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2018年 第39卷 第1期    刊出日期：2018-01-10

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高等学校化学学报2018年第39卷第1期封面和目次

2018, 39(1):  0-0. 

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综合评述

基于再生丝蛋白水凝胶的研究前沿

龙星潼, 管娟, 陈新, 邵正中

2018, 39(1):  1-11.  doi:10.7503/cjcu20170635

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再生丝蛋白是从蚕丝中得到的纤维状蛋白质. 基于再生丝蛋白的水凝胶在药物控制释放、 体外细胞培养、 组织工程等多个生物医学领域取得了重要的研究成果, 体现了巨大的应用潜力. 根据不同的物理及化学条件, 再生丝蛋白水凝胶的分子构象可以调节; 除了凝胶浓度、 化学交联点密度等因素, 其凝胶性能还可以通过调节β-折叠构象的含量来控制. 本文对再生丝蛋白水凝胶的结构、 基本物理化学性质和其在生物医学领域的应用进行综述, 为探索新型生物医用材料提供理论指导.



研究论文: 无机化学

开放骨架结构磷酸铝合成中N原子环境变化对甲胺结构导向效应的影响

常晓文, 闫文付, 师唯, 徐如人

2018, 39(1):  12-18.  doi:10.7503/cjcu20170590

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以甲胺(MA)和二甲胺(DMA)为结构导向剂, 在200 ℃加热摩尔组成为n(Al₂O₃):n(P₂O₅):n(R):n(H₂O)=1:1:1:277(R=MA, DMA)的混合物, 分别得到了高结晶度的三维阴离子开放骨架磷酸铝AlPO₄-53和AlPO₄-21. 质子化的甲胺和二甲胺分别位于AlPO₄-53和AlPO₄-21的骨架中以平衡骨架的负电荷. 利用X射线粉末衍射分析、 元素分析和液相酸碱度测量等表征手段, 研究了2个合成体系的晶化过程以及晶化过程中液相的Al, P浓度和pH值随时间的演化. 理论计算结果表明, 质子化甲胺和二甲胺的N原子上的电荷分别为-0.263和-0.558 e(Mulliken), 形式电荷密度分别为22.3和16.0 e/nm³, AlPO₄-53和AlPO₄-21的骨架电荷密度分别为-3.3和-3.1 e/nm³. 结果表明, 改变N原子的环境会影响其上的电荷量, 从而改变有机胺的结构导向效应, 有机胺的形式电荷密度和无机骨架电荷密度之间存在着匹配关系.



基于有机磷酸类MOFs前驱体制备Ni₂P/C复合材料

徐丹, 肖珊珊, 吴攀, 潘莹, 陈丽华, 苏宝连, 薛铭, 裘式纶

2018, 39(1):  19-24.  doi:10.7503/cjcu20170551

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以镍为金属中心、 对二甲苯二磷酸为有机配体, 构筑了一种有机磷酸类Ni-MOF前驱体, 再经过一步碳化, 原位制备出多孔碳包覆Ni₂P纳米颗粒的复合材料. 该复合材料保留了前驱体的片状形貌, 比表面积可达202 m²/g, 复合材料中的Ni₂P纳米颗粒具有良好的结晶度, 颗粒均匀且无团聚现象. 在锂离子电池性能测试中, 该Ni₂P/C复合结构在缓解材料体积膨胀的同时提高了材料的电子和离子电导率, 进而提高了材料的电化学性能. 在0.2 C的电流密度下, 材料首次充、 放电比容量分别为247和226 mA·h·g^-1, 库仑效率可达91.7%, 循环200圈后, 库仑效率接近100%.



Na⁺, Li⁺, Bi³⁺掺杂CaWO₄:Eu³⁺荧光粉的制备及发光特性

王林香

2018, 39(1):  25-31.  doi:10.7503/cjcu20170406

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采用微波辅助加热法合成了Na⁺, Li⁺, Bi³⁺掺杂的CaWO₄:Eu³⁺荧光粉. 利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了表征, 利用荧光分光光度仪对样品的激发光谱、 发射光谱和能级寿命进行了测试和分析. 结果表明, 掺杂浓度(摩尔分数)均为3.75%的Eu³⁺, Na⁺, Li⁺, Bi³⁺掺杂的CaWO₄均保持了基质的四方晶相结构. Na⁺, Li⁺, Bi³⁺单掺杂或共掺杂后的样品比CaWO₄:Eu³⁺样品颗粒度分别有不同程度的增加. 在393 nm光激发下, 掺杂Eu³⁺, Na⁺及掺杂Eu³⁺, Li⁺样品的发光强度比CaWO₄:Eu³⁺的发光强度分别提高了1.8倍和1.2倍, 共掺杂Eu³⁺, Li⁺, Na⁺及Eu³⁺, Li⁺, Bi³⁺的样品发光均有所减弱. 在254和393 nm光激发下, 掺杂Li⁺的CaWO₄:Eu³⁺样品的荧光寿命最短. 同一样品在393 nm光激发下的荧光寿命短于254 nm光激发下的荧光寿命.



分析化学

利用DNA三维纳米结构对量子点功能化的有序调控

王莉, 李智, 沈晓琴, 马楠

2018, 39(1):  32-40.  doi:10.7503/cjcu20170539

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利用DNA纳米技术构建了内部具有空穴的DNA纳米立方体结构, 将量子点封装在其内部, 可达到在量子点的特定位点修饰数量可控的不同DNA序列的目的, 进而精准控制量子点的结合位点数量和空间取向. 为了验证构建的结构表面可以功能化不同的DNA序列, 且可控地连接在不同位点, 继续通过DNA之间的杂交对此结构进行了不同尺寸金纳米粒子的组装. 通过透射电子显微镜观察发现, 在此方法下由DNA三维纳米结构与量子点组建的复合结构不仅能控制连接的金纳米粒子数量, 还能控制组装后的几何构型. 本文方法适于构建多结合位点与功能化的量子点探针, 在生物医学方面有巨大的应用潜力.



背景荧光猝灭-免疫层析法检测C-反应蛋白

陈俊蕾, 张唯, 李新霞, 李久彤, 关明

2018, 39(1):  41-47.  doi:10.7503/cjcu20170494

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采用背景荧光猝灭-免疫层析法(bFQICA), 基于双抗体夹心法原理, 将合适浓度的捕获抗体、 示踪抗体分别固定在试纸条和微孔内, 层析时与样本形成抗体-抗原-抗体的夹心结构, 建立了一种操作简便、 灵敏度高、 抗干扰性强且能快速定量检测C-反应蛋白(CRP)的方法. 结果表明, CRP在0.0~100.0 ng/mL浓度范围内与相对荧光强度值(F₁/F₂)呈现良好的相关性, 最低检出限为0.0939 ng/mL, 加标回收率为87.69%~111.0%, 检测3批试剂的批间和批内相对标准偏差均小于15%, 与降钙素原(PCT, 20.0 ng/mL)及人血清淀粉样蛋白A(SAA,10.0 μg/mL)均无交叉反应. 采用该方法与免疫透射比浊法同时测定41例临床血清样本, 检测结果相关性良好(r=0.9585, P<0.01), 2种方法无显著性差异(P>0.05).



重组人促红细胞生成素-α DNA适配体的活性高级结构特征

贺小琴, 何军林, 徐华, 郭磊, 谢剑炜

2018, 39(1):  48-53.  doi:10.7503/cjcu20170312

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针对重组人促红细胞生成素-α(EPO-α)的最短适配体序列In27, 使用表面等离子体共振、 圆二色光谱及荧光光谱等多种技术, 研究和明确了In27的活性与构型间的关系. 结果表明, 阳离子Na⁺的存在及其浓度是影响In27产生特异性亲和识别的关键因素; 在Na⁺诱导下In27形成了平行/反平行的混合G四链体(GQ)构型; 荧光探针硫磺素T(ThT)能特异性结合该混合构型, EPO-α的加入可与ThT形成竞争, 从而便于利用ThT创建活性EPO-α的“光开关”型检测探针.



有机化学

复合交联酶聚集体的制备及催化羰基不对称还原合成手性醇

杨猛, 江惠娟, 宁晨曦, 魏东芝, 苏二正

2018, 39(1):  54-63.  doi:10.7503/cjcu20170509

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尝试建立一种复合交联酶聚集体辅酶再生方法. 以Corynebacterium sp. 酮还原酶KRED 30和Bacillus subtilis D-葡萄糖脱氢酶GDH 1为模式酶, 通过对沉淀剂类型、 戊二醛浓度、 交联温度和时间的优化, 制备了高活力复合交联酶聚集体. 酶学性质研究结果表明, 与自由酶混合物相比, 复合交联酶聚集体的稳定性和底物耐受性得到明显提升. 催化性能研究结果表明, 仅添加少量辅酶启动反应, 在水相体系中复合交联酶聚集体可有效催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)和间氯苯乙酮(CPO)还原合成手性醇, 连续催化10次, 残余活性仍保留70%以上; 在双相体系中, 复合交联酶聚集体的催化性能更加优越, 催化COBE的总转化数(TTN)达到6595, 催化CPO的TTN达到7500. 结果表明, 复合交联酶聚集体是一种可行的辅酶再生方法.



酪醇酯类衍生物的合成及生物活性

臧皓, 沈鹏, 王恩鹏, 徐倩, 张露云, 夏广清, 朱俊义, 张辉, 杨晓虹

2018, 39(1):  64-70.  doi:10.7503/cjcu20170391

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以酪醇为原料, 对其醇羟基进行了结构修饰, 合成了25种酪醇衍生物. 化合物的结构经核磁共振波谱和高分辨质谱分析确证. 体外抗氧化实验结果表明, 在实验浓度下大部分化合物表现出一定的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除活性, 化合物3k和3y具有良好的DPPH清除活性, 其中化合物3y的清除活性高于对照药奎诺二甲基丙烯酸酯(Trolox); 在实验浓度下大部分化合物表现出一定的2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)清除活性, 化合物3k, 3x和3y具有良好的ABTS清除活性, 其中化合物3y的清除活性高于Trolox; 在实验浓度下大部分化合物对铁离子-2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪(Fe³⁺-TPTZ)复合物表现出一定的铁离子还原抗氧化能力(FRAP), 化合物3k, 3w和3y具有良好的Fe³⁺-TPTZ复合物还原能力, 其中化合物3y的还原能力高于Trolox.



姜黄素对酵母细胞影响的荧光分析

陈晶鑫, 连文华, 程元初, 许建华, 张连茹

2018, 39(1):  71-77.  doi:10.7503/cjcu20170381

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以最简单的真核生物——酿酒酵母为材料, 利用姜黄素的荧光性质, 借助荧光光谱法和荧光显微镜研究了姜黄素在酵母细胞中的定位及其对酵母生长的影响. 结果表明, 姜黄素可以进入酵母细胞中并抑制酵母生长, 初步得到了姜黄素对酵母作用的量效关系和时间效应结果, 证明了姜黄素可以与酵母细胞线粒体结合. 本文结果为以酵母为模型研究姜黄素通过线粒体影响细胞代谢及其与细胞凋亡的关系奠定了基础.



以六甲基二硅胺烷为氮源一锅法电氧化醇制腈

范仲全, 陈晨, 沈振陆, 李美超

2018, 39(1):  78-84.  doi:10.7503/cjcu20170245

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以2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)为电催化氧化媒介, 六甲基二硅胺烷(HMDS)为氮源, 在室温下实现了一锅法电氧化醇类化合物为腈类化合物. 采用循环伏安法和电化学原位红外光谱技术分别对TEMPO的电催化性能和一锅法电氧化历程进行了研究. 在优化条件下, 将该反应体系拓展到系列醇类化合物的电催化氧化中, 结果表明, 不同的醇类化合物, 特别是苄醇, 取得了较好的反应收率. 基于以上研究结果提出了可能的反应机理.



物理化学

耗散粒子动力学模拟嵌段聚合物刷修饰纳米孔的pH响应门控

王莉, 王楚, 周健

2018, 39(1):  85-94.  doi:10.7503/cjcu20170493

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通过耗散粒子动力学方法, 研究了pH响应性嵌段聚合物(聚丙烯酸-聚-2-乙烯基吡啶PAA-P2VP)接枝在纳米孔内的开关效应. 探讨了嵌段序列Wall-P2VP-PAA和Wall-PAA-P2VP对响应性开关效应的影响, 结果表明, 只有Wall-PAA-P2VP嵌段序列才能在不同的环境下形成智能响应性开关. 接枝密度对智能响应性开关影响的研究表明, 只有在合适的嵌段聚合物链接枝密度下, 形成的孔道才能够达到智能开关效应. 链长是影响智能开关膜开关效应的另一个重要因素, 在链长较短的条件下, 无法形成关闭的开关效应; 而在链长较长的条件下则可以形成闭合的开关效应. 在控制嵌段聚合物的接枝密度和链长的条件下, 共聚物刷修饰的纳米膜孔在不同的pH值条件下可以实现智能膜的开关效应. 对不同嵌段比对智能膜形成孔大小的影响的研究发现, 随着PAA嵌段比例的增大, 嵌段聚合物膜孔的大小逐渐减小, 直至几乎闭合. 研究结果为设计和构建有开关效应的纳米孔提供了一定的理论基础.



甲烷在O₂/CO₂气氛下的框架和总包简化机理

胡贤忠, 于庆波, 李延明

2018, 39(1):  95-101.  doi:10.7503/cjcu20170458

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构建了适用于甲烷在O₂/CO₂气氛下燃烧的框架机理和总包简化机理. 首先使用直接关系图法将甲烷详细氧化机理GRI Mech 3.0初步简化成了包含24组分和126步反应的框架机理; 然后, 在框架机理的基础上使用准稳态假设法得到了17组分14步反应的总包机理. 最后, 对框架机理和总包机理在不同火焰类型中的计算结果进行验证. 结果表明, 发展的框架机理和总包机理适用于多种反应器, 与详细机理的计算结果基本相同.



基于表面等离子共振效应的有机光敏晶体管

张婵婵, 张方辉, 丁磊, 倪振杰, 江浪, 董焕丽, 张小涛, 李荣金, 胡文平

2018, 39(1):  102-108.  doi:10.7503/cjcu20170377

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通过原位制备金纳米颗粒, 利用表面等离子共振效应, 在金纳米颗粒表面旋涂无可见光响应的聚合物获得了同时具有高迁移率(0.12 cm²·V^-1·s^-1)和高响应度(11.6 A/W)的有机光敏晶体管. 金纳米颗粒表面的化学修饰对提高器件性能起到关键作用. 基于表面等离子共振效应建立了一种利用无可见光响应(或弱可见光响应)有机半导体获得高性能有机光敏晶体管的方法.



微纳米复合的各向异性结构表面的液滴驱动

李丹, 郑咏梅

2018, 39(1):  109-114.  doi:10.7503/cjcu20170329

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通过聚二甲基硅氧烷和Co粉混合物模板复型、 外加磁场控制法和氧化锌纳米线水热生长法, 制备了微纳米复合的各向异性结构表面. 该结构表面规整分布着间距为400 μm的倾斜锥状纤维, 其底部和顶部直径分别约为200和80 μm, 长度约为1 mm. 锥状纤维的表面覆有氧化锌纳米线, 其直径约为80~100 nm, 长度约为1 μm. 该表面呈疏水性, 接触角约为142.5°, 且具有浸润性各向异性的特征. 实验结果表明, 液滴在该表面可以定向弹跳或在垂直振动情况下定向滚动, 为设计驱动液滴的功能性材料提供了思路.



混合改性PAN纳米纤维铁配合物的吸附-催化双功能在有机染料去除中的应用

李甫, 董永春, 程博闻, 康卫民

2018, 39(1):  115-123.  doi:10.7503/cjcu20170281

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将静电纺丝法制备的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜用不同比例的盐酸羟胺和水合肼混合溶液改性, 再与Fe³⁺离子进行配位反应, 制备了5种不同表面结构的改性PAN纳米纤维铁配合物; 考察了水合肼加入量对纤维铁配合物的制备及对偶氮染料活性红195去除能力的影响. 结果表明, 随着水合肼加入量的增大, 改性PAN纳米纤维的直径减小且其铁配合物表面的铁离子配合量降低; 3种混合改性PAN纳米纤维铁配合物均对活性红195具有优良的吸附和光催化降解功能, 可通过2种功能之间的协同效应实现快速去除水溶液中染料分子的目的.



基底表面浸润性对磁性载体/蛋白纳米复合物吸附的影响

胡倩, 丁亚丹, 潘颖, 洪霞

2018, 39(1):  124-131.  doi:10.7503/cjcu20170241

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在玻璃基底上分别生长了疏水的ZnO晶种层和超疏水的ZnO纳米线阵列. 在磁场作用下1 min内, 磁性载体/牛血清白蛋白纳米复合物在基底表面即可达到吸附饱和值; 同时发现, 以ZnO纳米线阵列为分离基底时的磁分离效率明显高于玻璃片和ZnO晶种层, 且这种差距随着纳米复合物浓度的降低而加大, 这与超疏水基底具有较小的固-液接触面积及较大的流体剪切力有关. 进一步将目标蛋白拓展至血红蛋白及溶菌酶这2种具有不同性质的典型蛋白, 证实了该影响规律具有一定的普适性, 超疏水基底在提高蛋白磁分离效率方面比商用玻璃、 聚丙烯塑料和疏水基底具有更明显的优势, 并对“硬”蛋白具有更佳的磁分离效果. 本研究有助于进一步理解界面性质对蛋白吸附行为的影响, 并为构建新型高效蛋白分离平台开辟了新思路.



Ti_(100-δ)Cu_δ(δ=0.02, 0.28, 1.39, 5.65)阴极的制备及电催化还原NO₃^-机理

孔艳, 王立章, 杨胜翔, 赵鹏

2018, 39(1):  132-140.  doi:10.7503/cjcu20170229

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以Ti板为基体, 采用异位电沉积法通过调控电镀时间制备了质量分数(δ)分别为0.02, 0.28, 1.39和5.65的Ti_(100-δ)Cu_δ阴极; 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 电化学测试及N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}处理实验等手段对其微观形貌、 物相组成、 电催化活性、 抗腐蚀性能和产物选择性等进行了表征. 结果表明, δ≥0.28时Ti_(100-δ)Cu_δ电极表面的Cu镀层呈现(111)晶面择优取向, 可有效提高电极稳定性; Cu活性层的形成为N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}的吸附提供了活性点位, 增强了电极的电催化性能, 但Cu的加入会降低电极抗腐蚀性能; 在一定的载铜量范围内, 单质Cu对N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}降解产物N\begin{array}{c}{O}_2^{-}\end{array}的吸附有一定的抑制作用, 但会增强N\begin{array}{c}{O}_2^{-}\end{array}的还原反应活性, 提高N₂选择系数. 应用Ti_(100-δ)Cu_δ(δ=5.65)阴极在电流密度为20 mA/cm²、 电解时间6 h条件下对N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}进行处理, 结果表明, N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}去除率和N₂选择系数分别高达75.47%和32.65%, 与Ti电极的N\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}去除率(39.89%)和N₂选择系数(2.19%)相比有显著提高.



LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂@C复合材料的制备及电化学性能

王坤, 黄梦怡, 张小颂, 黄俊杰, 邓祥, 刘长路

2018, 39(1):  141-147.  doi:10.7503/cjcu20170215

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采用活性炭吸附含Co²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺和Li⁺的乙酸盐混合溶液, 辅以高温热处理制备了碳包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM@C). 透射电子显微镜(TEM)观测结果表明, 碳包覆层的厚度约为10 nm. 电化学性能测试结果表明, 在0.2C下首次放电比容量为181 mA·h/g, 首次充放电效率为90.7%; 在20C倍率下, NCM@C仍具有78 mA·h/g的放电比容量, 而采用溶胶凝胶法制备的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM) 的比容量仅为39 mA·h/g; NCM@C还表现出良好的循环稳定性, 在0.2C倍率下循环50周容量保持率为88.1%, 而NCM容量保持率仅为66.4%.



锂离子电池浓度梯度正极材料LiNi_0.643Co_0.055Mn_0.302O₂的合成与表征

罗熳, 蒋文全, 韩雪, 郭荣贵, 李涛, 于丽敏

2018, 39(1):  148-156.  doi:10.7503/cjcu20170198

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采用“两步”进料方式实现进料口浓度的连续梯度变换, 并根据数学微积分公式完成材料的浓度梯度设计. 通过共沉淀方法和“管道式合成”技术合成了浓度梯度前驱体, 并与过量6.5%的LiOH·H₂O在氧气气氛下混合煅烧得到浓度梯度正极材料. 浓度梯度正极材料的平均化学成分由ICP-AES测得为LiNi_0.643Co_0.055Mn_0.302O₂. SEM照片显示, 浓度梯度LiNi_0.643Co_0.055Mn_0.302O₂正极材料呈球状, 粒径大小约 5 μm, 其振实密度为2.029 g/cm³. XRD谱图表明, LiNi_0.643Co_0.055Mn_0.302O₂具有良好的α-NaFeO₂层状结构; 最小二乘法Rietveld精修得晶格参数a=0.2877(5) nm, c=1.4242(24) nm, V=0.102088(31) nm³. EDS和元素分布图共同验证了浓度梯度正极材料中Ni, Co, Mn的梯度变化. 电化学测试结果表明, LiNi_0.643Co_0.055Mn_0.302O₂初始放电容量为187.68 mA·h ·g^-1, 库仑效率为84.76%; 1C倍率下充放电循环200周后放电容量为146.45 mA·h ·g^-1, 容量保留率为86.90%.



Pt-CeO₂/聚苯乙烯磺酸盐功能化碳纳米管复合物的制备及对甲醇的电催化氧化性能

陈晨, 李丽, 陈金华, 张小华, 许杰, 李益波, 韦杰

2018, 39(1):  157-165.  doi:10.7503/cjcu20170168

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通过阴离子聚合物聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对碳纳米管(CNTs)进行非共价功能化修饰得到PSS 功能化的碳纳米管(PSS-CNTs), 利用带负电的PSS和Ce³⁺之间的静电作用将Ce³⁺组装到CNTs表面, 再利用Ce³⁺与PtC\begin{array}{c}{l}_4^{2-}\end{array}之间存在的静电作用和氧化还原反应实现CeO₂和Pt纳米粒子在CNTs表面的原位沉积, 得到复合催化剂Pt-CeO₂/PSS-CNTs. 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 能谱仪(EDS)及拉曼光谱仪(Raman)等对催化剂进行了表征. 电化学性能测试结果表明, 由于PSS-CNTs表面原位沉积的Pt纳米粒子相对于在原始CNTs上沉积的Pt纳米粒子具有更小的粒径、 更好的分散均匀性和稳定性, 同时Pt与CeO₂之间存在良好的协同效应, Pt-CeO₂/PSS-CNTs催化剂对甲醇电催化氧化具有较好的催化活性和化学稳定性, 当n_Pt/n_Ce=2/3时催化性能最优.



高分子化学

聚乙烯单晶纳米力学性质的单分子力谱研究

吕秀娟, 宋宇, 张文科

2018, 39(1):  166-171.  doi:10.7503/cjcu20170434

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基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱技术(SMFS), 在单分子水平上研究聚乙烯单晶中单分子链在外力诱导下的熔融过程. 研究表明, 随着聚乙烯单晶厚度的增加, 熔融解链过程需要破坏的作用位点随之增加, 解链力值显著提高; 刚性力加载装置会降低作用位点解离速率, 进而升高解链力值, 促进力学稳定性相对较差的中间态形成.



基于碳酸钙模板的特殊形状层层组装微胶囊的制备

杨辉, 李通, 仝维鋆, 高长有

2018, 39(1):  172-177.  doi:10.7503/cjcu20170416

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以Na₂CO₃和CaCl₂为原料, 聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)为添加剂, 通过磁力搅拌和超声混合的方式分别制备了两面凸碟形仿血小板形状和纺锤形的碳酸钙微粒. 仿血小板形状的碳酸钙微粒为球霰石晶相, 而纺锤形碳酸钙微粒为文石晶相. 模板微粒中均掺杂了少量PAH. 溶液混合方式和PAH添加剂的协同作用导致了特殊形状碳酸钙微粒的形成. 以这2种粒子为模板通过层层组装技术分别制备了仿血小板形状和纺锤形微胶囊. 得到的微胶囊能够在水中分散良好并保持模板的特殊形状.



纳米纤维增强双层组织引导膜的力学性能及细胞响应

王志微, 黄棣, 席少晖, 徐梦洁, 朱雪芳, 连小洁, 魏延, 陈维毅

2018, 39(1):  178-184.  doi:10.7503/cjcu20170336

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通过热致相分离结合静电纺丝技术, 在纳米羟基磷灰石/聚酰胺(nHA/PA)多孔膜基底表面形成不同取向的PA纳米纤维, 制备了纤维增强双层组织引导膜. 研究了不同转速(0, 500, 1500 r/min) 下, nHA/PA多孔膜表面形成的PA纳米纤维的微观结构及取向情况对力学性能的影响. 将双层组织引导膜与MG63细胞共培养, 研究细胞在双层组织引导膜周围的生长情况, 并通过四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)定量研究了细胞的增殖情况. 结果表明, 热致相分离法制备的nHA/PA多孔膜表面及内部富含多孔结构, nHA晶粒在PA基质中均匀分布. 采用静电纺丝法在nHA/PA多孔膜表面构建纳米纤维, 随着转速增大, nHA/PA多孔膜表面的PA纳米纤维取向性逐渐增加. 引入PA纳米纤维后, 双层组织引导膜的力学性能均有增强, 在500 r/min转速下, 双层组织引导膜中, 纳米纤维层与nHA/PA基底应变同时达到最大, 拉伸强度达到(39.86±4.73) MPa. 细胞实验结果显示, 双层组织引导膜周围的细胞生长良好, 增殖明显, 具有良好的细胞相容性, 在牙周组织缺损再生领域有潜在应用前景.



Fe₃O₄@聚吡咯@聚苯胺核壳结构的制备及吸波性能

张龙, 万晓娜, 段文静, 秋虎, 后洁琼, 王晓瑞, 李慧, 杜雪岩

2018, 39(1):  185-192.  doi:10.7503/cjcu20170318

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用聚吡咯(PPy)对溶剂热法制备的Fe₃O₄纳米颗粒进行表面修饰, 再用聚苯胺(PANI)调控Fe₃O₄@PPy复合材料的电磁组成, 制备出具有核壳结构的Fe₃O₄@PPy@PANI复合吸波材料. 当PPy对Fe₃O₄纳米颗粒修饰后, PANI极易包覆在纳米颗粒表面. 电磁性能分析结果表明, 当苯胺(An)与Fe₃O₄@PPy质量比为1/4时, 最小反射损耗值(RL_min)达到-39.2 dB; 当An与Fe₃O₄@PPy的质量比为1/2时, 反射损耗小于-10 dB的频宽达到4.6 GHz. 电磁成分比例对复合材料的吸波性能有较大的影响, 随着聚苯胺含量的增加, 电磁吸收呈现先增加后减小的趋势.