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    2017年 第38卷 第2期    刊出日期:2017-02-10
    目次
    研究论文: 无机化学
    硅酸镁锂的有机改性及对Cr(Ⅵ)的吸附特性
    曹晓强, 颜炳琪, 王倩, 王亚萍, 邱俊, 黄永清, 李琳, 张燕, 胡术刚, 康凌, 吕宪俊
    2017, 38(2):  173-181.  doi:10.7503/cjcu20160462
    摘要 ( 1254 )   HTML ( 2)   PDF (1536KB) ( 479 )  
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    采用水热法合成了硅酸镁锂(Laponite), 然后利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对其进行有机改性, 研究了改性后的有机硅酸镁锂(CTMABL)对Cr(Ⅵ)的吸附特性. 结果表明, 改性后样品的比表面积和孔容积变小而平均孔径增大. CTMABL样品的d(001)值从改性前的1.23 nm增加到1.79 nm, 表明CTMAB进入Laponite层间. 随着溶液pH值的提高, CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附效率明显下降; pH<8.5时, CTMABL颗粒表面电势为正, 能够与Cr(Ⅵ)阴离子发生静电吸引从而提高吸附效率. 随着固液比增加, 对Cr(Ⅵ)的去除效率迅速上升, 当固液比达到4 g/L后去除效率趋于稳定. 离子强度对Cr(Ⅵ)吸附过程的影响不明显. CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型, 吸附传质速率受膜扩散和颗粒内扩散过程共同影响. 等温吸附过程符合Langmuir模型, 热力学分析结果表明吸附过程是一个自发的吸热反应. 综合分析认为表面配合作用是主要的吸附机制, 同时静电引力在吸附过程中起到了促进作用.

    分析化学
    胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性
    由爱梅, 倪鑫炯, 曹玉华, 曹光群
    2017, 38(2):  182-186.  doi:10.7503/cjcu20160861
    摘要 ( 612 )   HTML ( 0)   PDF (2483KB) ( 203 )  
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    将胶态磁组装光子晶体与分子印迹技术结合, 通过磁场诱导快速、 可逆地组装得到一种灵敏度高、 选择性强且响应速度快的胶态磁组装分子印迹光子晶体(CMA-MIPCs), 并将其用于L-苯丙氨酸(L-Phe)分子的响应性研究. 结果表明, 细乳液聚合法制得的L-Phe磁性分子印迹纳米粒子(MMIPs)具有规则的球形形貌和明显的核-壳结构, 平均粒径为104.3 nm. CMA-MIPCs对L-Phe分子的识别可直接通过光学信号进行表达, 当L-Phe的浓度从6.0×10-7 mol/L增加至6.0×10-4 mol/L时, CMA-MIPCs的衍射色发生从紫色到深黄色的明显变化, 最大衍射峰位置红移181 nm, 响应过程仅需1 min. CMA-MIPCs对L-Phe的结构类似物L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp)均无响应性, 表明CMA-MIPCs具有良好的选择性.

    核酸适配体封盖的介孔二氧化硅纳米颗粒用于肌红蛋白的检测
    高蕾, 王青, 羊小海, 王柯敏, 邓鹏, 张华, 李志平
    2017, 38(2):  187-192.  doi:10.7503/cjcu20160721
    摘要 ( 1239 )   HTML ( 3)   PDF (2742KB) ( 310 )  
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    利用核酸适配体封盖的介孔二氧化硅纳米颗粒构建了一种新型、 简便及免标记的肌红蛋白定量检测方法. 首先, 用肌红蛋白核酸适配体将荧光小分子罗丹明6G封盖在介孔颗粒内, 当存在目标物肌红蛋白时, 由于介孔颗粒上的核酸适配体可特异性结合肌红蛋白而脱离介孔颗粒表面, 进而释放介孔颗粒内的罗丹明6G, 使溶液荧光强度增强. 实验结果表明, 荧光强度与肌红蛋白的浓度呈正相关, 通过荧光强度的变化可实现对肌红蛋白的定量检测. 该方法的检出限低至1.1 nmol/L, 且选择性好, 可满足临床医学的检测要求.

    有机化学
    含吡啶基四硫富瓦烯衍生物的合成、 结构和电化学性质
    赵邦屯, 马书修, 陶晶晶, 朱卫民
    2017, 38(2):  193-199.  doi:10.7503/cjcu20160625
    摘要 ( 1501 )   HTML ( 2)   PDF (1925KB) ( 353 )  
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    在乙酰乙酸乙酯和氧化亚铜共同催化下, 二-(1,3-二硫环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫)合锌酸四乙基铵盐分别与2-碘吡啶(1a)、 3-碘吡啶(1b)和4-碘吡啶(1c)反应, 制得硫酮化合物2,3-二(2-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2a)、 2,3-二(3-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2b)和2,3-二(4-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(2c). 在醋酸汞催化下, 硫酮化合物2a, 2b和2c分别被氧化为2,3-二(2-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3a)、 2,3-二(3-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3b)和2,3-二(4-吡啶硫基)-1,3-二硫环戊烯-2-酮(3c). 以亚磷酸三乙酯为偶联剂, 氧酮化合物3a, 3b和3c分别发生自偶联反应生成2,3,6,7-四(2-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4a)、 2,3,6,7-四(3-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4b)和2,3,6,7-四(4-吡啶硫基)四硫富瓦烯(4c). 采用核磁共振波谱(NMR)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和质谱(MS)分析了所合成化合物的结构和组成, 通过X射线衍射分析确认了吡啶基四硫富瓦烯衍生物4b和4c的晶体结构. 循环伏安法研究结果表明, 化合物4a, 4b和4c呈现准可逆的两电子转移过程, 结合量子化学计算, 分析了不同位置取代的吡啶基对四硫富瓦烯电化学电势的影响.

    γ-分泌酶抑制剂(LY411575)的合成工艺研究
    郭宏垚, 李冬, 雷雄, 张旭, 许人军, 王锋, 李稳宏
    2017, 38(2):  200-205.  doi:10.7503/cjcu20160742
    摘要 ( 1171 )   HTML ( 0)   PDF (1090KB) ( 209 )  
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    γ-分泌酶抑制剂(LY411575)的合成路线进行改进, 新合成路线下该化合物的总收率为35%, 比文献方法提高了16%; 对关键中间体提前进行了手性拆分, 从而使在制备最终产品的后3步反应中用到的原料减少了50%, 降低了反应成本和最终产品的纯化难度. 另外, 对拆分过程中的主要因子进行了单因素实验, 考察了各因素对产品的e.e.值和反应收率的影响. 获得了最佳反应条件: D-(+)-二对甲基苯甲酰酒石酸为拆分试剂, 甲醇作溶剂, 加热到回流溶解, 加入的溶剂量为每g底物12 mL, 从回流降到室温所用时间控制在120 min, 拆分的收率为40%, e.e.值为99%.

    Streptomyces maritimus苯丙氨酸变位酶的制备、表征及催化合成β-芳香丙氨酸
    朱龙宝, 陶玉贵, 葛飞, 李婉珍, 刘义, 堵国成
    2017, 38(2):  206-211.  doi:10.7503/cjcu20160624
    摘要 ( 1214 )   HTML ( 0)   PDF (1773KB) ( 453 )  
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    克隆Streptomyces maritimus来源的苯丙氨酸变位酶(SmPAM)基因, 并进行异源表达, 制备了重组SmPAM, 用于一步合成高附加值的β-芳香丙氨酸. 提取S. maritimus的基因组, 设计1对特异性引物, 采用PCR扩增编码SmPAM的结构基因pam, 与表达载体pET28a连接, 构建重组表达质粒pET28a-pam, 转入E.coli BL21中表达, 采用亲和层析柱分离纯化重组酶SmPAM. 结果表明, 克隆得到编码523个氨基酸长度的SmPAM基因pam, 并在大肠杆菌中实现了高效表达, 制得电泳纯的重组SmPAM. 该酶在最适温度30 ℃, pH=9.0条件下活力达到2.5 U/mg, 具有较高的热稳定性和pH稳定性, 在60~70 ℃下保持3 h未见活性下降, 在pH=9~11保持24 h, 残余酶活力达到98%. SmPAM具有较宽的底物谱, 可催化苯环上携带不同基团的3-芳香丙烯酸合成β-芳香丙氨酸, 当苯环上携带吸电子基团时催化反应更易完成, 其中2-硝基-β-苯丙氨酸的产率最高, 达到93%.

    反式七元瓜环与N,N'-二苄基-4,4'-联吡啶氯化物的络合行为研究
    高中政, 杨立国, 白东, 陈丽霞, 陶朱, 肖昕
    2017, 38(2):  212-216.  doi:10.7503/cjcu20160458
    摘要 ( 1286 )   HTML ( 3)   PDF (1747KB) ( 348 )  
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    利用核磁共振技术、 紫外-可见吸收光谱、 荧光发射光谱、 等温量热滴定及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)等方法研究了N,N'-二苄基-4,4'-联吡啶氯化物(G1, 客体分子)与反式七元瓜环(iQ[7], 主体分子)的相互作用及形成的主客体包结配合物的结构特征. 结果表明, 客体分子两端的苄基部分分别进入iQ[7]的空腔, 而4,4'-联吡啶则一部分被iQ[7]的空腔所包结, 另一部分处于iQ[7]的端口, 形成包结比为2:1的哑铃型主客体超分子组装体.

    物理化学
    部分还原氧化石墨烯-Fe3O4对水中Mn(Ⅱ)的快速去除
    布林朝克, 郭婷, 张邦文, 戴志安, 俞慧涛, 邢瑞光, 资卢雄
    2017, 38(2):  217-224.  doi:10.7503/cjcu20160664
    摘要 ( 1010 )   HTML ( 0)   PDF (4977KB) ( 485 )  
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    采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO), 继而用一步共沉淀法制备了部分还原氧化石墨烯-四氧化三铁复合物(PRGO-Fe3O4). 采用X射线衍射(XRD)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 X射线能量色散光谱(EDX)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、 选区电子衍射(SAED)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对其进行了分析表征; 考察了pH值、 接触时间、 吸附材料用量、 共存物质、 GO的还原、 循环使用次数等因素对Mn(Ⅱ)吸附行为的影响. 结果表明, PRGO-Fe3O4中Fe3O4颗粒分布均匀, 大小为15~20 nm, 剩磁和矫顽力均很小. 因Fe3O4颗粒的锚定作用, 石墨烯片层很薄, 使PRGO-Fe3O4对Mn(Ⅱ)表现出高效的吸附性能和良好的循环使用性能: 当pH=7、 PRGO-Fe3O4用量为500 mg/g时, 对201.3211 mg/L的Mn(Ⅱ)溶液仅3 min即达吸附平衡, 吸附率和吸附量分别为99.35%和404.49 mg/g, 磁分离仅需10 s, 经5次循环吸附后, 容量保持率为首次的78%. 机理与热力学研究结果表明, 吸附为吸热、 自发的单层化学吸附.

    Mg-MOF-74对CO2/H2O的吸附性能
    杜涛, 龙渊, 汤琦, 李生璐, 刘丽影
    2017, 38(2):  225-230.  doi:10.7503/cjcu20160584
    摘要 ( 1342 )   HTML ( 10)   PDF (1651KB) ( 514 )  
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    以Mg(NO3)2·6H2O和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料, 采用溶剂热法制备了金属有机骨架材料Mg-MOF-74. 利用X射线衍射(XRD)、 红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对其结构、 形貌和性能进行了分析, 并利用自制穿透实验装置研究了产物吸附CO2/H2O的性能. 结果表明: 合成的样品纯度高, 结构完整, 形貌规则有序, 具有较高的CO2吸附量. 双组分CO2/H2O穿透实验结果证实, 在水蒸气存在情况下, 与沸石13X相比, Mg-MOF-74仍具有较高的CO2吸附能力, 可用于分离高湿烟道气中的CO2.

    短轴纳米ZSM-23的合成及异构化性能
    张瑀健, 翟绪丽, 付凯妹, 姜涛
    2017, 38(2):  231-237.  doi:10.7503/cjcu20160577
    摘要 ( 1106 )   HTML ( 0)   PDF (3965KB) ( 446 )  
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    分别以异丙胺和二甲胺为模板剂, 通过控制合成配比和反应条件, 合成了硅铝比相近、 酸分布一致, 但晶体形貌不同的ZSM-23分子筛. 表征结果表明, 以异丙胺为模板剂合成的ZSM-23具有长径比<5、 纳米尺寸均一及外比表面积更高的特点. 正十二烷异构化性能测试结果表明, 具有短轴形貌的ZSM-23分子筛具有更高的异构烷烃选择性和产品收率, 并在实际原油评价测试中取得了更好的降凝效果. 润滑油基础油的收率及其低温流动性能得到进一步改善, 并为加氢异构催化剂的研发提供了指导方向.

    In2O3/ZrO2-TiO2空心球复合材料的制备与光解水制氢性能
    张晶晶, 李莉, 郝玉婷, 孙雷雷, 张鑫悦
    2017, 38(2):  238-245.  doi:10.7503/cjcu20160544
    摘要 ( 1150 )   HTML ( 0)   PDF (3648KB) ( 315 )  
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    以聚苯乙烯(PS)胶球为模板, 通过一步法结合煅烧后处理制备了空心球复合材料In2O3/ZrO2-TiO2. 采用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和氮气吸附-脱附等测试手段对复合材料的结构、 组成和形貌进行了表征. 结果表明, In2O3/ZrO2-TiO2复合材料的晶型结构以锐钛矿型TiO2为主, 同时存在少量含有Ti—O—Zr键的混合氧化物. 该复合材料经聚苯乙烯模板处理后呈现空心球状结构, 球壁由纳米粒子堆积而成. In2O3/ZrO2-TiO2空心球复合材料的比表面积较大(66.92 m2/g), 且In2O3与ZrO2-TiO2复合后光吸收发生了红移. 对该复合材料光解水制氢性能的研究结果表明, 空心球状In2O3/ZrO2-TiO2具有较好的产氢效果(56.7 μmol/g, 8 h), 明显高于P25、 ZrO2、 空心球状ZrO2-TiO2及粉末状In2O3/ZrO2-TiO2.

    氮掺杂石墨烯与g-C3N4二维异质体对纳米Fe2O3光催化剂的复合改性
    王金双, 秦川丽, 王虹涧, 李佳栋, 张旭良, 陈双影, 井立强
    2017, 38(2):  246-251.  doi:10.7503/cjcu20160524
    摘要 ( 1416 )   HTML ( 2)   PDF (1286KB) ( 565 )  
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    使用相分离的水解-溶剂热法制备了α-Fe2O3纳米粒子, 通过简单的湿化学法实现了质量分数为3%的石墨烯、 氮掺杂石墨烯和g-C3N4 3种二维异质体对纳米α-Fe2O3的复合改性, 并比较了3种二维异质体对α-Fe2O3光催化活性的影响. 结果表明, 在光催化还原二氧化碳和降解液相苯酚过程中, 二维异质体的复合均提高了纳米α-Fe2O3的光催化活性, 氮掺杂石墨烯对α-Fe2O3的改性效果优于石墨烯, 其中g-C3N4α-Fe2O3的改性效果最优. 通过表面光电压谱、 光电化学及羟基自由基等测试, 确认二维异质体的复合改性主要通过促进纳米α-Fe2O3的光生电荷分离和提高活性中间组分(羟基自由基)的含量提高纳米α-Fe2O3的光催化活性.

    CaZr1-xFexO3催化热解甘蔗渣木质素制备酚类化合物
    陈彦广, 王新惠, 韩洪晶, 王海英, 安宏宇, 宋华, 公旭中, 张健
    2017, 38(2):  252-260.  doi:10.7503/cjcu20160515
    摘要 ( 1309 )   HTML ( 0)   PDF (5369KB) ( 304 )  
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    采用固相反应法制备了一系列钙钛矿型混合离子电子导体CaZr1-xFexO3(CZFO-x, x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0). 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对其晶型、 形貌和金属赋存价态进行了表征. 采用热重分析仪(TG)测试了其催化苷蔗渣木质素(BL)热解性能, 并采用固定床微型反应器对其催化热解BL制备酚类化合物性能进行了评价, 利用气相色谱/质谱(GC/MS)对BL催化热解的气相和液相产物进行分析. 研究结果表明, CZFO-x呈粒状或层状致密结构, 随着Fe掺杂量的增加, 其特征衍射峰强度增大, 且衍射峰位置向大角度偏移, 晶胞体积及晶粒尺寸减小. 固定床反应结果显示, 在CaZr0.8Fe0.2O3(CZFO-0.2)催化下, BL热解液相产物收率可达23.71%, 其中酚类化合物主要包括苯酚类、 愈创木基类、 邻苯二酚类和紫丁香基类, 其选择性分别为35.19%, 6.18%, 10.68%和14.21%, 其余产物为苯类和甲氧基芳香化合物. 反应后催化剂经氧化再生后, 仍然具有较高的催化活性和结构稳定性. 对BL催化热解气体产物进行分析发现, CZFO-0.2促进了芳香烃烷基侧链的断裂, 致使气相产物组成中CmHn和CH4含量增加.

    β-Ni(OH)2纳米线的相转化法制备及电化学性能
    李兴盛, 赫文秀, 张永强, 于慧颖, 李子庆
    2017, 38(2):  261-266.  doi:10.7503/cjcu20160511
    摘要 ( 1074 )   HTML ( 2)   PDF (3754KB) ( 276 )  
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    采用简单的相转化方法合成出直径为20~30 nm、 长度为几微米的β-Ni(OH)2纳米线. 利用XRD和FESEM表征了样品的结构和形貌, 并采用循环伏安法、 恒流充放电和交流阻抗谱等测试了样品的电化学性能. 结果表明, 在氢氧化钠溶液中, 水热时间为30 min时, Paraotwayite型α-Ni(OH)2纳米线转化为β-Ni(OH)2纳米线. 在不同扫描速率下, 电极材料α-Ni(OH)2β-Ni(OH)2纳米线的可逆性和倍率性能均优于β-Ni(OH)2纳米片.

    Cu2O/ZnO的形貌可控制备及光催化性能
    李如, 于良民, 闫雪峰, 江涛
    2017, 38(2):  267-274.  doi:10.7503/cjcu20160502
    摘要 ( 1084 )   HTML ( 2)   PDF (8184KB) ( 337 )  
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    以CuSO4和ZnCl2为原料, 采用温和的液相还原法制备得到Cu2O/ZnO微米结构高效光催化剂. 研究了不同[Cu2+]/[Zn2+]比条件下所得Cu2O/ZnO复合物的形貌和光催化活性. 通过5.5 h的光照, Cu2O/ZnO光催化剂对甲基橙染料的降解率为(77.5±0.1)%. 将多形貌Cu2O/ZnO复合物作为阳极, 铂片作为对电极, 中间注入甲基橙溶液, 组装“三明治”结构拟电池, 研究了复合物的光降解机制.

    高分子化学
    结冷胶与聚乙二醇丙烯酸酯双网络凝胶的制备及生物相容性评价
    汪争光, 胡朵, 吴东蔚, 鲁路, 周长忍
    2017, 38(2):  275-283.  doi:10.7503/cjcu20160650
    摘要 ( 1167 )   HTML ( 10)   PDF (4608KB) ( 364 )  
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    针对结冷胶脆性较大的问题, 将聚乙二醇丙烯酸酯(PEGDA)引入结冷胶, 通过紫外交联制备了结冷胶/PEGDA双网络凝胶, 并对单组分凝胶和双网络凝胶的溶胀性能、 微观形貌、 拉伸力学性能、 动态压缩性能和流变性能等进行比较. 结果表明, 双网络凝胶在类生理环境中具有较小的溶胀率和较好的尺寸稳定性, PEGDA的引入能够大幅度提高结冷胶的韧性, 双网络凝胶的拉断伸长率可达340%, 断裂能达1.01×103 J/m2, 与天然关节软骨相当. 将成纤维细胞种植在凝胶内部进行体外三维立体培养, 结果显示, 细胞在凝胶内部生存状态良好, 双网络凝胶的细胞负载率高于单网络结冷胶, 说明该体系在生物医用领域具有良好的应用前景.

    苯基膦酸铈与十溴二苯醚在玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二酯中的协同阻燃抑烟机理
    郭正虹, 方征平, 陈超
    2017, 38(2):  284-293.  doi:10.7503/cjcu20160630
    摘要 ( 1032 )   HTML ( 1)   PDF (8305KB) ( 170 )  
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    采用熔融共混法制备了玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二酯(PET-GF)/十溴二苯醚(DBDPO)/苯基膦酸铈(CeHPP)复合材料, 通过锥型量热仪(Cone)对复合材料的燃烧行为进行综合分析, 采用热失重-红外联用(TG-FTIR)分析了复合材料热降解过程中气体的释放量和主要成分, 并使用扫描电子显微镜(SEM)、 能量色散X射线光谱仪(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料燃烧后的残炭形貌、 残炭所含元素及含量等进行表征. 实验结果表明, 当CeHPP与DBDPO两者复配使用时, PET-GF/DBDPO/CeHPP复合材料的热解过程受到抑制, 凝聚相的燃烧减缓, 材料总的热分解量降低, 烟气释放量明显减小. 这主要是由于CeHPP在燃烧过程中形成了连续致密的残炭, 分布于基材和玻璃纤维表面, 将部分DBDPO及其分解产物滞留于凝聚相, 从而实现了气相-凝聚相双重阻燃作用, 有效阻隔了挥发性气体产物的释放.

    聚磷酸酯阻燃剂复配聚磷酸铵对环氧树脂阻燃性能的影响
    李霈, 付海, 赵欧, 来方, 陈仕梅, 梅贵友, 赵伟, 班大明
    2017, 38(2):  294-302.  doi:10.7503/cjcu20160599
    摘要 ( 1085 )   HTML ( 0)   PDF (4481KB) ( 306 )  
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    合成了一种9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的衍生物——聚苯氧基磷酸-2-10-氢-9-氧杂-磷杂菲基对苯二酚酯(POPP), 以间苯二胺(m-PDA)为固化剂, 环氧树脂(EP)为基料, POPP为阻燃剂, 复配聚磷酸铵(APP), 制备了不同磷含量的阻燃环氧树脂. 利用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL94)实验表征了环氧树脂的阻燃性能; 以热重分析、 锥型量热和扫描电镜分析了阻燃环氧树脂的热性能和表面形态. 研究结果表明, 阻燃剂总加入量(质量分数)为5%时即可达到UL94 V-0级, 同时LOI值为27.7%; 当总加入量为15%, 即wPOPP=5%, wAPP=10 %时, 其LOI值可达到33.8%. 随着磷含量的增加, 阻燃环氧树脂的初始降解温度略有降低, 但高温下的残炭率明显增加. POPP/APP的加入在很大程度上降低了环氧树脂的热释放速率、 有效燃烧热、 烟释放量和有毒气体释放量. 阻燃环氧树脂在高温下形成比较稳定的致密膨胀炭层, 为底层的环氧树脂主体隔绝了分解产物及热量和氧气交换, 增强了高温下的热稳定性.

    卡拉胶纤维的阻燃性能
    张伟伟, 薛志欣, 刘晶晶, 燕苗, 夏延致
    2017, 38(2):  303-311.  doi:10.7503/cjcu20160559
    摘要 ( 1195 )   HTML ( 4)   PDF (7445KB) ( 177 )  
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    以钡盐为凝固浴, 经湿法纺丝技术获得卡拉胶纤维(CAF). 通过极限氧指数(LOI)、 锥型量热(Cone)、 扫描电子显微镜(SEM)、 元素分析(EDS)、 X射线衍射(XRD)、 热重红外(TG-FTIR)同步差示扫描量热(DSC)法、 热裂解(Py)和气相色谱-质谱法(GC-MS)对CAF进行表征. 结果表明, CAF极限氧指数高达50以上, 锥型量热过程中, CAF一直保持红热状态, 没有产生火苗, 其热释放速率及总释放热等参数均较低, 与海藻酸钙纤维(ALF)和琼胶纤维(AGF)相比, CAF具有较好的阻燃性. 可能机理为卡拉胶分子的硫酸酯基和渗入纤维内部的钡离子发生络合作用, 并促进交联成炭和改变纤维裂解过程. 裂解过程中产生的磺酰自由基与燃烧产生的氢氧自由基迅速结合, 终止燃烧反应. 同时, CAF在燃烧过程中产生大量残炭, 并形成致密的钡盐结构层和中空的纤维结构, 成为CAF阻燃的另一重要因素.

    木质素对酚醛/木质素嵌段共聚树脂制备的影响及反应机理
    晁威, 杨晓敏, 周玉, 朱燕超, 王子忱
    2017, 38(2):  312-317.  doi:10.7503/cjcu20160517
    摘要 ( 1000 )   HTML ( 1)   PDF (2266KB) ( 441 )  
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    以工业木糖生产残渣为原料, 用不同条件下碱提取得到的碱木质素液与苯酚和甲醛原位反应制备酚醛/木质素嵌段共聚树脂. 以所制备树脂中甲醛释放量最小为原则, 得到木质素的最佳提取条件: 碱浓度5%(质量分数), 固液体积比1:12, 反应时间3 h. 在此条件下树脂中甲醛释放量为0.115%, 相应的胶合强度为1.197 MPa, 均远优于GB/T14074-2006中对于一类胶合板用酚醛胶的要求(甲醛释放量≤0.3%, 胶合强度≥0.7 MPa). 实验结果表明, 碱木质素液能参与到反应中, 提高酚醛/木质素嵌段共聚树脂的热稳定性及胶合强度, 降低甲醛释放量, 有利于树脂的储存及应用. 同时讨论了碱木质素与苯酚和甲醛的可能反应机理.

    基于多巴胺的黏合水凝胶的制备及表征
    崔国廉, 但年华, 但卫华
    2017, 38(2):  318-325.  doi:10.7503/cjcu20160443
    摘要 ( 1989 )   HTML ( 16)   PDF (4703KB) ( 593 )  
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    以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)为催化剂, 将多巴胺通过酰胺化反应连接到氧化海藻酸钠上, 制得含邻苯二酚结构的氧化海藻酸钠(COA), 将COA与胶原(COL)复合, 制得具有黏合性能的COA-COL水凝胶, 通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(1H NMR)方法表征了COA的结构, 用扫描电子显微镜、 体外膨胀降解、 万能电子拉力机和噻唑蓝(MTT)法分别表征了COA-COL水凝胶的形貌结构、 平衡溶胀率、 降解率、 黏合强度和细胞毒性. 研究结果表明, 多巴胺已引入到氧化海藻酸钠上, 取代度分别为12.5%, 18%和22%; COA-COL水凝胶的内部形成了典型的海绵体多孔网状结构, 平衡溶胀率随着多巴胺取代度的提高先减小后增大, 降解率随着取代度的提高依次减小, COA-COL水凝胶的黏合强度从未经多巴胺改性时的(20.43±4.21) kPa提高到多巴胺取代度为22%时的(29.91±6.10) kPa, 而且具有良好的生物相容性.

    可用于3D肝细胞培养的甘草次酸修饰海藻酸钠凝胶球的制备
    杨美跃, 王蔚, 田志清, 李营营, 袁直
    2017, 38(2):  326-334.  doi:10.7503/cjcu20160316
    摘要 ( 1174 )   HTML ( 0)   PDF (4003KB) ( 254 )  
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    制备了叔胺改性甘草次酸[GA-N(CH3)2]修饰的海藻酸钠[ALG-GA-N(CH3)2], 并在温敏性琼脂糖的辅助作用下, 利用微流体技术获得了高通量、 单分散且粒径可控的ALG-GA-N(CH3)2微凝胶. 考察了Span 80含量、 疏水配体取代度、 样品浓度和水/油相流速对微液滴制备的影响. 研究结果表明, 叔胺基改性可显著改善甘草次酸的亲水性; 在Span 80质量分数为2.0%, 疏水配体取代度小于12%, 样品浓度小于15 mg/mL, 水相流速为1.5 mL/h, 油相流速为6 mL/h条件下, 可获得高通量、 单分散及粒径为200 μm的适用于细胞包封培养的微凝胶球. 同时提供了一种三维培养肝细胞的新方法, 为其在组织工程中的应用奠定了基础.