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2017年 第38卷 第3期    刊出日期：2017-03-10

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高等学校化学学报2017年第38卷第3期封面和目次

2017, 38(3):  0-0. 

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研究论文: 无机化学

Ag/Yb掺杂对Ca₃Co_3.9Cu_0.1O_9-δ热电性能的影响

杨涛, 程铁欣, 周广栋

2017, 38(3):  335-340.  doi:10.7503/cjcu20160871

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采用溶胶凝胶及冷压方法, 通过在Ca₃Co_3.9Cu_0.1O_9-δ体系中引入不同量的Ag⁺或Yb³⁺离子来调控体系的热电性能, 制备了可在300~880 K下稳定存在且热电性能优良的陶瓷材料Ca_3-xAg_xCo_3.9Cu_0.1O_9-δ(x=0.1, 0.15, 0.2, 0.3)和Ca_3-yYb_yCo_3.9Cu_0.1O_9-δ(y=0.05, 0.1, 0.2, 0.3). 通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对产物进行了表征, 结果显示所制备的样品纯度较高, 晶粒均匀, 晶粒间较致密. 适量的Ag⁺, Yb³⁺离子取代Ca²⁺离子固溶到晶体中使制备的双掺杂材料晶胞体积发生了变化, 但并未引起晶体对称结构的变化. 电阻率和Seebeck系数的表征结果说明双掺杂优化了载流子的浓度, 随着温度的升高电阻率不断减小, Seebeck系数不断增大. 经过计算可知Seebeck系数的增大还有电子有效质量的贡献. 热导率表征结果显示双掺杂体系的热导率随着温度的升高而减小, 其中声子热导依然起主要作用, 这与单掺杂体系的结果一致. 随着温度的升高, 双掺杂样品Ca_2.7Ag_0.3Co_3.9Cu_0.1O_9-δ在880 K下ZT值达到最大, 为0.2.



K₂CO₃活化糖蜜基多孔炭的制备及双电层储能性能

高烨, 庞丽云, 曹礼媛, 王威, 郭玉鹏, 赵纯

2017, 38(3):  341-345.  doi:10.7503/cjcu20160817

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以生物质糖蜜为原料, K₂CO₃为活化剂制备了糖蜜基多孔炭. K₂CO₃的使用改善了传统活化剂KOH对设备腐蚀的问题, 避免了传统活化剂ZnCl₂可能引发的致毒性. 分析了活化条件对产率的影响. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 N₂吸附-脱附分析(BET)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了糖蜜基多孔炭, 结果表明其为石墨化层堆结构, 表面富含羟基、 羧基、 酯基或醚基等官能团, 具有丰富的孔结构, 比表面积可达1219 m²/g, 并证实了800 ℃为最佳的活化温度. 电化学测试结果表明, 糖蜜基多孔炭具有优良的双电层储能性能.



Ag/Fe₃O₄/rGO纳米复合材料的制备及抗菌性能

杜文修, 杨娟, 桑玉祥, 张莉莉, 赵南, 徐凯, 程晓农

2017, 38(3):  346-354.  doi:10.7503/cjcu20160753

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以四水合氯化亚铁和硝酸银为原料, 硼氢化钠为还原剂, 氧化石墨烯(GO)为载体, 通过原位还原法制备了具有磁分离功能的银/四氧化三铁/还原氧化石墨烯(Ag/Fe₃O₄/rGO)纳米复合抗菌材料. 采用X射线粉末衍射仪(XRD)、 X射线光电子能谱仪(XPS)、 透射电子显微镜(TEM)等对复合材料进行了表征. 结果显示, Fe₃O₄和Ag纳米颗粒均匀分布在rGO片层上. 复合材料的饱和磁化率(M_s)为40.5 A·m²·kg^-1, 表明其具有较强的磁性, 将其与菌液混合后, 在磁场作用下10 min即可吸附沉降完成磁分离. 以大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)为实验菌株, 通过琼脂扩散法评价了复合材料的抗菌性能. 结果表明, 该复合材料具有良好的抗菌效果, 对E. coli和S. aureus的抑菌圈直径分别为18 mm和13 mm, 最低抑菌浓度值(MIC)分别为50 mg/L和80 mg/L, 最低杀菌浓度值(MBC)分别为30 mg/L和50 mg/L.



氨气还原氮化法制备有序介孔TiN粉体及其电化学性能

倪洁, 魏恒勇, 卜景龙, 刘会兴, 崔燚, 吕东风, 魏颖娜, 张利芳

2017, 38(3):  355-361.  doi:10.7503/cjcu20160572

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以四氯化钛为原料, 嵌段共聚物P123(PEO₂₀-PPO₇₀-PEO₂₀)为模板剂, 氰胺为稳定剂, 采用非水解溶胶-凝胶法制备有序介孔TiO₂粉体, 再经氨气还原氮化处理得到有序介孔TiN粉体. 利用广角/小角X 射线衍射、 电子显微镜和N₂气吸-脱附等对TiN粉体的结构进行了表征, 并通过循环伏安和充放电测试表征了电化学性能. 结果显示, 该粉体为高纯立方TiN相, 呈球形颗粒状, 具有有序介孔结构, 比表面积高达97 m²/g. 在不同扫描速率下循环伏安曲线均呈类矩形, 根据电流密度为50 mA/g时的恒流充放电(GCD)曲线计算比电容为233 F/g, 且经2000次充放电循环后比容量仍保持90%以上, 在功率密度为0.1 kW/kg时能量密度高达65 W·h·kg^-1.



分析化学

N₂-DART-Orbitrap中的特征气相离子反应及在西药快速检测中的应用

施晓宇, 苏蕊, 杨洪梅, 连文慧, 万茜淋, 刘淑莹

2017, 38(3):  362-368.  doi:10.7503/cjcu20160645

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采用实时直接分析(DART)离子源串联高分辨质谱Orbitrap技术(DART-Orbitrap MS), 对8种市售常见西药进行有效成分分析, 建立了一种快速、 简便、 准确测定西药中有效成分的方法. 对DART离子源的离子化温度、 扫描模式、 操作气体种类、 辅助溶剂种类及其酸碱性等实验条件进行了优化, 得到最佳实验条件. 实验结果表明, 正谱条件下, 采用N₂气作为操作气体时, 待测组分准分子离子峰[M+H]⁺同样具有较高的灵敏度和谱图辨识度. 因此, N₂气可以替代昂贵的He气作为DART离子源的操作气体用于8种药物有效成分的现场实时检测. 该方法具备成本低、 快速和操作简便的特点. 通过分析待测组分的特征碎片离子, 发现了N₂-DART离子源中的特征离子反应, 包括氧化反应和重排反应. 根据获得的特征碎片离子对N₂-DART-MS中发生的反应机理进行推导, 并结合理论计算对其进行验证. N₂-DART-MS技术有望应用于复杂基质混合物的现场快速检测中.



基于拉曼光谱成像的食品中化学添加剂的无损检测

翟晨, 彭彦昆, 李永玉, 赵娟

2017, 38(3):  369-375.  doi:10.7503/cjcu20160640

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基于拉曼光谱成像技术对小麦粉中过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸进行快速、 无损、 原位检测, 并对2种添加剂的空间分布进行了可视化研究. 采用实验室自行搭建的线扫描式拉曼光谱成像系统, 激发光源波长为785 nm, 有效光谱范围为0~2885.7 cm^-1. 分别在小麦粉中添加含量为0.1%~30%的过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸, 对制备的样品进行拉曼光谱扫描, 选取感兴趣区域的光谱信号进行平均, 得到平均光谱代表该样品的拉曼信息. 分别选取过氧化苯甲酰和L-抗坏血酸的2个特征峰, 与该物质在小麦粉中的含量建立线性关系, 其决定系数R²分别为0.9828 和0.9912. 采集的特征波段拉曼图像经过自适应迭代重加权惩罚最小二乘(airPLS)方法扣除荧光背景后, 选取合适的特征峰强度作为阈值, 对校正拉曼图像进行二值化分析, 得到添加物的空间分布可视化图像. 该方法与点检测拉曼技术相比, 具有检测结果准确且检测时间较短的优势, 且可以实现不均匀样品中多种物质的同时检测与分布可视化.



PDMS-Au复合基底上多环芳烃分子的表面增强拉曼光谱

陈慧, 夏迪, 袁亚仙, 徐敏敏, 姚建林

2017, 38(3):  376-382.  doi:10.7503/cjcu20160553

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利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对有机物的富集功能, 通过在金纳米粒子单层膜(Au MLF)表面旋涂薄层PDMS膜制备PDMS-Au MLF复合表面增强拉曼光谱(SERS)基底. 研究了SERS增强性能与旋涂液浓度及稀释溶剂间的关系, 考察了复合基底增强活性的均匀性. 研究发现, 采用叔丁醇为稀释溶剂, 浓度为2%(质量分数)的旋涂液时所得复合基底表面多环芳烃(PAHs)的SERS信号强度最高, 且此基底SERS信号强度偏差小于10%. 分别以PDMS-Au MLF复合材料和Au MLF作为基底, 对比研究了对萘、 蒽、 菲和芘4种多环芳烃的SERS检测能力. 结果表明, PDMS-Au MLF复合基底对以上4种有机物的检出限分别为10^-6, 10^-7, 10^-8及10^-7 mol/L, 相比于单一Au MLF基底, 其检测限至少降低了1个数量级, 这主要源自于PDMS对PAHs的富集作用, 且此类复合基底可用于多种多环芳烃混合物的特征识别.



MoS₂中空纳米球的制备及在超灵敏microRNA电化学生物传感器中的应用

刘仁植, 李晓严

2017, 38(3):  383-391.  doi:10.7503/cjcu20160488

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采用模板法制备了二硫化钼中空球纳米材料, 利用扫描电子电子显微镜、 X射线衍射仪和Raman光谱仪对材料的形貌和结构进行表征. 将适配体固定在金纳米粒子和二硫化钼共同修饰的电极上构建了一种新型的微小核糖核酸(microRNA) 电化学生物传感器, 采用循环伏安、 微分脉冲伏安和电化学阻抗等技术对构筑的传感器进行表征. 结果表明, microRNA浓度在1.0×10^-10 ~1.0×10^-16 mol/L范围内峰电流(I)与microRNA浓度的负对数(-lgc)呈良好的线性, 目标miRNA的检出限为0.55×10^-16 mol/L. 构建出的传感器具备选择性好、 灵敏度高、 稳定性强等特性, 具有广阔的应用前景.



有机化学

4-N-苯胺基喹啉衍生物的合成及胆碱酯酶抑制活性

刘玉明, 田丽珺, 胡栋, 聂建兵

2017, 38(3):  392-397.  doi:10.7503/cjcu20160880

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设计合成了一系列4-N-苯胺基喹啉类衍生物, 采用Ellman法测定了目标化合物对乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)的抑制活性. 结果表明, 当喹啉环上连有伸长的吡啶季铵盐片段时, 可显著提高目标化合物的胆碱酯酶抑制作用. 化合物16对AChE和BChE具有明显的双重抑制作用, 其IC₅₀值分别为0.92和14.20 μmol/L, 抑制效果强于阳性对照药加兰他敏.



唾液酸酶检测剂(X-Neu5Ac)的合成

雷雄, 朱晨辉, 郭宏垚, 王小静, 胡薇月, 王锋, 李稳宏

2017, 38(3):  398-402.  doi:10.7503/cjcu20160811

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以唾液酸为起始原料, 在浓硫酸催化下进行甲酯化反应得到唾液酸甲酯, 收率比文献方法提高了20%以上; 再通过酰氯反应制得化合物4, 收率由86.4%提高到98.9%; 化合物4于四氢呋喃(THF)中在氢化钠作用下与化合物6进行缩合反应, 最后在MeONa醇解与碱作用下水解得到目标产物唾液酸酶检测剂X-Neu5Ac. 该合成过程采用浓硫酸催化的方法得到化合物2, 原料易得, 操作更安全简单, 避免了使用昂贵的树脂或者危险性很高的重氮甲烷. 在酰氯反应中采用一锅法同时实现了乙酰基保护和氯代反应. 另外, 对关键中间体7的合成反应条件进行了单因素实验优化, 获得了最佳合成条件: 反应温度为室温(25 ℃), 加入溶剂量为每g底物20 mL溶剂, 反应时间为10 h. 通过X-Neu5Ac活性成分的应用研究, 发现检测所得产物的稳定性和显色灵敏性均达到要求. 采用¹H NMR, ESI-MS和HPLC-MS对产物进行了结构表征.



反式-3-苯基-12-取代环十二酮的合成及晶体结构

杨明艳, 张莉, 王道全, 王明安

2017, 38(3):  403-412.  doi:10.7503/cjcu20160717

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以环十二酮为原料, 经2-碘酰基苯甲酸(IBX)氧化制备2-环十二烯酮, 在醋酸钯和三苯基磷催化下, 2-环十二烯酮与苯硼酸反应制得3-苯基环十二酮. 经3-苯基环十二酮与不同试剂发生区域选择性反应制备了一系列新的3-苯基-12-取代环十二酮衍生物, 采用核磁共振波谱(NMR)和液相色谱-高分辨质谱(HRMS)表征了其结构. 在溶液中结晶, 获得了4个代表性化合物的单晶并进行X射线衍射分析, 结果表明, 3-苯基-12-取代环十二酮晶体中的十二元环仍采取[3333]-2-酮构象, 2个取代基为反式构型, 取代基存在2种情形: 2个取代基在同一条边上, 苯基位于与羰基间隔1个亚甲基的β-角碳反向位, 而另1个取代基位于与羰基另一侧相邻的α-角碳顺向位; 或2个取代基在2条边上, 苯基位于与羰基间隔1个亚甲基另一条边的β-边碳外向位, 而另1个取代基位于与羰基另一侧相邻并在同一条边的α-边碳外向位, 量子力学计算结果与晶体衍射分析结果一致.



手性2-甲氧羰基-4-氟苯基-1,5-苯并硫氮杂卓的不对称合成及抑真菌活性

穆博帅, 常素娜, 边艳青, 李媛

2017, 38(3):  413-420.  doi:10.7503/cjcu20160546

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以(R)/(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮为手性助剂, 采用不对称合成方法制备了18个具有光学活性的2-甲氧羰基-4-氟苯基-1,5-苯并硫氮杂卓类化合物9a~9i和14a~14i, 经HPLC分析e.e.值较为理想; 通过核磁共振谱、 红外光谱和高分辨质谱表征了其结构, 通过单晶X射线衍射法确定化合物9h的相对构型; 用抑菌圈法测试了目标化合物对新生隐球菌的抑菌活性. 研究结果表明, 由S型手性助剂诱导不对称合成的杂卓对新生隐球菌的抑制作用普遍高于由R型手性助剂诱导合成的杂卓及外消旋体. 测试了抑菌活性较好的化合物14a~14f的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC), 发现其对新生隐球菌的MIC和MFC均低于抗真菌药物氟康唑.



新型含5-芳基异噁唑结构的氰基丙烯酸酯类化合物的合成及生物活性

石玉军, 方源, 李阳, 陈佳, 李刚, 汪清民, 戴红

2017, 38(3):  421-428.  doi:10.7503/cjcu20160510

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通过5-取代苯基异噁唑-3-甲基胺与2-氰基-3,3-二甲硫基丙烯酸取代酯的缩合反应, 合成了一系列含5-取代苯基异噁唑环结构的氰基丙烯酸酯类衍生物, 并采用核磁共振波谱和元素分析对化合物的结构进行了表征. 初步的生物活性测试结果表明, 部分化合物显示出较好的除草活性, 在1500 g/ha剂量下, 化合物7h, 7i和7m对芥菜的茎叶处理抑制率分别为90%, 40%和100%; 化合物7m和7n对繁缕的茎叶处理抑制率分别为100%和80%; 化合物7m和7n对小藜的茎叶处理抑制率分别为100%和85%. 此外, 化合物7b和7c还表现出良好的抗肿瘤活性, 其对HepG2细胞的IC₅₀值分别为3.2和10.1 μmol/L.



物理化学

n(H₂O)(n=1,2)在HO₂+NOHNO₃反应中的催化机制研究

王睿, 李一粒, 凤旭凯, 宋亮, 张田雷, 王竹青, 靳玲侠, 张强, 许琼, 王志银

2017, 38(3):  429-441.  doi:10.7503/cjcu20160775

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采用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法对n(H₂O)(n=0,1,2)参与HO₂+NOHNO₃反应的微观机理和速率常数进行了研究. 结果表明, 由于水分子与HO₂形成的复合物(H₂O…HO₂, HO₂…H₂O)结合NO与水分子形成的复合物(NO…H₂O, ON…H₂O)的反应方式具有较高能垒和较低有效速率, 其对HO₂+NOHNO₃反应的影响远小于双体水(H₂O)₂与HO₂(或NO)形成复合物然后再与另一分子反应物NO(或HO₂)的反应方式, 因此n(H₂O)(n=1,2)催化HO₂+NOHNO₃反应主要经历了HO₂…(H₂O)_n(n=1,2)+NO和NO…(H₂O)_n(n=1,2)+HO₂ 2种反应类型. 由于HO₂…(H₂O)_n(n=1, 2)+NO反应的低能垒和高速率, HO₂…(H₂O)_n(n=1,2)+NO反应优于NO…(H₂O)_n(n=1,2)+HO₂反应. 与此同时, 由于计算温度范围内HO₂…H₂O+NO反应的有效速率常数比HO₂…(H₂O)₂+NO反应对应的有效速率常数大了10~12数量级, 可推测(H₂O)_n(n=1,2)催化HO₂+NOHNO₃反应主要来自于单个水分子. 此外, 在216.7~298.6 K范围内水分子对HO₂+NOHNO₃反应起显著的正催化作用, 且随温度的升高有明显增大的趋势, 在298.2 K时增强因子k'_RW1/k_total达到67.93%, 表明在实际大气环境中水蒸气对HO₂+NOHNO₃反应具有显著影响.



七元瓜环对2'-羟基查尔酮溶解性、稳定性及抗氧化活性的影响

李梦杰, 练小卫, 许志玲, 邢旭阳, 张建新, 李瑞, 陶朱, 张前军

2017, 38(3):  442-447.  doi:10.7503/cjcu20160733

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利用¹H NMR、 紫外吸收光谱和荧光光谱等方法考察了七元瓜环(Q[7])对2'-羟基查尔酮(CET)的包结作用. 结果表明, Q[7]与CET形成了摩尔比为1∶1的包结配合物, 紫外吸收光谱和荧光光谱测得的结合稳定常数分别为1.0248×10⁶和1.253×10⁶. 相溶解度法研究结果表明, 当Q[7]的浓度为1×10^-3 mol/L时, 可使CET在水中的溶解度增加52倍. 紫外吸收光谱随时间变化的研究结果表明, Q[7]使CET的稳定性增加3.5倍. 采用体外抗氧化活性测定(ABTS法)考察了Q[7]对CET抗氧化活性的影响, 发现CET@Q[7]包结配合物以及游离CET均对ABTS自由基有较好的清除作用. IC₅₀值分别为3.4×10^-5和2.4×10^-5 mol/L, 表明Q[7]不仅能增加CET的溶解性和稳定性, 同时对CET抗氧化活性的影响不大.



水杨醛衍生物激发态下的质子转移过程及在荧光探针领域的应用

李学颖, 陈延明, 崔娜, 张万宇, 王志明

2017, 38(3):  448-455.  doi:10.7503/cjcu20160680

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从电子结构控制理论出发, 通过在酚羟基对位引入吸电子取代基团稳定水杨醛中激发态的酮式构象, 制备了目标化合物5-对氰基苯基-水杨醛(CN-SA). 光谱测试结果显示, CN-SA表现出典型的ESIPT态荧光分子特性, 而且辐射跃迁过程的酮式分配比例显著提高, 荧光强度和颜色变化明显. CN-SA的荧光光谱不但能够对外围溶剂环境进行选择性识别, 而且对溶解和聚集过程(聚集效应)及外围氢键形成能力的变化(pH效应和阴离子效应)等具有特异性响应, 其变化可以定量表达. CN-SA仅通过结构微调即实现醇-酮构象的显著变化, 可作为一个简单的多重刺激响应型荧光探针.



超疏水碱式碳酸钴纳米线薄膜的制备及抗腐蚀性

石彦龙, 冯晓娟, 王随乾, 冯春春

2017, 38(3):  456-463.  doi:10.7503/cjcu20160633

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以镍为基底, 采用水热法在其表面制得碱式碳酸钴纳米线薄膜, 用十二烷基硫醇进行表面修饰后其表现出超疏水性, 水滴在其表面的接触角达到152.3°, 滚动角接近5°. 研究结果表明, 薄膜表面微纳米阶层结构及低表面物质的协同作用使其呈超疏水性. 与普通镍片和硫醇修饰前的碱式碳酸钴纳米线薄膜相比, 超疏水碱式碳酸钴纳米线薄膜具有更好的抗腐蚀性. 相关研究有望为超疏水金属表面的制备及其抗腐蚀性研究提供思路.



基于原位结晶苯膦酸锆膜的油水分离网的制备及应用

李钦涛, 孙文, 张芹, 潘惠芬, 徐杰

2017, 38(3):  464-470.  doi:10.7503/cjcu20160575

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运用水热法在铜网表面原位结晶生长苯膦酸锆, 获得微纳米级粗糙结构, 且苯环排列在苯膦酸锆表面的最外层, 使铜网具有超疏水和超亲油的性质, 无需任何低表面能物质修饰, 即可对油水混合物进行分离. 苯膦酸锆层与基底存在一定的结合力, 具有机械稳定性; 同时又具有抗酸碱的化学稳定性. 这种油水分离网不仅能够实现油水混合物的分离, 还可以实现乳化油的油水分离, 在实际生产运用过程中具有较好的应用前景.



非金属元素掺杂及三维花状多级结构对介孔TiO₂可见光催化性能的促进作用

张春磊, 黄丹娅, 孙明慧, 欧阳逸挺, 王超, 李小云, 陈丽华, 苏宝连

2017, 38(3):  471-478.  doi:10.7503/cjcu20160573

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分别以尿素和葡萄糖为氮源和碳源, 在温和条件下合成了具有三维花状多级结构的氮/碳掺杂二氧化钛. 研究了非金属元素掺杂及三维花状多级结构对介孔TiO₂可见光催化性能的促进作用, 结果表明, 二者在增强TiO₂在可见光区域的吸收和提高TiO₂材料的光催化活性方面起到了协同促进的作用.



胶态磁组装光子晶体及其离子强度响应

由爱梅, 曹玉华, 曹光群

2017, 38(3):  479-483.  doi:10.7503/cjcu20160486

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采用细乳液聚合方法合成了聚合物包覆的磁性复合纳米粒子(MCNPs), 通过磁场诱导组装制备得到胶态磁组装光子晶体(CMA-PCs). 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明, MCNPs具有规整的球形形貌和明显的核壳结构, 并且单分散性较好, 平均粒径为112 nm, 聚合物壳层厚约10 nm. MCNPs在外界磁场的作用下可以快速(<1 s)组装形成光子晶体结构. 当离子强度在0.03~0.75 mmol/L范围内变化时, CMA-PCs的衍射色呈现从橙红色到紫色的变化, 反射波长从607 nm蓝移至434 nm, 并且离子强度的响应在10 s内即可达到平衡, 表明制得的CMA-PCs可以作为化学传感器应用于离子强度的半定量检测, 并且具有简便、 快速及裸眼可视化检测的优点.



高分子化学

基于3,4-乙烯二氧噻吩和吡咯-3-甲酸的共聚物薄膜的制备、表征及电致变色性能

吕耀康, 刘幼幼, 潘云, 刘刚, 陈钧, 郭芸, 初文静, 慎炼, 张诚

2017, 38(3):  484-494.  doi:10.7503/cjcu20160829

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以3，4-乙烯二氧噻吩（EDOT）和吡咯-3-甲酸（P3C）为共聚单体，EDOT和P3C分别按物质的量比1：1，3：1，5：1，10：1配比，通过电化学聚合制得了4种聚（3，4-乙烯二氧噻吩-吡咯-3-甲酸）薄膜，并依次命名为P（EDOT：P3C）-1，P（EDOT：P3C）-3，P（EDOT：P3C）-5和P（EDOT：P3C）-10.光谱电化学测试结果表明，4种共聚物薄膜都具有优良的电致变色性能，同时具有较好的电化学活性和较高的光学对比度.与聚3，4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）相比，P（EDOT：P3C）能展示更丰富的颜色变化，如P（EDOT：P3C）-1薄膜随着电压的变化，可呈现从暗红色、浅褐色、灰蓝色到蓝色的变化.此外，基于EDOT和P3C以及钛氧簇[Ti₇（OEt）₁₉O₅（CoBr）]，我们还设计合成了含钛共聚物薄膜P（EDOT：P3C）-1-Ti，该薄膜不仅具有电致变色性能，而且还具有电催化氧化水的活性.



聚脲多孔材料的简单制备及在酶固定和手性拆分中的应用

周亚梅, 孔祥正, 韩慧, 姜绪宝, 朱晓丽

2017, 38(3):  495-502.  doi:10.7503/cjcu20160827

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以甲苯二异氰酸酯(TDI)为单体, 在水与丙酮混合溶剂中通过沉淀聚合一步法制备了富含胺基的聚脲多孔材料(PPU), 通过扫描电镜和压汞法对其表面形貌和孔结构进行了表征. PPU经戊二醛(GA)活化后用于荧光假单胞菌脂肪酶(PFL)的固定, 考察了GA活化过程中GA浓度对酶固定量及固定酶活性的影响. 结果表明, PPU是一种粒子尺寸分布在30~50 μm范围的形状不规则的多孔粒子, 孔径在2 nm~100 μm之间呈连续分布. 在pH=8.0的缓冲溶液中用0.17 mol/L的GA对PPU进行改性, 将改性后的PPU用于PFL的固定, 当酶溶液浓度为2.56 mg/mL时, 得到酶的最大固定量为95.2 mg/g, 固定酶的活性为375 U/mg, 相对活性为76%. 将此固定酶作为催化剂, 用于1-苯乙醇外消旋化合物的手性拆分, 并与游离酶催化的结果相比较. 结果表明, 固定酶的反应活性和立体选择性都明显优于游离酶. 通过沉淀聚合制备的聚脲多孔材料在酶固定及手性分子拆分方面具有应用前景.



Au@SiO₂中空微球的制备及催化性能

孟庆男, 王凯, 汤玉斐, 赵康, 相思源, 张恺, 赵朗

2017, 38(3):  503-508.  doi:10.7503/cjcu20160807

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以天然高分子阿拉伯树胶(AG)为还原剂和稳定剂制备了金纳米粒子; 将含有金纳米粒子(Au NPs)、 阿拉伯树胶和氨水的溶液滴加到乙醇中形成AG-Au NPs复合胶团; 利用正硅酸乙酯水解, 在AG-Au NPs表面包覆二氧化硅壳层; 通过简单水洗的方法得到了金纳米粒子@二氧化硅(Au@SiO₂)中空微球. 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)和氮气吸附实验等对Au@SiO₂中空微球进行表征. 通过设计对比实验, 证实阿拉伯树胶在中空结构形成过程中起到模板剂的作用. 催化性能测试结果表明, 所制备的Au@SiO₂中空微球在硼氢化钠还原亚甲基蓝的反应中表现出良好的催化活性和重复使用性.