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当期目录

    2017年 第38卷 第6期    刊出日期:2017-06-10
    目次
    中国第四届静电纺丝大会专题研究论文
    Ag/ZnO纳米纤维的制备及光催化性能
    孙连志, 赵圣哲, 高志伶, 程志强
    2017, 38(6):  907-914.  doi:10.7503/cjcu20160864
    摘要 ( 894 )   HTML ( 4)   PDF (6212KB) ( 384 )  
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    采用静电纺丝技术及煅烧法制备了氧化锌纳米纤维, 然后采用水热法将银纳米颗粒负载到了氧化锌纳米纤维表面. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 能量色散X射线光谱(EDX)、 扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等技术对合成的Ag/ZnO纳米纤维的结构和组成进行了表征. SEM结果表明, 直径在5~100 nm之间的银纳米颗粒附着在直径在80~330 nm之间的氧化锌纤维表面形成了异质结构. 以常见的有机污染物甲基橙、 亚甲基蓝和罗丹明B等为降解底物, 对Ag/ZnO纳米纤维的光催化性能进行了表征. 结果表明, 负载银纳米颗粒后, 复合催化剂的光催化性能明显提高.

    γ-Al2O3柔性纳米纤维膜的制备及机械性能
    李微, 赵晓敏, 王延风, 路文娟, 贾玉娜, 焦秀玲, 陈代荣, 张平平
    2017, 38(6):  915-921.  doi:10.7503/cjcu20160853
    摘要 ( 627 )   HTML ( 1)   PDF (2624KB) ( 308 )  
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    以氯化铝和异丙醇铝为原料, 水和乙醇为溶剂, 通过溶胶凝胶结合静电纺丝法制备了柔性γ-Al2O3纳米纤维膜. 表征了纤维膜的形貌和机械性质, 并研究了纤维膜的形成过程. 组成纤维膜的纤维直径均匀, 平均直径188 nm, 纤维由粒径在15~30 nm的纳米颗粒组成且表面光滑. 制备的纤维膜具有较好的柔性及抗拉强度(1.01 MPa).

    锂锌铁氧体微纳米纤维的电纺制备及吸波性能
    赵芳, 王建江, 许宝才, 刘嘉玮, 高海涛
    2017, 38(6):  922-928.  doi:10.7503/cjcu20160846
    摘要 ( 542 )   HTML ( 0)   PDF (3829KB) ( 204 )  
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    采用静电纺丝技术结合后续热处理制备了尖晶石型Li0.35Zn0.3Fe2.35O4微纳米纤维. 利用差示扫描量热(DSC)-热重分析(TGA)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了煅烧温度(700, 800, 900, 1000 ℃)对产物物相和形貌的影响; 利用矢量网络分析仪分析了纤维状产物的吸波性能. 研究结果表明, Li0.35Zn0.3Fe2.35O4在700 ℃及以上温度煅烧后可生成单一尖晶石结构. 随着煅烧温度的升高, 产物依次呈现出微纳米纤维状、 三维网络状、 竹节状和颗粒状的微观形貌. 随着匹配厚度增加, 微纳米纤维状Li0.35Zn0.3Fe2.35O4的最低反射率向低频移动, 在8 GHz以下的最佳匹配厚度为6 mm, 在此厚度下吸波性能优良, 最低反射率为-26 dB, 对应的吸收频率为5.0 GHz, 低于-10 dB的吸收频带为4.0~8.0 GHz, 带宽为4 GHz.

    静电纺丝法制备La0.67Ba0.33MnO3微纳米纤维及其红外发射率研究
    刘嘉玮, 王建江, 赵芳, 许宝才
    2017, 38(6):  929-934.  doi:10.7503/cjcu20160845
    摘要 ( 516 )   HTML ( 0)   PDF (2266KB) ( 235 )  
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    采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶技术制备了钙钛矿型La0.67Ba0.33MnO3微纳米纤维, 并利用差示扫描量热-热失重分析(DSC-TGA)、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术对产物进行了表征, 利用IR-2红外发射率测试仪测试了La0.67Ba0.33MnO3在280~370 K范围内的红外发射率. 结果表明, La0.67Ba0.33MnO3在600 ℃时已形成钙钛矿结构. 随着煅烧温度的升高, La0.67Ba0.33MnO3的形貌由纤维状向三维网络状转变, 并最终失去纤维形态. 在280~370 K范围内, La0.67Ba0.33MnO3微纳米纤维的红外发射率随温度升高而升高, 由0.564增加至0.689. 利用钙钛矿材料双交换理论解释了这一现象, 并进一步探讨了其在红外发射率可变材料中的应用前景.

    纳米固相微萃取应用于干红辣椒、水果饮料及红酒中罗丹明B的定量分析
    卫兰兰, 晏嫣, 康学军
    2017, 38(6):  935-941.  doi:10.7503/cjcu20160873
    摘要 ( 682 )   HTML ( 0)   PDF (1533KB) ( 231 )  
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    制备了一种新型的聚苯乙烯纳米纤维, 将其作为固相萃取吸附剂装填制成固相萃取柱, 与高效液相色谱联用建立了干辣椒、 水果饮料及红酒中罗丹明B的定量分析方法. 高效液相色谱以3 g/L磷酸缓冲液-甲醇混合溶液(体积比3∶7, pH=7.0)为流动相. 通过对提取条件的优化, 得到该方法对干辣椒中罗丹明B的检出限为0.1 ng/g, 最低定量限为0.6 ng/g; 对水果饮料和红酒中罗丹明B的检出限均为0.2 ng/mL, 最低定量限均为0.5 ng/mL. 此方法对干辣椒中罗丹明B的提取回收率为98.2%~110.3%; 对水果饮料中罗丹明B的提取回收率为94.6%~102.2%; 对红酒中罗丹明B的提取回收率为90.4%~104.6%. 该方法的线性范围为1~100 ng/mL(ng/g), 相对标准偏差为2.3%~9.0%. 该方法灵敏度高、 选择性好, 可用于干辣椒、 水果饮料及红酒中罗丹明B的定量分析.

    铜掺杂氧化锌纳米纤维宽线性响应乙醇气体传感器
    许金宝, 王威, 王策
    2017, 38(6):  942-946.  doi:10.7503/cjcu20160892
    摘要 ( 630 )   HTML ( 2)   PDF (2647KB) ( 234 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    采用电纺丝技术结合高温煅烧制备了铜掺杂氧化锌复合纳米纤维, 并通过XRD, XPS, SEM和TEM等手段对材料进行表征. 将所得材料作为敏感层构筑了气体传感器, 器件对乙醇蒸气具有很好的传感特性, 特别是当Cu/Zn摩尔比为1∶60时, 由于Cu组分的活化作用, 所得传感器不仅具有高灵敏度、 快速响应恢复(2 s/7 s)特性及优良的稳定性, 而且在5~104 μg/g超大乙醇蒸气浓度范围内都能保持良好的线性关系(R2=0.99), 这不仅有利于乙醇实际检测, 而且对宽响应范围及高灵敏传感器的发展具有重要意义.

    一维碳纤维承载AgX/TiO2(X=Br, I)三元复合材料的制备及光催化性能
    梁海欧, 白杰, 于丹丹, 张钦毓, 李春萍
    2017, 38(6):  947-952.  doi:10.7503/cjcu20160858
    摘要 ( 507 )   HTML ( 1)   PDF (2715KB) ( 230 )  
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    利用静电纺丝技术结合高温煅烧过程制备碳纤维(CNFs)载体材料, 进一步通过溶剂热和化学反应过程获得AgX/TiO2 /CNFs(X=Br, I)复合光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 红外光谱(FTIR)等测试手段表征了材料的结构及形貌. 通过在可见光下降解甲基橙考察了催化材料的光催化性能. 结果表明, 该复合材料具有高吸附性、 良好的传导性以及较好的光敏性, 从而使其具有较好的可见光催化活性; 同时以一维碳纤维作为载体, 使其更容易分离、 回收, 更具有实际应用价值.

    静电纺氧化锰复合碳纳米纤维柔性膜的电化学性能
    潘超, 谷海腾, 宗飞旭, 高婧怡
    2017, 38(6):  953-958.  doi:10.7503/cjcu20160857
    摘要 ( 692 )   HTML ( 1)   PDF (3695KB) ( 276 )  
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    采用一步法静电纺丝技术制备了具有超亲水特性的氧化锰/碳纳米纤维(MnOx/CNFs)复合柔性膜电极材料, 并通过X射线衍射、 扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对复合材料进行了表征. 电化学性能测试结果表明, 复合材料的电容性能优于单一材料, 醋酸锰质量分数为40%时制得的复合纳米纤维电极(MC-4)在1 A/g电流密度下, 于2 mol/L KOH电解液中的比电容高达1112.5 F/g, 10 A/g电流密度下循环3000次比容量保持在 93.4%, 具有很好的稳定性. MnOx/CNFs复合材料电化学性能增强一方面是由于三维超亲水纤维膜结构有利于电解液的快速浸润渗透, 从而极大缩短了传输到材料基质的有效路径; 另一方面是由于碳和MnOx的协同效应, 包裹在MnOx粒子周围的碳层避免了MnOx在充放电过程中的体积膨胀效应, 这2种叠加机制促进了电化学性能的提升.

    离子液体/聚偏氟乙烯纳米纤维的防结冰性能
    张婷, 王成臣, 郭小颖, 张靓
    2017, 38(6):  959-965.  doi:10.7503/cjcu20160874
    摘要 ( 715 )   HTML ( 2)   PDF (3184KB) ( 204 )  
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    通过静电纺丝方法制备了掺杂离子液体([BMIM][PF6])的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维. 研究结果表明, [BMIM][PF6]与PVDF具有相互作用, 并可促进PVDF形成β相晶体. 在溶剂挥发后, 离子液体存在于PVDF纳米纤维的表面. 纳米纤维中的离子液体含量对复合纳米纤维的表面形态和润湿性具有显著影响. 通过离子液体的引入, 可有效推迟水滴在纳米纤维表面的结冰时间, 降低水滴的结晶温度, 并且降低冰黏附强度. 研究结果显示含有10%[BMIM][PF6]的PVDF纳米纤维疏水性最高, 并具有优异的防结冰性质.

    周期性变电场下熔体静电纺丝射流的介观模拟
    宋庆松, 张敬男, 刘勇
    2017, 38(6):  966-974.  doi:10.7503/cjcu20160878
    摘要 ( 597 )   HTML ( 2)   PDF (6818KB) ( 191 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    利用介观模拟的耗散粒子动力学法, 对纺丝射流稳定直线段区域进行变电场模拟, 并以三维的射流路径呈现出来. 研究了不同控制频率下的变电场对聚合物分子链的运动情况、 射流直径及下落行为的影响. 结果表明, 与稳定电场相比, 周期性改变电场能够有效提高分子链的拉伸, 使射流直径减小, 较低的控制频率能够加速射流的下落, 从而获得较细的纤维.

    一种基于导体尖端效应的无针式静电纺丝方法
    陈云军, 代红超, 王巍, 强威
    2017, 38(6):  975-981.  doi:10.7503/cjcu20160851
    摘要 ( 548 )   HTML ( 0)   PDF (2264KB) ( 183 )  
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    基于导体的尖端效应原理提出一种静电纺丝法, 将探针阵列有序嵌入并垂直于聚合物溶液槽底部, 保持针头与液面高度相近, 当给溶液施加高电压时, 会在针头附近区域形成峰值电场, 由于流体在电场中具有不稳定性, 射流能够在溶液表面的峰值电场处自发形成, 进而拉伸细化、 劈裂成丝, 固化在收集板上. 但有序排列的探针阵列之间也存在电场相互干扰问题. 为了得到最佳的纺丝电场环境, 需对工作电场进行模拟及优化. 利用COMSOL Multiphysics 5.0建立几何模型, 分析嵌入探针的长短、 数量、 针间距及几何排布方式对溶液表面场强峰值的影响. 当溶液槽中嵌入一排探针时, 凸弧形的几何排布方式能提高中间区域的场强峰值; 对于两排探针, 交错的排布方式有利于改善溶液表面电场的均匀性, 而并列排布和对角线排布对均衡场强的效果不显著.

    无针式静电纺丝喷头几何形状对电场分布规律的影响机理
    王巍, 强威, 代红超
    2017, 38(6):  982-989.  doi:10.7503/cjcu20160849
    摘要 ( 455 )   HTML ( 1)   PDF (2293KB) ( 164 )  
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    根据射流的质量守恒、 电荷守恒和动量守恒分析稳态射流的运动过程, 建立了控制方程组; 应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.0建立3种无针式喷头模型, 分析其外部电场的分布规律. 研究发现, 在由典型圆柱体喷头到增加辅助电极的阶梯轴喷头的几何形状变化过程中, 电场强度分布受两侧添加的辅助电极角度和增加回转体数量及回转体直径的影响, 通过设计, 电场被逐步优化. 对无针式静电纺丝装置的生产效率及纤维质量的提高具有重要意义.

    原生纤维素静电纺丝的调控
    汪绍军, 罗婷, 张效敏, 舒友, 朱锦, 苏胜培
    2017, 38(6):  990-996.  doi:10.7503/cjcu20160833
    摘要 ( 650 )   HTML ( 3)   PDF (3406KB) ( 196 )  
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    通过电纺非溶剂调控的纤维素溶液, 制备出纤维素电纺纤维. 在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-氯化锂(LiCl)溶解纤维素体系中, 以DMAc和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为非溶剂, 添加到高浓度的纤维素溶液中制备电纺溶液. 考察添加非溶剂对纤维素溶液性质和电纺纤维形貌的影响. 结果表明, 添加非溶剂有助于提升纤维素溶液的可纺浓度, 获得分散性较好的电纺纤维, 其中DMF效果最好. 添加非溶剂降低了纤维素溶液的黏度, 使纤维素溶液可纺浓度提高; 添加非溶剂改变了电纺溶液的稳定性, 获得了分散良好的纳米纤维, 从而有助于纤维素射流在电纺过程中快速固化成型.

    低压近场静电纺丝ZnO/PVDF复合微米纤维阵列的制备及压力传感性
    司文燕, 张红娣, 刘燕杰, 赵艾靖, 张志广, 公茂刚, 张君诚, 龙云泽
    2017, 38(6):  997-1001.  doi:10.7503/cjcu20160847
    摘要 ( 731 )   HTML ( 3)   PDF (1375KB) ( 274 )  
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    利用低压近场静电纺丝技术制备了ZnO/PVDF(聚二偏氟乙烯)微米纤维平行阵列, 通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散光谱(EDS)对ZnO/PVDF微米纤维进行了表征. 该复合纤维的平均直径约为40 μm. EDS分析测试证明ZnO纳米颗粒已经掺杂进入了平行微米纤维中. 压电性能和电学性能测试结果表明, ZnO/PVDF微米纤维阵列的压电性能增强. 研究结果表明, 近场电纺丝ZnO/PVDF复合微米纤维阵列在压电型压力传感器和纳米发电机领域具有潜在的应用价值.

    基于可控定向PVDF电纺纤维构建细胞相容性的三维微环境
    靳林, 徐钦炜, 胡彬, 黄敬斌, 张宜磊, 王振领
    2017, 38(6):  1002-1010.  doi:10.7503/cjcu20160832
    摘要 ( 524 )   HTML ( 0)   PDF (6381KB) ( 173 )  
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    三维电纺纤维在生物医学领域, 如生物传感、 药物控制释放与组织工程等方面具有良好的应用前景. 然而, 现有的电纺技术在制备结构、 孔隙率与形貌均可调节的三维定向电纺纤维方面还存在一定不足. 因此亟需开发一种新型的电纺丝工艺以制备三维定向电纺纤维. 本文通过改进传统的电纺丝工艺, 开发了一种简单高效制备三维定向聚偏氟乙烯(PVDF)的电纺丝制备技术. 所制备的三维定向纤维的形貌、 直径及纤维密度均可控. 体外细胞实验结果表明, 该类三维定向纤维具有良好的生物相容性, 能够促进细胞活性, 诱导细胞沿着纤维的方向生长. 此外, 研究结果还表明, 将该三维定向纤维作为细胞培养支架时, 细胞的增殖高于利用传统的二维纤维膜. 该制备技术将极大地拓宽三维定向纤维在三维细胞培养、 组织工程及疾病诊断等生物医学领域的应用.

    一种实心针静电纺丝装置的场强模拟及优化
    刘健, 刘延波, BUKHARI Samman hassan, 任倩, 韦春华, 蒋秀明
    2017, 38(6):  1011-1017.  doi:10.7503/cjcu20160852
    摘要 ( 523 )   HTML ( 4)   PDF (3167KB) ( 202 )  
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    提出一种实心针静电纺丝方法, 采用实心针作为静电发射极, 并将其置于由绝缘材料制成的导液棒轴心, 导液棒处于储液盒底部的圆锥沉头通孔内部并可以做升降运动以控制供液量, 需要时还可以起到通流的作用, 有效地解决了多针头静电纺丝堵塞和无针头静电纺丝开放式供液的问题. 利用COMSOL有限元分析软件对影响场强大小及分布的各参数进行场强模拟, 研究增大场强并减小边缘效应的改进方法, 并采用研发的不完全齿轮横动机构纺丝头做往复横动进行纺丝实验, 验证了实心针静电纺丝装置有效降低了能耗和边缘效应, 避免了针头堵塞及溶剂挥发问题.

    基于静电纺丝和静电喷射技术的P(VDF-HFP)/Al2O3/P(VDF-HFP)复合隔膜的制备与电化学性能分析
    周锦涛, 焦晓宁, 于宾, 任元林, 康卫民
    2017, 38(6):  1018-1024.  doi:10.7503/cjcu20160838
    摘要 ( 663 )   HTML ( 2)   PDF (2527KB) ( 245 )  
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    通过静电纺丝和静电喷射技术, 将三氧化二铝(Al2O3)纳米颗粒沉积在两层聚四氟乙烯六氟丙烯[P(VDF-HFP)]静电纺丝隔膜之间, 制备出了具有“三明治”结构的P(VDF-HFP)/Al2O3/P(VDF-HFP)复合锂离子电池隔膜. 分析了隔膜的形态结构、 热收缩性能、 拉伸性能、 电化学性能以及隔膜在电池中的循环性能. 测试结果表明, 该复合隔膜比纯P(VdF-HFP)膜拥有更高的吸液率, 隔膜更容易吸收电解液从而形成凝胶聚合物电解质(GPEs). 该复合隔膜的拉伸强度在4 MPa左右, 相对应的断裂伸长率为261.57%. 复合隔膜在室温下的离子电导率为1.61×10-3 S/cm, 且表现出了较高的电化学稳定性(电化学稳定窗口达到5.4 V). 在电池的循环测试中, 使用钴酸锂(LiCoCO2)作为正极材料, 由该复合隔膜组装的电池的首次放电比容量达到了理想的水平, 为145 mA·h·g-1.

    静电纺丝制备空气过滤用抗分层聚酰胺66/聚丙烯腈/聚醚砜(PA-66/PAN/PES)三明治结构膜
    张莹莹, 康立娟, 韩櫂濂, 赵圣哲, 赵晓冬, 曹金山, 程志强
    2017, 38(6):  1025-1032.  doi:10.7503/cjcu20160855
    摘要 ( 767 )   HTML ( 6)   PDF (4059KB) ( 319 )  
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    通过在经处理的不锈钢网(SSM)上逐层电纺制备了简易有效的聚酰胺66/聚丙烯腈/聚醚砜(PA-66/PAN/PES)复合纤维过滤材料. 材料中间层采用以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂的PAN/PES共混聚合物电纺而成. 扫描电子显微镜表征和比表面积测试结果表明, 在相同纺丝条件下PES量的增加有利于减小纤维直径, 增大膜的孔隙率. 同时, 通过拉伸实验测量了未带有SSM的膜的机械性能(5.857 MPa). 利用PES的良好疏水性, 过滤膜表面具有相对良好的疏水效果, 接触角约为130.58°. 在样品厚度尽可能相等的情况下, 通过对实际空气环境中0.3~5 μm的颗粒进行截流测试发现, PAN/PES-3的过滤效率达到且大于99%. 通过机械振动和空气反吹考察了过滤膜的再生性能. 此外, 还通过使用喷雾喷涂SSM研究了防分层过滤介质的基质.

    分析化学
    十八烷基离子液体杂化固相微萃取整体柱用于检测咖啡中的多环芳烃
    张娜, 万昕, 宋旭燕, 黄龙, 郑京京, 邢钧
    2017, 38(6):  1033-1039.  doi:10.7503/cjcu20170068
    摘要 ( 524 )   HTML ( 3)   PDF (1500KB) ( 221 )  
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    以自制的1-十八烷基-3-(γ-三乙氧基硅基丙基)咪唑溴盐离子液体(C18IL)、 二苯基二甲氧基硅烷(DDS)和四乙氧基硅烷(TEOS)为功能单体, 采用溶胶-凝胶法制备了烷基咪唑基离子液体管内固相微萃取整体柱(C18IL in-tube SPME). 以多环芳烃为分析对象, 考察了C18IL含量对C18IL in-tube SPME萃取性能的影响, 并对萃取条件进行了优化. 建立了基于C18IL in-tube SPME-气相色谱(GC-FID)的分析方法, 用于检测萘、 芴、 菲、 荧蒽和芘5种多环芳烃. 该方法的检出限(S/N=3)为0.007~0.072 μg/L, 定量限(S/N=10)为0.023~0.24 μg/L, 日内和日间精密度(RSD)除菲类多环芳烃外均小于10%. 将该方法用于检测咖啡中5种多环芳烃, 3个不同浓度下的加标回收率为85.79%~103.42%.

    表面增强拉曼光谱对西地那非类药物的快速检测
    王红梅, 李玲玲, 陈海滨, 曾勇明, 陈宏炬, 陈启振, 林惠真, 田中群, 刘国坤
    2017, 38(6):  1040-1045.  doi:10.7503/cjcu20160710
    摘要 ( 613 )   HTML ( 1)   PDF (2545KB) ( 312 )  
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    采用表面增强拉曼光谱(SERS)技术并结合简单的前处理流程, 对保健品样品中11种西地那非类药物进行了非定向快速筛查研究. 结果表明, 11种西地那非类药物可根据结构分为5类, 类别之间SERS谱图差异显著; 类别内SERS谱图具有共性特征, 特征峰相对强度差异明显. 实际样品的检测中, 西地那非类药物的最低检出浓度约为0.05 mg/kg; 前处理和测试的总时长约为3~5 min, 且与检测目标物和样品无关. 本方法高灵敏度、 快速和非定向检测的设计理念为快速检测保健品中违禁添加药物提供了新思路和新方法.

    有机化学
    三七内生真菌Talaromyces Purpureogenus中2个Drimane倍半萜绝对构型的鉴定
    张冰洋, 马洋洋, 郭华, 朱华结, 李婉
    2017, 38(6):  1046-1051.  doi:10.7503/cjcu20170006
    摘要 ( 615 )   HTML ( 2)   PDF (1174KB) ( 318 )  
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    采用经典柱色谱法从三七内生真菌Talaromyces purpureogenus中分离得到2个化合物(1和2), 经核磁共振波谱和质谱确认其结构均为Drimane倍半萜. 通过量子化学计算比较电子圆二色谱(ECD)、 旋光(OR)与实验值的方法鉴定了化合物1和2的绝对构型. 生物活性测试结果显示, 化合物1对大肠杆菌(E. coli)具有一定的抗菌活性(MIC=25 μmol/L).

    氯化血红素催化氧化巯基形成二硫键
    葛巍巍, 陈静, 宗良, 李建, 隋少卉, 吴为辉, 张鸣, 董俊军
    2017, 38(6):  1052-1058.  doi:10.7503/cjcu20160940
    摘要 ( 736 )   HTML ( 2)   PDF (1403KB) ( 228 )  
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    对氯化血红素催化氧化巯基形成二硫键的反应进行了研究, 发现N,N-二异丙基乙胺(DIEA)的加入可以提高氯化血红素的催化活性, 并降低其在氧化过程中的自聚现象. 在室温及少量DIEA存在下, 将氯化血红素和巯基乙酸甲酯按摩尔比1∶4 混合于pH=8.0的水溶液中, 敞口搅拌反应20 min, 可以催化空气氧化90%的巯基乙酸甲酯形成相应的分子间二硫键产物. 该催化氧化体系还可应用于多肽合成中, 在相同条件下, 只需2 h即可完成还原型催产素和利那洛肽的氧化环合, 生成高产率的催产素和利那洛肽环肽. 与传统的氧化方法相比, 氯化血红素催化氧化的方法具有高效、 环保的优点, 为多肽合成中二硫键的形成提供了一种新方法.

    具有四氢苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡嗪骨架凝血酶抑制剂的设计合成及生物活性研究
    陈东星, 施锦渝, 陈秋芳, 张芮, 龚国清, 徐云根, 朱启华
    2017, 38(6):  1059-1067.  doi:10.7503/cjcu20160797
    摘要 ( 425 )   HTML ( 2)   PDF (1676KB) ( 324 )  
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    以具有四氢苯并[4,5]咪唑并[1,2-a]吡嗪新骨架的凝血酶抑制剂1为先导化合物, 设计合成了14个氨基甲酸酯衍生物(2a~6a, 2b~6b和7~10). 同时, 在化合物1结构的基础上, 引入具有抗血栓活性的川芎醇(HTMP), 设计合成了新型结构的化合物11. 目标化合物的结构均经1H NMR, 13C NMR和HRMS确证. 生物活性测试结果显示, 所有目标化合物对凝血酶诱导的血小板聚集均有一定的抑制活性, 其中化合物4b 的抑制活性[IC50=(0.11±0.08) μmol/L]强于对照药达比加群酯[IC50=(0.60±0.05) μmol/L]. 在体内抗血栓活性测试中, 化合物4b能以剂量依赖的方式减少大鼠静脉血栓的形成. 化合物11对凝血酶诱导的血小板聚集的抑制活性较弱, 但其抑制大鼠静脉血栓形成的作用与达比加群酯相当, 这可能是由于化合物11在体内水解为川芎醇和化合物1, 两者协同产生抗血栓作用所致.

    物理化学
    氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对体系的氢键作用
    韩冰玉, 李月, 刘翠
    2017, 38(6):  1068-1075.  doi:10.7503/cjcu20160952
    摘要 ( 668 )   HTML ( 0)   PDF (2741KB) ( 229 )  
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    应用量子化学方法, 分别在气相和水溶液中对氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对(8-oxo-G∶C)形成的三体复合物的氢键键能、 几何结构、 电荷分布及二阶稳定化能进行了研究. 结果表明, 水溶液的存在削弱了复合物中的氢键强度, 电荷分布变化明显, 水溶液中形成氢键位点的电荷变化量约为气相中的10倍, 而几何结构变化不明显、 对于酶与DNA之间的相互作用的研究需在水溶液中进行. 水溶液对带电三体复合物中8-oxo-G∶C与氨基酸侧链间的氢键有较大影响, 键能平均减小了69.23 kJ/mol, 不带电复合物仅减小了3.60 kJ/mol. 水溶液中三体复合物中8-oxo-G∶C间的氢键受侧链的影响不大, 且与侧链带电与否无关, 带电复合物和不带电复合物的氢键强度分别减小了24.57和30.05 kJ/mol, 且二阶稳定化能越大, 其对应的氢键键长越短.

    利用L-半胱氨酸自组装膜和混合溶剂协同作用手性拆分DL-谷氨酸
    周心慧, 王海水
    2017, 38(6):  1076-1081.  doi:10.7503/cjcu20160866
    摘要 ( 525 )   HTML ( 0)   PDF (2282KB) ( 192 )  
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    基于L-半胱氨酸(L-Cys)自组装膜(SAMs)在乙醇-水混合溶剂体系中对外消旋谷氨酸展现出的手性识别能力, 在含60%(体积分数)乙醇的乙醇-水混合溶剂中, 利用L-Cys SAMs对不同手性谷氨酸的选择性结晶作用, 通过多次重结晶, 分离出纯D-谷氨酸晶体, 从而实现了对DL-谷氨酸的手性拆分.

    基于水溶性多金属氧酸盐的光催化燃料电池
    吴伟兵, 李建, 刘聪敏, 张磊, 戴红旗, 刘伟
    2017, 38(6):  1082-1089.  doi:10.7503/cjcu20160796
    摘要 ( 674 )   HTML ( 2)   PDF (4035KB) ( 342 )  
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    以水溶性多金属氧酸盐作为光催化剂和电子载体构建了一种新型光催化燃料电池. 该光催化燃料电池发生燃料的均相光催化降解反应, 可实现在无光照情况下的持续放电. 使用生物柴油副产物甘油作为燃料时, 该光催化燃料电池的输出功率达0.24 mW/cm2. 在持续光照条件下, 电池可长时间运转近50 h, 电流稳定在0.75 mA/cm2以上. 甘油在电池中可持续循环放电, 根据实际的反应程度可被转化为醛和酸, 进一步氧化得到COx. 对多种有机燃料的应用表明该光催化燃料电池具有广泛的适用性.

    高分子化学
    纳米纤维素/聚3,4-乙撑二氧噻吩复合薄膜的制备及电致变色性能
    张思航, 何永锋, 付润芳, 蒋洁, 李晴碧, 顾迎春, 陈胜
    2017, 38(6):  1090-1098.  doi:10.7503/cjcu20160904
    摘要 ( 685 )   HTML ( 0)   PDF (6413KB) ( 319 )  
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    以棉浆粕为原料, 采用硫酸溶胀结合超声波处理的方法制备了纳米纤维素(NC). 在纳米纤维素的水分散液中加入3,4-乙撑二氧噻吩单体, 以过硫酸铵为氧化剂, 采用原位化学氧化法制得了纳米纤维素/聚3,4-乙撑二氧噻吩(NC/PEDOT)纳米复合物. 对NC和NC/PEDOT复合物进行扫描电镜、 透射电镜和红外光谱分析. 将纳米复合物的水分散液滴涂在氧化铟锡(ITO)玻璃表面形成复合薄膜, 考察不同纳米纤维素含量对NC/PEDOT复合薄膜电致变色性能的影响. 结果表明, NC呈棒状, 平均直径为20 nm, 长度为100~300 nm; NC/PEDOT复合物中PEDOT均匀包覆在NC表面形成核壳结构, 平均直径为30 nm; 复合薄膜中当NC含量为60%时, 其电致变色性能最好, 具有最高的对比度(24.4%), 最短的响应时间(1 s), 最高的着色效率(51.8 cm2/C).

    纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚的制备及性能
    韩娜, 王秀芳, 璩庭司, 钱勇强, 吕亚红
    2017, 38(6):  1099-1106.  doi:10.7503/cjcu20160816
    摘要 ( 601 )   HTML ( 0)   PDF (2598KB) ( 184 )  
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    分别以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂体系, 以微晶纤维素(聚合度为220)和苯甲酰氯(BC)为原料制备纤维素苯甲酸酯(CB). 探索了溶剂体系、 反应温度和投料比对产物取代度、 溶解性和熔融性能的影响. 结果表明, 以[Amim]Cl为溶剂时, 随着反应温度的升高(60~80 ℃)或体系中苯甲酰氯与葡萄糖单元环(AGU)投料量的增加(3∶1~9∶1), 产物的溶解性和熔融性能均提高, 取代度也随之升高(0.13~2.98); 以[Emim]Ac/DMAc为溶剂时, 产物中苯甲酰基的接枝度较低, 且共聚物中引入乙酰基不适合制备纤维素-g-苯甲酰氯. 初步探讨了在[Amim]Cl中合成纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚(CB-g-E2C16)固-固相变材料的性能, 研究结果表明, CB-g-E2C16相变材料的相变温度为12.7~29.1 ℃, 相变焓为12~24 J/g, 在294 ℃仍能保持热稳定性, 为该类纤维素基固-固相变材料的可熔融加工奠定了理论基础.