近红外光谱分析
    张福东, 刘杰, 王智宏
    2016, 37(10):  1792-1798.  doi:10.7503/cjcu20160344
    摘要 ( 585 )   HTML ( 0)   PDF (2153KB) ( 256 )  
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    为了提高油页岩含油率近红外光谱分析建模的预测精度和稳定性, 开展了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)建模方法的对比研究. 采用主成分-马氏距离(PCA-MD)和基于蒙特卡洛采样(MCS)2种方法进行了奇异样本的检测, 采用径向基核函数的LS-SVM、 偏最小二乘(PLS)和反向传播神经网络(BPANN)3种方法进行建模方法对比. 结果表明, 对于64个油页岩岩芯样本, 与PCA-MD方法相比, 采用MCS方法剔除奇异样本后所建PLS模型的预测精度提高了28%. 对于MCS方法剔除奇异样本后的58个样品, 采用Kennard-Stone法划分了44个样品的校正集和14个样品的预测集, 采用2阶导数和标准化预处理方法, 建立了100个LS-SVM的校正模型, 模型的预测决定系数R2平均值达到0.90以上, 高于PLS和BPANN模型的对应值; 且R2的变化量(0.02)小于BPANN模型的对应值(0.32). 因此, MCS奇异样本检测结合LS-SVM方法可提高油页岩含油率样本建模的精度和稳定性.

    甲基苯丙胺电化学检测条件的优化
    张雪娜, 钟新文, 钟岩, 陆海彦
    2016, 37(10):  1799-1803.  doi:10.7503/cjcu20160139
    摘要 ( 815 )   HTML ( 2)   PDF (1612KB) ( 197 )  
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    采用电化学方法检测甲基苯丙胺, 探讨了不同扫描速度、 初始浓度、 pH值、 电极处理温度及干扰物对检测的影响, 获得了甲基苯丙胺电化学检测的最佳条件. 结果表明, 工作电极为掺硼金刚石薄膜电极, 扫描速度为50~100 mV/s, 初始浓度小于100 mg/L, pH=7.0及电极处理温度为100 ℃时, 甲基苯丙胺的检测速度最快, 检测结果最好, 同时干扰物对于电化学方法检测甲基苯丙胺无明显影响.

    有机化学
    硒催化4-氨基吡啶与硝基芳烃羰基化合成4-吡啶基脲
    张晓鹏, 李政伟, 王岩, 牛雪利, 张贵生
    2016, 37(10):  1804-1808.  doi:10.7503/cjcu20160410
    摘要 ( 888 )   HTML ( 0)   PDF (677KB) ( 147 )  
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    以非金属硒为催化剂, 三乙胺为助催化剂, 用CO替代剧毒光气作为羰基化试剂, 通过鼓泡方式经硒催化“一锅煮”的4-氨基吡啶与硝基芳烃的氧化还原羰基化反应合成4-吡啶基脲. 通过探究反应温度、 反应时间、 溶剂及碱的种类等因素的影响, 获得了反应的优化条件. 在优化条件的基础上, 以中等到良好的收率制得4-吡啶基脲类化合物, 反应底物硝基芳烃的普遍适用性较好; 还提出了该反应的可能机理.

    物理化学
    环糊精包结谷胱甘肽的机理
    沈文, 邵学广, 蔡文生
    2016, 37(10):  1809-1816.  doi:10.7503/cjcu20160375
    摘要 ( 736 )   HTML ( 0)   PDF (4813KB) ( 239 )  
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    使用分子动力学模拟结合自由能计算的方法在原子水平上研究了谷胱甘肽与α-, β-和γ-环糊精的包结模式, 计算了谷胱甘肽与3种环糊精之间6种可能包结过程的自由能变化. 结果表明, 谷胱甘肽的谷氨酸残基从α-环糊精大口端进入空腔最终形成的包结复合物最稳定; 在该复合物中, 谷氨酸残基的亚甲基链部分被完全包结在疏水空腔中, 其氨基与羧基位于与α-环糊精的小口端, 并与环糊精的伯羟基形成了氢键, 同时半胱氨酸中的巯基位于环糊精的大口端, 得到了有效的保护. 因此, 疏水相互作用和氢键相互作用构成了包结的主要驱动力. β-环糊精的优势包结模式与α-环糊精类似, 但形成复合物的稳定性次之, 而γ-环糊精由于空腔较大, 优势的包结模式是谷氨酸残基从γ-环糊精小口端进入空腔, 但所形成的复合物结构的稳定性最弱.

    新型八元环孔结构分子筛Cu/SAPO-35应用于NH3-SCR的研究
    刘宁, 王继琼, 陈标华, 李英霞, 张润铎
    2016, 37(10):  1817-1825.  doi:10.7503/cjcu20160360
    摘要 ( 817 )   HTML ( 0)   PDF (2805KB) ( 232 )  
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    采用六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂, 合成了新型SAPO-35分子筛, 研究发现SAPO-35的酸性随着硅铝摩尔比增加[n(SiO2)/n(Al2O3)=0.3, 0.5, 0.7]呈现先增加后降低的趋势, 当n(Si)/n(Al)=0.7时, 部分Si将发生SM3取代, 进而降低SAPO-35酸量. 进一步采用旋转浸渍法和离子交换法对SAPO-35进行改性, 制得Cu/SAPO-35催化剂, 并研究了其催化氨气选择性还原(NH3-SCR)反应的性能. 催化剂表征结果表明, Cu主要以Cu2+离子形式存在于离子交换法制备的Cu/SAPO-35中, 因此其NH3-SCR催化性能更优良. 基于液相离子交换法, 进一步研究了不同硅铝比[n(SiO2)/n(Al2O3)=0.3, 0.5, 0.7]SAPO-35原粉酸性对所制备Cu/SAPO-35催化剂NH3-SCR反应活性的影响, 结果表明, 分子筛原粉强酸量越大, 制得的Cu基催化剂中Cu2+离子含量越高, 从而催化剂的SCR活性、 N2选择性更优.

    还原氧化石墨烯/Au复合微电极阵列的制备及光电特性
    季津海, 闻雪梅, 陈洋, 毕宴钢
    2016, 37(10):  1826-1832.  doi:10.7503/cjcu20160352
    摘要 ( 884 )   HTML ( 0)   PDF (2935KB) ( 366 )  
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    利用双光束干涉-无掩模光刻技术制备了周期性氧化石墨烯微结构阵列, 利用肼蒸气对氧化石墨烯脱氧还原, 然后蒸镀超薄Au薄膜制备了还原氧化石墨烯/Au复合微电极阵列(R-GO/Au). 对复合电极在可见光波段的透过率和表面电阻进行了表征, 结果表明, R-GO/Au复合微电极阵列具有良好的光电特性. 将R-GO/Au复合微电极阵列引入到有机太阳电池中作为半透明阳极, 器件的光电转化效率可达3.43%.

    Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化活性
    朱洁莲, 夏晓峰, 朱珊珊, 刘湘, 李和兴
    2016, 37(10):  1833-1839.  doi:10.7503/cjcu20160323
    摘要 ( 825 )   HTML ( 1)   PDF (3974KB) ( 265 )  
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    以TiO2纳米颗粒P25和氧化石墨烯(GO)为原料, Cr(NO3)3·9H2O为Cr源, 采用碱性水热法制备了Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物(Cr-TiO2NWs/RGO). 采用类似方法合成了TiO2纳米线(TiO2NWs)、 Cr掺杂TiO2纳米线(Cr-TiO2NWs)和TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物(TiO2NWs/RGO)等其它样品. 通过X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼(Raman)光谱、 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)等方法对样品进行了表征. 测试了样品在可见光下对亚甲基蓝(MB)的降解活性, 结果表明, Cr-TiO2NWs/RGO在120 min内对MB的催化降解率为TiO2NWs的2.2倍, 催化降解速度为TiO2NWs的5.8倍.

    SnnSm(n=1~9)团簇结构稳定性与磁学性质的理论研究
    孙林, 王怀谦, 吴梦, 李慧芳, 李孝义, 杜丹, 沙蕊
    2016, 37(10):  1840-1848.  doi:10.7503/cjcu20160318
    摘要 ( 497 )   HTML ( 0)   PDF (3125KB) ( 360 )  
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    采用Saunders全局优化随机踢球模型与密度泛函理论相结合的方法, 在B3LYP/SDD理论水平下研究了锡基原子团簇Snn(n=2~10)及锡基稀土原子钐掺杂团簇SnnSm(n=1~9)的几何结构、 稳定性、 电子性质和磁性. 结果表明, 团簇SnnSm(n=1~9)中掺杂的钐原子通常位于主团簇的表面, 掺杂团簇的基态结构更倾向于具有较高对称性的三维结构; 二元锡基混合团簇的平均结合能变大, 稳定性增强, 这主要归因于Sn—Sm键比Sn—Sn键的键能大, 具有更强的相互作用; 掺杂团簇具有较高的磁性, 其总磁矩主要源自于钐原子4f电子的贡献; 随着团簇尺寸的增加, 二元团簇的总磁矩呈现出趋于饱和的现象.

    桥联茂钛配合物催化丙烯聚合反应选择性的理论研究
    唐艳辉, 王志栋
    2016, 37(10):  1849-1855.  doi:10.7503/cjcu20160271
    摘要 ( 686 )   HTML ( 1)   PDF (2716KB) ( 333 )  
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    采用密度泛函方法对3种不同类型的硅桥联茂钛配合物[Me2SiN(Me4Cp)TiCl2(A), Me2SiCpFluTiCl2(B)及Me2SiInd2TiCl2(C)]催化丙烯聚合反应的选择性进行了理论研究. 计算结果表明, 硅桥联茂金属配体的空间结构是其催化烯烃聚合反应的区域选择性和立体选择性的主要原因. 聚合过程中, α-烯烃配位有1,2插入(一级插入)和2,1插入(二级插入)2种方式, 3种硅桥联茂金属催化剂均表现为烯烃的一级插入, 这种区域选择性与催化剂硅桥联配体的刚性结构密切相关. 对烯烃聚合反应链增长机理进行了理论计算, 结果表明, 具有Cs对称性的Me2SiN(Me4Cp)TiCl2和Me2SiCpFluTiCl2催化丙烯聚合分别得到无规立构和间规立构的聚烯烃产物, 而具有C2对称性的Me2SiInd2TiCl2催化丙烯聚合得到等规立构的聚烯烃产物, 与实验结果一致.

    ZIF-8的合成、 表征及正己烷吸附性能
    刘克峰, 任丹妮, 孙辉, 沈本贤, 刘纪昌
    2016, 37(10):  1856-1862.  doi:10.7503/cjcu20160263
    摘要 ( 1761 )   HTML ( 17)   PDF (1994KB) ( 475 )  
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    以甲醇为溶剂, 硝酸锌六水合物为锌源, 2-甲基咪唑为有机配体, 通过溶剂热法合成了金属有机骨架材料ZIF-8; 采用X射线衍射(XRD)、 氮气吸附、 热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对ZIF-8样品进行了表征; 研究了正己烷在ZIF-8上的液相吸附动力学和动态选择性吸附性能. 结果表明, 合成的ZIF-8晶体具有方钠石结构, 结晶度较高, 孔结构主要为0.37~1.10 nm的微孔, BET比表面积为1836 m2/g, 孔体积为0.65 cm3/g. TG-DSC和高温原位XRD分析结果表明, 合成的ZIF-8具有良好的热稳定性能. 283~313 K时, 正己烷在ZIF-8上液相吸附的扩散系数为(2.53~8.88)×10-12 cm2/s, 扩散活化能为31.11 kJ/mol; 308 K时, ZIF-8对正己烷的动态饱和吸附量为187.3 mg/g, 由吸附穿透曲线计算得出Thomas速率常数为2.17×10-3 mL·min-1·mg-1. 与5A分子筛相比, ZIF-8对正己烷的吸附容量高出约1倍, 液相吸附表观扩散时间常数高出约70%.

    Schiff碱功能化壳聚糖负载CuBr高效催化合成1,2,3-三唑化合物
    熊兴泉, 江云兵, 肖上运, 石霖, 宋思达
    2016, 37(10):  1863-1869.  doi:10.7503/cjcu20160252
    摘要 ( 691 )   HTML ( 0)   PDF (2337KB) ( 257 )  
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    以壳聚糖为原料, 在乙醇溶液中通过将其与2-吡啶甲醛反应制得Schiff碱功能化的壳聚糖(PYCS), 然后将PYCS与CuBr进行络合反应制得负载型催化剂(PYCS-CuBr). 采用红外光谱、 热重分析和X射线衍射分析等方法对PYCS-CuBr催化剂进行表征. 热重分析结果表明, 该催化剂在200 ℃以内具有较好的热稳定性, 能够满足其使用温度. 结合微波辐射技术以及“一锅法”合成策略, 以PYCS-CuBr为催化剂催化有机炔、 卤代烷以及NaN3之间的环加成反应. 结果表明, PYCS-CuBr催化剂具有良好的催化性能, 在微波辐射功率为480 W, 温度为70 ℃条件下, 15 min可快速制得1,2,3-三唑类化合物, 该催化剂易回收, 且可重复使用至少4次, 活性未见明显降低. 放大反应结果表明, 1,2,3-三唑类化合物能够以较高收率并以数十克规模制备.

    双三氟甲烷磺酰亚胺类离子液体对产紫青霉菌株全细胞催化特性的影响
    张馨, 李扬, 曹红, 欧阳巧凤, 郑兰兰, 李春
    2016, 37(10):  1870-1875.  doi:10.7503/cjcu20160201
    摘要 ( 689 )   HTML ( 0)   PDF (1301KB) ( 213 )  
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    研究了双三氟甲烷磺酰亚胺阴离子Tf2N-分别与5种不同阳离子组成的离子液体对产紫青霉菌(Penicillium purpurogenum Li-3)的生长、 代谢、 细胞膜透性及全细胞催化活性的影响. 结果表明, [N1,4,4,4]Tf2N对产紫青霉菌的生长有促进作用, [Py14]Tf2N, [Bmim]Tf2N, [BPy]Tf2N和[P6,4,4,4]Tf2N 4种离子液体对产紫青霉菌的生长则均有不同程度的抑制. 代谢活力保留值R的测定结果表明, [P6,4,4,4]Tf2N和[N1,4,4,4]Tf2N对产紫青霉菌体细胞表现出相对较高的生物相容性; 5种离子液体对菌体细胞的细胞膜透性均有改善作用. 全细胞催化反应数据显示, 最优离子液体为[Py14]Tf2N, 当其加入量为25%, 反应84 h后, 单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)产率高达95.38%. 5种离子液体对产紫青霉菌的生长、 代谢、 细胞膜透性及全细胞催化活性的影响不仅与阴离子Tf2N-有关, 阳离子的组成、 结构和性质也发挥重要的作用.

    从双金属配位聚合物到一维Ag@Co3O4纳米复合催化材料
    张佳佳, 崔放, 邵青, 徐林煦, 崔铁钰
    2016, 37(10):  1876-1881.  doi:10.7503/cjcu20160199
    摘要 ( 587 )   HTML ( 0)   PDF (5495KB) ( 375 )  
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    以合成的双金属配位聚合物Co(MAA)2/Ag(Ⅰ)纳米带为前驱体, 制备了一维Ag@Co3O4纳米复合催化材料. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 核磁共振氢谱(1H NMR)、 粉末X射线衍射分析(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等方法对其结构进行了表征, 结果表明, Ag纳米晶体和Co3O4纳米晶体均匀分布在Ag@Co3O4纳米带上. 采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等方法考察了Ag@Co3O4纳米复合材料在亚甲基蓝(MB)染料还原反应中的催化性能, 发现其具有良好的催化活性、 循环稳定性及磁分离能力.

    透明超疏水纳米阵列的构建及露滴自弹跳特性
    张友法, 安力佳, 郝建霞, 余新泉, 陈锋
    2016, 37(10):  1882-1890.  doi:10.7503/cjcu20160198
    摘要 ( 762 )   HTML ( 0)   PDF (5801KB) ( 332 )  
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    利用溶胶-凝胶技术制备氧化锌晶种层, 再通过化学氧化法在FTO玻璃表面制备了高度垂直取向的氧化锌纳米棒阵列. 研究了晶种溶胶浓度和液相化学生长时间对阵列纳米结构形貌的影响规律和作用机理, 并进一步分析了表面润湿性和透明性的变化情况. 通过氧化锌纳米棒阵列的可控构建, 获得了平均透光率可达95%的透明超疏水表面. 密集生长的纳米阵列使得该表面在稳态结露条件下, 直径约10 μm的小尺度球状露滴合并后易发生自驱弹跳, 脱附率高, 露滴数量密度、 覆盖率和平均直径均能保持在恒定范围, 显示出优异的抗结露特性.

    高分子化学
    高亲水性环氧树脂的制备及对碳纤维的表面处理
    吴波, 郑帼, 刘旭钊, 孙玉, 刘会兵, 朱佳文
    2016, 37(10):  1891-1899.  doi:10.7503/cjcu20160459
    摘要 ( 741 )   HTML ( 0)   PDF (4721KB) ( 204 )  
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    在三乙胺催化下, 以己二酸和环氧树脂制备了己二酸改性环氧树脂(AAEP), 通过考察反应温度等因素对己二酸转化率和AAEP环氧值的影响, 得到了AAEP合成的最佳条件. 用傅里叶变换红外光谱和核磁共振对AAEP进行了表征. 用KOH中和AAEP得到己二酸改性环氧树脂钾盐(AAEPK), 测试了AAEPK乳液的性质和AAEPK处理后碳纤维的分散性, 并通过场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对碳纤维的表面形貌和基团进行了研究. 结果表明, AAEPK具有高亲水性, 适用于碳纤维处理剂, 当AAEPK的浓度和吸附量分别为1.0%(质量分数)和3.0 mg/g时, 处理剂可在纤维表面均匀分布, 使得碳纤维在树脂基体中的分散性得到改善. 研究了处理剂对碳纤维/环氧树脂复合材料弯曲和剪切性能的影响, 发现处理后碳纤维短丝/环氧树脂复合材料的弯曲强度和碳纤维布/环氧树脂复合材料的层间剪切强度较未处理的试样分别增加了168%和113%, 说明AAEPK处理后碳纤维在基体中分散性和黏结性的提高是碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能提高的主要原因.

    功能化石墨烯的制备及抗癌药物递送载体的研究
    罗泽伟, 王益民, 刘坤平, 魏福静, 李玉, 段忆翔
    2016, 37(10):  1900-1906.  doi:10.7503/cjcu20160430
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    以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为保护剂, 利用水合肼还原氧化石墨烯制备了一种新型的聚苯乙烯磺酸钠功能化石墨烯(PSS-GNS). 结果表明制备的PSS-GNS是水溶分散性的纳米片层材料. 考察了PSS-GNS对模型抗癌药物罗丹明6G(R6G)的吸附行为, 结果表明PSS-GNS对R6G吸附量较大(2.77 mg/mg). 体外释放研究结果表明PSS-GNS/R6G对R6G的释放具有pH响应性和缓释作用. PSS-GNS的细胞毒性较低, 能顺利进入癌细胞内并持续缓慢地释放R6G. 因此, PSS-GNS有望成为一种新型的抗癌药物递送载体.

    含氯化锌的聚吡咯微胶囊的制备与性能表征
    药健, 王建平, 魏尧, 王学晨, 李伟, 张兴祥
    2016, 37(10):  1907-1914.  doi:10.7503/cjcu20160400
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    以油包水(W/O)乳液作为软模板, 十二烷基苯磺酸钠(DBSNa)和对甲苯磺酸(TsOH)作为掺杂剂, 过氧化苯甲酰(BPO)作为氧化剂, 采用原位聚合法制备了聚吡咯微胶囊, 形成以氯化锌水溶液为芯材, 聚吡咯为壁材的核-壳结构的微米材料. 表征结果发现, 当包覆氯化锌水溶液浓度为20%(质量分数), 十二烷基苯磺酸钠、 对甲苯磺酸和过氧化苯甲酰含量占单体的质量分数分别为1.27%, 4.12%和123.71%时, 形成的聚吡咯微胶囊大小均一, 粒径在50 μm左右, 微胶囊表面形貌饱满光滑. 有望拓展水性药物和全固态离子选择电极的应用领域.

    白芨多糖两亲性聚合物的合成及载药纳米体系
    管清香, 张广远, 孙丹丹, 孙士淋, 孙诚, 刘昕, 韩冰
    2016, 37(10):  1915-1920.  doi:10.7503/cjcu20160342
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    制备了硬脂酸改性白芨多糖两亲性聚合物(SA-BSPS)药物载体, 采用红外光谱及核磁共振氢谱对SA-BSPS药物载体进行了表征, 并以核磁共振氢谱峰面积计算取代度. 以多西他赛(DTX)为模型药物, 制备了多西他赛-硬脂酸改性白芨多糖聚合物(DTX-SA-BSPS)胶束, 测定了DTX-SA-BSPS的粒径分布、 Zeta电位、 载药量及包封率. 结果表明, 硬脂酸已接枝到白芨多糖的羟基上, 取代度为12.94%. DTX-SA-BSPS胶束的粒径为(97.01±3.17) nm, Zeta电位为(-19.56±0.22) mV, 载药量为(9.13±0.17)%、 包封率达(81.11±0.18)%. 探讨了SA-BSPS胶束的细胞毒性及其被人肝癌细胞(HepG2)株摄入的情况. 细胞毒性实验表明, 浓度为0.5 μg/mL的SA-BSPS胶束孵育72 h时, 肝癌细胞存活率为(78.82±3.25)%. 荧光摄入实验表明, 孵育4 h后细胞中包载罗丹明B的SA-BSPS胶束的荧光强度明显强于游离罗丹明B, 且在孵育过程中, 荧光强度随孵育时间的延长而增强.

    以四肽自组装体为模板制备手性3-氨基苯酚甲醛树脂纳米纤维
    曹严方, 邵长振, 李宝宗, 李艺, 杨永刚
    2016, 37(10):  1921-1925.  doi:10.7503/cjcu20160286
    摘要 ( 590 )   HTML ( 0)   PDF (2927KB) ( 249 )  
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    采用经典的固相合成法制备了一对烷基取代丙氨酸四肽衍生物对映体, 研究了其在不同溶剂中的成胶行为, 并以其在甲醇中形成的超分子自组装体为模板, 利用溶胶-凝胶法制备了单手螺旋3-氨基苯酚甲醛树脂纳米纤维. 利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察超分子自组装体及3-氨基苯酚甲醛树脂的螺旋形貌, 并利用圆二色谱研究其光学性质. 研究发现, 3-氨基苯酚甲醛树脂纳米纤维既具有纳米尺度的手性, 又具有分子尺度的手性. 手性从小分子形成的自组装体传递到高分子树脂中.

    以2-苯基-4,4'-二氨基二苯醚为基础的热固性聚酰亚胺树脂及其复合材料
    范卫锋, 刘秀菊, 阎敬灵, 孟祥胜, 刘敬峰, 王震
    2016, 37(10):  1926-1931.  doi:10.7503/cjcu20160243
    摘要 ( 666 )   HTML ( 0)   PDF (1436KB) ( 229 )  
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    以2-苯基-4,4'-二氨基二苯醚(p-ODA)、 异构二苯醚二酐(ODPA)和苯乙炔基苯酐(PEPA)为原料, 通过两步法合成了聚合度分别为1, 2和3的酰亚胺树脂低聚物, 并通过模压成型法制备了单向碳纤维增强的聚酰亚胺复合材料. 表征了酰亚胺树脂低聚物的溶解性、 熔体黏度及其固化物聚酰亚胺树脂的热性能, 结果表明, 聚酰亚胺树脂具有良好的溶解性, 在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、 四氢呋喃(THF)及1,4-二氧六环等溶剂中的溶解度大于30%; 所有酰亚胺树脂低聚物的最低熔体黏度均在10 Pa·s以下, 具有良好的成型工艺性; 聚酰亚胺树脂具有良好的热性能, 玻璃化转变温度(Tg)最高可达300 ℃, 5%热失重温度(T5%)最高可达545 ℃, 碳纤维增强聚酰亚胺复合材料PIC-4,4'-ODPA-2具有最佳的高低温力学性能.

    聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络的形状记忆性能和分子机理
    李兴建, 吴瑞清, 来婧娟, 潘毅, 郑朝晖, 丁小斌
    2016, 37(10):  1932-1938.  doi:10.7503/cjcu20160202
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    采用非共价复合方法, 设计并合成了具有星形结构的聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/SPEG)和聚甲基丙烯酸甲酯/线性聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/LPEG). 研究了PEG分子量对PMMA/SPEG和PMMA/LPEG的热性能、 机械性能、 动态机械性能和形状记忆性能的影响. 结果表明, 与PMMA/LPEG相比, 星形结构的嵌入显著提高了PMMA/SPEG复合物的机械性能、 形状回复率和回复速度. 采用Edwards管道模型理论对其形状记忆效应的分子机理进行了阐释, 利用材料的应力松弛特性对机理分析进行了验证.