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2017年 第38卷 第7期    刊出日期：2017-07-10

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高等学校化学学报2017年第38卷第7期封面和目次

2017, 38(7):  0-0. 

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研究快报

含有联苯结构的高含氟量聚芳醚的制备

张汉宇, 骆伍, 刘振超, 李晓白, 关绍巍, 刘佰军

2017, 38(7):  1107-1109.  doi:10.7503/cjcu20170197

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研究论文: 无机化学

立方形貌ITO粉体的水热法制备及光电性能

张怡青, 刘家祥

2017, 38(7):  1110-1116.  doi:10.7503/cjcu20170046

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以金属In和SnCl₄·5H₂O为原料, 采用水热法在120~140 ℃得到In(OH)₃前驱体, 该前驱体在550 ℃下煅烧得到立方体形貌的氧化铟锡粉体. 研究了水热反应温度和反应时间对粉体形貌和晶型的影响. 通过热分析仪(TG-DSC)、 X射线衍射仪(XRD)、 拉曼光谱仪(Raman)、 透射电子显微镜(TEM)、 四探针电阻仪、 X射线光电子能谱仪(XPS)、 紫外-可见-近红外分光光度计以及荧光光谱仪对粉体进行了表征, 并对水热反应条件为140 ℃及12 h下制备的c-ITO的光电性能进行了分析. 结果表明, 随着水热反应温度的升高, ITO粉体形貌由立方体向不规则形貌转变, 粉体晶型出现少量的六方相. 在水热反应条件为140 ℃, 12 h, 铟离子与尿素的摩尔比为1∶5 时, 得到平均粒径为230 nm的立方体ITO粉体, 其电阻率为1.247 Ω·cm, 光学能带间隙为3.685 eV, 与c-In₂O₃相比其能带间隙更高, 室温下260 nm激发波长下粉体出现光致发光, 发射峰位于蓝光区域.



系列水溶性磺酸卟啉的制备、表征及催化性能

孙凯芳, 蔡诚, 侯宗胜, 王颖, 任奇志

2017, 38(7):  1117-1124.  doi:10.7503/cjcu20170043

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改进磺化路线制备了5种取代基及取代位置不同的水溶性磺酸卟啉, 利用氢核磁共振波谱(¹H NMR)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及质谱(MS)等手段对产物进行表征及性质研究. 将该系列卟啉作为光催化剂, 用于催化氧化1,5-萘二酚的反应, 主催化产物为5-羟基-1,4-萘二醌, 转化率为78%~95%. 实验发现, 磺酸基团在苯环上的位置以及取代基的数目、 电子效应及立体位阻效应均会对催化结果产生影响, 其中磺酸根的位置至关重要. 动力学研究结果表明该催化氧化过程为一级反应. 探讨了该反应的反应机理.



1,3-二(4-吡啶基)-丙烷与邻苯二甲酸构筑的过渡金属配合物的合成、结构和荧光性质

王秋爽, 郑晓丽, 屈相龙, 李睿, 李夏

2017, 38(7):  1125-1133.  doi:10.7503/cjcu20160958

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以1,3-二(4-吡啶基)-丙烷(bpp)和邻苯二甲酸(1,2-H₂bdc)为配体, 通过水热法合成了过渡金属配合物M₂(1,2-bdc)₂(bpp)₂·2H₂O[M=Co(1), Ni(2)]和Cd(1,2-bdc)(bpp)·H₂O(3). 配合物1和2属单斜晶系P2₁空间群, 具有相似的三维骨架结构. 配合物中存在2种配位环境相似的金属中心, 每个金属中心采取六配位的畸变八面体构型, 与来自2个1,2-bdc配体的3个氧原子和2个bpp配体的2个氮原子以及1个水分子配位. 1,2-bdc配体采取单齿/双齿螯合的配位模式将金属离子连接成M1-(1,2-bdc)-M2右手螺旋链. bpp配体采取Trans-Gauche(TG)构型, 连接相邻的金属离子形成M1-(bpp)-M1链和M2-(bpp)-M2链. 这3种链交织在一起构筑成具有{6⁵. 8}拓扑的三维结构. 配合物3属单斜晶系P2₁/c空间群, 具有单节点的双层二维结构. Cd(Ⅱ)离子采取七配位的畸变五角双锥体构型, 与来自2个1,2-bdc配体的4个氧原子, 2个bpp配体的2个氮原子和1个水分子配位. 1,2-bdc配体采取双齿螯合/双齿螯合的配位模式将Cd(Ⅱ)离子连接成Cd-(1,2-bdc)-Cd链. bpp配体采取TG构型, 连接相邻的Cd(Ⅱ)离子, 形成Cd-(bpp)-Cd链. 这2种链通过共享Cd(Ⅱ)离子交错排列构筑成二维结构. 配合物3显示出强的荧光, 最大发射位于408 nm处, 对应于配体的π^*-π跃迁. 不同有机小分子对配合物3的荧光强度有不同程度的影响, 苯胺对其有显著的猝灭作用, 基于荧光猝灭机理, 配合物3可用于选择性检测苯胺分子.



MoS₂多级纳米结构的合成及锂离子电池性能

冯慧杰, 郑文君

2017, 38(7):  1134-1139.  doi:10.7503/cjcu20160808

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采用水热法, 在200 ℃, S/Mo摩尔比为4.3∶1的条件下, 水热反应24 h, 合成出由MoS₂纳米片堆积而成的花墙状多级纳米结构. 利用X射线粉末衍射仪(XRD)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对产物物相和形貌进行了表征. 结果表明, MoS₂纳米片厚度约为10 nm, 花墙状多级纳米结构可达十至数十微米, 具有较好的均匀性. MoS₂多级纳米结构作为锂离子电池负极材料, 在高电流密度下表现出良好的循环稳定性.



分析化学

一种用于核酸高灵敏检测的液滴式数字聚合酶链式反应芯片

袁浩钧, 郜晚蕾, 景奉香, 刘松生, 周洪波, 贾春平, 金庆辉, 赵建龙

2017, 38(7):  1140-1147.  doi:10.7503/cjcu20170012

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为了实现对核酸的高灵敏度检测, 构建了一种新型的液滴式数字聚合酶链式反应(ddPCR)芯片. 该芯片由产生液滴的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模块和储存液滴的玻璃腔室构成. 实验结果表明, 该芯片可以在25 min内产生2×10⁶个直径为20 μm的微液滴(体积4.187 pL). 利用该芯片定量检测了表皮生长因子受体(EGFR)基因第19号外显子, 在DNA浓度为10⁶~10¹ copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R²=0.9998); 在浓度为10⁶ copies/μL的19号外显子野生型DNA中检测10⁵~10⁰ copies/μL的突变型DNA, 其检测敏感度可达到0.0001%. 该方法在同一芯片上实现了液滴产生、 核酸扩增和荧光信号读取的功能, 在核酸绝对定量及痕量突变基因的检测中具有潜在应用前景.



单壁碳纳米管在胆酸类表面活性剂中的分散及手性碳管(6,5)的双水相分离方法

徐红梅, 李洁, 乔云帆, 张敏, 章弘扬, 王月荣, 胡坪

2017, 38(7):  1148-1154.  doi:10.7503/cjcu20160929

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选用牛磺脱氧胆酸钠和脱氧胆酸钠等6种胆酸类表面活性剂, 考察其对单壁碳纳米管(SWCNTs)的分散能力. 紫外-可见-近红外吸收光谱测试结果表明, 在超声功率为225 W, 超声时间1 h的分散条件下, 胆酸类表面活性剂均能对SWCNTs均匀分散, 均可作为SWCNTs的分散剂. 在相同条件下, 质量分数为2%的牛磺脱氧胆酸钠对SWCNTs的分散能力最强, 脱氧胆酸钠对SWCNTs的分散能力最弱. 此外, 还采用聚乙二醇/葡聚糖双水相系统对SWCNTs分散液进行了萃取分离, 获得了纯度较高的手性SWCNTs(6,5). 所筛选的SWCNTs分散剂及采用的双水相分离方法为单一手性SWCNTs的分离提供了一定的技术参考.



量子点荧光印迹传感器的计算机模拟设计、 制备及检测河水中4-硝基苯酚的应用

徐婉珍, 邱春孝, 黄卫红, 刘鸿, 杨文明

2017, 38(7):  1155-1162.  doi:10.7503/cjcu20160783

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将量子点的荧光特性、 表面分子印迹技术与计算机模拟技术相结合, 分别以碲化镉、 4-硝基苯酚、 3-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯作为量子点、 模板分子、 功能单体和交联剂, 制得具有荧光特性的分子印迹聚合物. 对其结构、 形貌、 荧光性能和选择性进行了表征, 结果表明, 该聚合物对4-硝基苯酚具有良好的选择性和灵敏度, 线性范围为1.0~80 nmol/mL, 检出限为0.05 nmol/mL. 将制备的量子点荧光印迹聚合物作为传感器, 应用于河水中4-硝基苯酚的测定, 加标回收率为98.6%~101.2%, 相对标准偏差最高为1.37%.



基于表面重建螺旋型铂铱电极的葡萄糖生物传感器

潘帅, 李崭虹, 陈杨, 赵雪伶, 陈诚, 朱志刚

2017, 38(7):  1163-1170.  doi:10.7503/cjcu20160777

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通过对螺旋型铂铱电极表面进行化学腐蚀和电化学沉积铂纳米粒子实现电极表面的重建和优化, 研究了螺旋型铂铱电极在不同腐蚀时间和电沉积时间下的形貌及对过氧化氢(H₂O₂)的催化活性. 对表面重建的工作电极涂覆氧化酶和半透膜, 制备出了铂纳米粒子/葡萄糖氧化酶/环氧聚氨酯酶电极, 并将其用作葡萄糖传感器的工作电极. 传感器计时电流检测结果表明, 表面重建后的酶电极传感器对葡萄糖的检测范围扩大为2~45 mmol/L, 优于裸铂铱酶电极传感器, 电流响应值和灵敏度得到明显提升, 同时传感器还具有良好的稳定性和选择性.



新型氧化锌纳米材料在电化学检测对硝基苯酚中的应用

胡海霞, 胡世荣, 董培辉, 唐元军, 洪可俊, 王松华

2017, 38(7):  1171-1177.  doi:10.7503/cjcu20160673

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通过溶剂热法控制合成了花生形氧化锌纳米材料, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料进行了表征和分析. 循环伏安和Nyquist测试结果表明, 该材料具有良好的电化学导电性, 且对对硝基苯酚(p-NP)具有良好的选择性. 侧分脉冲伏安法(DPV)测试结果表明, 在p-NP浓度为0.8~24 μmol/L和32~80 μmol/L这2个浓度范围内, 电流强度与浓度呈线性关系, 通过3倍信噪比计算得出检测限分别为0.25和0.61 μmol/L. 该材料修饰的电极具有良好的稳定性和重现性, 用于实际样品中p-NP含量的测定显示出优良的效果.



有机化学

水相铜/十二烷基取代酰肼-吡啶-N-氧化物催化咪唑的N-芳基化

汪小创, 张洁, 谢建伟

2017, 38(7):  1178-1184.  doi:10.7503/cjcu20170157

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设计合成了5种新型烷基取代酰肼-吡啶-N-氧化物, 并将其作为水相铜催化含氮杂环与芳香碘代物偶联反应的配体. 实验结果表明, 十二烷基取代酰肼-吡啶-N-氧化物的催化效果最佳. 对影响反应的其它条件, 如铜源、 碱、 反应时间和温度等条件进行了优化, 建立了最佳反应条件: CuO(10%, 摩尔分数), NaOH(1 mmol), TBAB(5%, 摩尔分数), L5(20%, 摩尔分数), 于120 ℃反应12 h, 无需惰性气体保护. 在此条件下, 芳香碘代物与咪唑偶联反应的产率为60%~92%. 该方法的特点是以水作为反应溶剂, 长链烷基取代酰肼-吡啶-N-氧化物同时起到了铜催化剂配体和相转移催化剂的作用.



菜豆凝集素抑制剂的设计与凝血活性

刘琴, 喻艳华, 陈伟达, 陈禅友, 赵蕴杰, 曾辰

2017, 38(7):  1185-1191.  doi:10.7503/cjcu20170064

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针对菜豆凝集素二聚体复合物的结构特征, 利用计算机辅助药物设计的方法设计抑制剂以破坏复合物结构; 进一步采用标准的Fomc保护氨基酸N^T氨基的固相法合成纯化了小肽抑制剂. 体外兔血红细胞凝集实验结果表明, 该小肽对菜豆凝集素的凝血能力有一定的抑制效果. 该方法为植物凝集素凝血研究及菜豆相关的食品安全问题提供了一个新思路.



新轴手性N,N-Dioxide Biscarbolin衍生物催化酮亚胺的不对称硅氢化反应

赵齐齐, 梁苗苗, 马洋洋, 李晓凯, 朱华结, 李婉

2017, 38(7):  1192-1197.  doi:10.7503/cjcu20170042

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以L-色氨酸为原料合成了5个伯酰胺结构的轴手性双咔啉N—O催化剂N²,N^2'-二氧-9,9'-二甲基-3,3'-取代甲酰胺-β-双咔啉(4A~4E), 并用于不对称催化酮亚胺的还原反应. 结果表明, 催化剂的催化转化率较高(80%~98%), 立体选择性(e. e.值)较好, 其中催化剂N²,N^2'-二氧-9,9'-二甲基-3,3'-环己基甲酰胺-β-双咔啉(4B)的催化转化率达到了98%, e. e.值达68%.



基于1,8-萘酰亚胺的半胱氨酸荧光探针的合成及在生物成像方面的应用

杨敬敬, 俞岳文, 王炳祥, 江玉亮

2017, 38(7):  1198-1202.  doi:10.7503/cjcu20160960

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设计合成了一种用于检测半胱氨酸的新型荧光探针乙二醛(N-羟乙基-1,8-二甲酰亚胺-4-萘基)单腙(NAD), 该荧光探针对半胱氨酸表现出较高的灵敏度和选择性. 当半胱氨酸加入NAD溶液中, 会形成分子内氢键, 抑制C=N的异构化, 导致荧光增强. 此外, 探针NAD可应用于细胞内半胱氨酸的检测, 表明该类型探针在生物检测应用方面具有较大的潜力.



巴比妥酸楔形棒状液晶分子的合成、性质及与三嗪衍生物的氢键识别组装体

夏萌, 彭雄伟, 高红飞, 严超, 陈慧茹, 程晓红

2017, 38(7):  1203-1209.  doi:10.7503/cjcu20160877

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合成了一端含巴比妥酸, 另一端含带三条烷基链苯甲酸酯楔形单元, 中间为苯乙烯共轭单元的棒状分子5-{4-[3,4,5-三(十二烷氧基)苯甲酸酯]苯乙烯}-(1H,3H)-2,4,6嘧啶三酮(BA³/12); 采用偏光显微镜(POM)、 示差扫描量热法(DSC)、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 红外光谱(IR)、 核磁共振波谱(NMR)和荧光光谱等对其进行了表征. 结果表明, BA³/12能自组装形成晶格结构为c2mm的长方柱相液晶; 红外光谱及核磁共振氢谱表征数据初步证实了BA³/12与三嗪化合物6-(5-{4-[3,4-双(十二烷氧基)]苄氧基}苯基)噻吩-2,4-二氨基-1,3,5三嗪(1T²/12)形成的等摩尔氢键复合物BA/T的结构; BA/T不仅具有液晶性质且能形成具有三维网络状结构的超分子凝胶.



物理化学

从头算分子动力学模拟Pd团簇负载UiO-66材料结构及稳定性

陈德利, 杨鹏勇, 武胜男, 何思慧, 王芳芳

2017, 38(7):  1210-1215.  doi:10.7503/cjcu20170078

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采用从头算分子动力学模拟与密度泛函理论相结合的方法, 计算模拟了不同尺寸的Pd_n(n=1~32)金属团簇在UiO-66孔道中的稳定构型, 并对金属团簇与材料骨架之间的作用方式、 结合能及骨架形变能等进行了讨论. 采用Bader电荷分析方法对该体系的电荷转移情况进行了计算分析. 结果表明, Pd_n团簇稳定负载于UiO-66材料的四面体笼中, 且均呈堆积型构型. 当Pd原子个数为28时体系的热力学稳定性最好, 这与金属团簇和有机配体的成键方式相关, 是金属团簇内部结合能和骨架形变能综合作用的结果.



血管紧张素转换酶与抑制肽结合模式的分子动力学研究

王嵩, 管珊珊, 万永凤, 单亚明, 张浩

2017, 38(7):  1216-1222.  doi:10.7503/cjcu20170007

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应用分子模拟方法研究了血管紧张素转换酶(Angiotensin-converting enzyme, ACE)C端结构域(C-domain)与两种抑制肽(RIGLF/AHEPVK)的结合机制, 预测了两个体系的结合模式, 提出在C-domain-RIGLF中His353, Asp377, Asp453, Phe457, His513, Tyr523和Phe527为RIGLF主要结合残基, 而在C-domain-AHEPVK中Gln281, His353, Ser355, Glu384, Lys511, His513和Tyr523等残基起关键作用. 应用结合自由能计算比较了两个体系的结合能力, 结果表明, RIGLF和AHEPVK均与C-domain活性位点残基存在较强作用, 且AHEPVK对C-domain的结合能力较强, 与实验结果一致.



碳纳米管/杂多酸/聚吡咯复合催化剂的制备及催化烯烃环氧化性能

高洪成, 王振旅, 牛桂玲, 温守东, 吴效楠, 张晓飞, 苏鹏辰, 闫欣, 祁强, 郜镔滨

2017, 38(7):  1223-1228.  doi:10.7503/cjcu20160926

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以磷钼酸(PMo)、 吡咯(Py)和碳纳米管(CNTs)为原料, 通过原位聚合方法制备了PPy-PMo@CNTs复合材料. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对材料进行了结构表征. 结果表明, 磷钼酸和聚吡咯被引入到碳纳米管载体上, 且聚吡咯在碳纳米管表面形成了一层薄层. N₂吸附-脱附测试结果表明, PPy-PMo@CNTs为介孔材料. 将以乙腈为溶剂, 过氧化氢为氧化剂的烯烃环氧化反应作为模型反应, 考察了催化剂PPy-PMo@CNTs的催化活性. 结果表明, 在60 ℃, 反应底物为1 mmol, 催化剂投量为10 mg的条件下, 该催化剂表现出较好的催化活性. 中断和循环实验结果表明, 催化剂具有较好的稳定性, 在相同的反应条件下经过5次循环后, 环辛烯的转化率依然保持在约65%.



TiO₂助剂对乙苯脱氢催化剂性能的影响

李孝慈, 奚志文, 刘行, 李明, 郝志显, 朱志荣

2017, 38(7):  1229-1234.  doi:10.7503/cjcu20160910

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研究了TiO₂助剂对乙苯脱氢催化剂的结构和其催化性能的影响以及对催化剂中铁钾尖晶石活性相形成的作用, 并对催化剂的物理化学性质进行了表征. 表征结果表明, 引入适量的TiO₂能显著促进催化剂中活性相K₂Fe₂₂O₃₄的形成, 减小CeO₂的晶粒尺寸, 提高其在催化剂中的分散性; 另一方面, 添加助剂TiO₂后可以降低CeO₂和活性相K₂Fe₂₂O₃₄的还原温度, 为反应提供更多的氧缺位和酸碱中心, 提高了催化剂乙苯脱氢反应的活性.



改性黏土负载多乙烯多胺对H₂S的高效捕集

刘新鹏, 王睿

2017, 38(7):  1235-1240.  doi:10.7503/cjcu20160895

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以工业建材级黏土矿石粉为原料, 经酸处理或煅烧改性后, 利用其多孔性负载多乙烯多胺制得吸附材料, 并考察了其硫化氢脱除性能. 实验结果表明, 经400 ℃煅烧改性的材料的硫化氢脱除效果最佳. 考察了负载方法、 吸附温度、 水蒸气预处理和负载量等因素对吸附的影响, 发现在较低温度以及预加湿的情况下, 硫化氢的脱除效果最显著, 脱除率接近100%. 负载量为33.3%的吸附剂的穿透硫容及饱和硫容均优于其它负载量的吸附剂. 再生实验表明, 吸附剂可以在较低温度下轻易再生, 且多次再生后脱硫效果无显著下降. 红外光谱和比表面积测试结果表明, 该吸附剂对硫化氢的吸附以化学吸附为主.



表面改性活性炭活化过硫酸盐降解苯酚

刘子乐, 曾泽泉, 杨洁杨, 崔燕, 武爱莲, 李哲, 黄张根

2017, 38(7):  1241-1248.  doi:10.7503/cjcu20160863

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采用硝酸氧化联合高温处理法对活性炭(AC)进行表面改性(样品记为ACNH), 并将其用于活化过硫酸盐(PS)降解苯酚. 通过氮气等温吸附、 元素分析、 X射线光电子能谱和扫描电子显微镜等手段对改性前后活性炭的表面性质进行了表征分析. 考察了活性炭投加量、 PS/苯酚摩尔比、 苯酚初始浓度和初始pH等条件对苯酚降解率的影响. 结果表明, 改性后活性炭活化PS能力显著提高, 在ACNH/PS体系中苯酚的降解速率是AC0/PS体系中的5倍; ACNH 的pH值适用范围宽; 活性炭表面醌基、 吡喃酮结构和碳原子平面层上的离域π电子(C_π)在活化PS过程中起主要作用, 而羧基起抑制作用.



n-p异质结型CdS/BiOBr复合光催化剂的制备及性能

高晓明, 代源, 费娇, 张裕, 付峰

2017, 38(7):  1249-1256.  doi:10.7503/cjcu20160837

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采用两步水热法制备了CdS/BiOBr复合光催化剂, 并通过X射线粉末衍射(XRD)、 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)等手段对其物相、 表面结构、 光响应性等性质进行了表征. 结果表明, 合成的CdS/BiOBr复合材料是n-p型异质结, 由CdS颗粒裹附在BiOBr纳米球的表面构成, 这种结构不仅具有良好的可见光响应范围, 且有利于光生电子的迁移, 并有效地抑制光生电子/空穴对的复合. 通过光催化降解模拟染料废水和光催化脱除模拟含硫燃料评价了CdS/BiOBr复合材料的可见光催化性能. 结果表明, 6%(质量分数) CdS/BiOBr降解次甲基蓝的拟一级动力学常数分别为BiOBr和CdS的5.3和9.6倍, 脱除噻吩的拟一级动力学常数分别为BiOBr和CdS的1.9和3.2倍. CdS/BiOBr具有良好的光催化稳定性, 循环使用5次后, 降解率仍能达到90%以上.



新型树枝状PNP铬催化剂的合成及催化性能

王俊, 高瑞, 于彦龙, 张娜, 李翠勤, 施伟光

2017, 38(7):  1257-1263.  doi:10.7503/cjcu20160687

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以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)为配体骨架, 氯代二苯基膦为原料, 通过取代反应合成了1种含有较大空间位阻的新型树枝状PNP配体, 再以CrCl₃(THF)₃为络合试剂, 通过络合反应合成树枝状PNP铬催化剂. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、 核磁共振波谱(NMR)、 电喷雾电离质谱(ESI-MS)和元素分析等手段证实合成的新型树枝状PNP配体及其铬催化剂的结构与理论设计的结构一致. 以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂, 对乙烯齐聚反应进行了研究, 考察了溶剂种类、 反应温度、 反应压力及Al/Cr摩尔比对该催化剂活性和选择性的影响. 结果表明, 以甲苯为溶剂, MAO为助催化剂, 当反应温度为25 ℃, 反应压力为0.9 MPa, Al/Cr摩尔比为500时, 该催化剂的活性高达2.15×10⁵ g/(mol Cr·h), 催化剂对乙烯三聚、 四聚反应的选择性共达到36.76%.



高分子化学

高介电常数石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备与性能

刘会, 赵剑英, 姚海波, 郭海泉, 高连勋

2017, 38(7):  1264-1269.  doi:10.7503/cjcu20170011

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在原位聚合制备氧化石墨烯/聚酰亚胺复合材料的过程中, 加入季铵盐表面活性剂, 抑制氧化石墨烯在高温亚胺化时的聚集, 同时将氧化石墨烯原位还原, 获得高介电常数的石墨烯/聚酰亚胺复合材料. 结果表明, 采用四丁基溴化铵和四丁基碘化铵作为还原剂, 利用原位化学还原方法所制备的石墨烯/聚酰亚胺复合材料的介电常数超过聚酰亚胺薄膜40倍以上, 复合材料的热稳定性和机械性能也优于聚酰亚胺薄膜. 热重分析结果表明, 在复合材料高温亚胺化过程中, 季铵盐发生热分解, 未残留在复合材料中.



海藻酸-磷脂微囊复合水凝胶的制备、 表征及毒理学分析

史占萍, 史迈, 张文惠, 申世刚, 岳志莲, 杨慧, 丁良, 潘学峰

2017, 38(7):  1270-1277.  doi:10.7503/cjcu20160919

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采用薄膜分散法合成磷脂微囊, 根据胶粒的双电层理论, 通过在微囊中加入氯化锰、 氯化钙和氯化镁电解质溶液, 使微囊处于相对稳定的状态. 研究发现加入氯化锰和氯化钙溶液, 微囊胶体的粒径没有明显的变化, 但加入一定浓度氯化镁溶液, 其粒径明显变大. 为了进一步增加磷脂微囊稳定性, 将氯化锰、 氯化钙、 氯化镁磷脂微囊胶体分别与海藻酸钠(SA)溶液混合. 结果表明, 氯化镁与SA几乎不能形成水凝胶, 氯化钙与SA形成水凝胶能力强于氯化锰. 微囊胶体溶液中的磷脂酰丝氨酸(PS)可以与Ca²⁺和Mg²⁺键合形成PS-Ca²⁺和PS-Mg²⁺, 但不能与Mn²⁺键合形成PS-Mn²⁺. 对氯化钙磷脂微囊与海藻酸钠合成的复合水凝胶的形貌、 溶胀率及细胞毒性进行了表征, 结果表明, 氯化钙与SA形成的水凝胶可以捕获胶体中磷脂微囊, 且形貌规整, 结构稳定, 无细胞毒性.



聚羧酸盐和聚萘磺酸盐分散剂在高浓度水悬浮剂中的应用

郭振豪, 桂奇峰, 张博, 任帅臻, 张树鹏, 李新忠, 任天瑞

2017, 38(7):  1278-1285.  doi:10.7503/cjcu20160848

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研究了聚羧酸盐分散剂(SD-819)和聚萘磺酸盐分散剂(SD-661)在水溶液中的表面性能; 同时考察了分散剂添加量对500 g/L扑草净水悬浮剂(SC)中的吸附、 Zeta电势和流变性能等的影响. 结果表明, 与分散剂SD-661相比, 分散剂SD-819水溶液中的表面张力(γ_cmc)小, 临界胶束浓度(cmc)和胶束生成自由能(ΔG_mic)低, 吸附量大, 制备出的扑草净SC黏度低, 流动性好, 触变性优良. 结果表明, 聚羧酸盐分散剂更适用于高浓度扑草净SC的制备.



蔗渣纳米纤维素的制备与表征

李彩新, 梁小容, 古菊

2017, 38(7):  1286-1294.  doi:10.7503/cjcu20160831

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以甘蔗渣为原料, 通过无废酸的一步法、 两步法和三步法制备了蔗渣纳米纤维素(BNC), 并与酸解法进行对比. 采用傅里叶红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等手段表征了纳米纤维素的光谱性质、 形貌结构、 结晶性能及热稳定性能. 结果表明, 4种方法处理后纤维形貌尺寸均可达到纳米级别且在一定浓度的水溶液中均可形成类果冻状的胶体, 其中酸解法和三步法所制备的纳米纤维素长径比较小, 形貌多为短棒状, 在水溶液中分散稳定性较好, 可稳定悬浮超过30 d; 一步法和两步法所制备的纳米纤维素长径比较大, 为类纤维状结构, 分散稳定性相对较差, 但也可稳定悬浮至少5 d; 一步法所制备的纳米纤维素晶型为纤维素Ⅰ型和纤维素Ⅱ型的混合物, 两步法、 三步法和酸解法处理后的纤维晶型没有改变, 仍然保持纤维素Ⅰ型. 与酸解法相比, 无废酸法所制备的纳米纤维素热稳定性更优, 无废酸法工艺简单, 反应条件温和, 而酸解法反应步骤繁复, 会产生大量废酸增加后续处理成本.



四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚L-谷氨酸苄酯多孔微载体的构建和性能

徐盛华, 夏鹏飞, 张坤玺, 高龙, 尹静波

2017, 38(7):  1295-1300.  doi:10.7503/cjcu20160701

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在氨基化改性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子表面引发N-羧酸酐L-谷氨酸苄酯(BLG-NCA)开环聚合, 制得四氧化三铁/聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)复合材料(Fe₃O₄-g-PBLG). 改变单体和引发剂比例可以调控Fe₃O₄-g-PBLG的接枝率, 采用热失重分析(TGA)测得实际接枝率分别为66.36%, 79.66%和89.52%. 通过双乳液挥发法制备磁性Fe₃O₄-g-PBLG多孔微载体, 其中接枝率为89.52%的微载体密度为1.034 g/mL, 孔隙率为92.57%, 粒径为200~300 μm, 孔径为40~50 μm, 保水率为370%~400%. 同时Fe₃O₄-g-PBLG微载体具有超顺磁性, 在外加磁场作用下可排布成任意形状, 对治疗复杂结构的骨缺损具有显著优势. 因此Fe₃O₄-g-PBLG多孔微载体在骨组织工程领域具有潜在应用价值.