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2018年 第39卷 第6期    刊出日期：2018-06-10

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高等学校化学学报2018年第39卷第6期封面和目次

2018, 39(6):  0-0. 

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综合评述

卤化钙钛矿型纳米晶的光学性能及应用研究进展

嵇天浩, 田颜清

2018, 39(6):  1113-1120.  doi:10.7503/cjcu20170788

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本文重点论述了全无机卤化钙钛矿型(ABX₃)纳米晶的光学性能及应用. 介绍了这类纳米晶的制备方法: 常压溶剂热法和离子交换法, 并进一步阐述其光学性能(主要包括光吸收性能和发光性能)及相关应用(主要包括发光二极管和太阳能电池及其在激光材料、 光电探测器和光催化剂领域的应用). 这类材料优异的光电性能使其在其它领域也具有潜在的应用价值.



研究论文: 无机化学

分级结构类釉质氟磷灰石的原位仿生再矿化合成

崔岩, 张恺, 陈一新, 孙宏晨, 黄洋, 王丹丹

2018, 39(6):  1121-1126.  doi:10.7503/cjcu20180171

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以酸蚀牙釉质为模板, 在仿生条件下进行原位釉质再矿化, 合成了具有分级结构的类釉质样晶体. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线能谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析及机械性能检测等手段对再矿化层晶体的形貌、 化学组成、 硬度和生物相容性等性质进行了表征, 并将其与水热条件下合成的类釉质样结构晶体进行比较. 结果表明, 2种方法均可获得类似于天然牙釉质釉柱及釉间柱样分级结构, 所得晶体主要为氟磷灰石. 在仿生条件下得到的类釉质晶体更接近于天然牙釉质釉柱及釉间柱样分级结构, 在形貌、 结构组成及硬度上均优于水热条件下得到的晶体.



核壳结构分子筛β@IISERP-COF2小球的合成

黄薇薇, 任家旺, 方千荣, VALTCHEV Valentin

2018, 39(6):  1127-1131.  doi:10.7503/cjcu20180071

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将分子筛β置于前驱体溶液中的多孔性阴离子交换树脂小球内部进行结晶, 在移除牺牲模板离子交换树脂后得到坚固的分子筛β小球. 以此为基底在其表面包覆疏水性IISERP-COF2, 样品记为zeolite β@IISERP-COF2. 共价有机骨架材料(COFs)的疏水性有利于分子筛在潮湿环境中吸附CO₂, 空气湿度为79%时, zeolite β@IISERP-COF2的吸水量为2.1%(质量分数), 比分子筛β的吸水量(11.0%)显著降低.



高效利用稻壳热解炭制备吸附炭与硅酸钙

程岩岩, 隋光辉, 陈志敏, 刘欢, 段亚军, 王晓峰, 杨晓敏, 王子忱

2018, 39(6):  1132-1137.  doi:10.7503/cjcu20170796

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报道了一种稻壳热解炭高效综合利用的方法. 以稻壳热解炭为碳源和硅源, 采用同步溶硅活化法分离碳和硅, 采用碱溶液表面修饰法制备吸附炭, 采用氧化钙沉淀法制备硅酸钙并回收碱溶液. 以对孔雀石绿溶液的脱色率作为评价吸附炭性能的指标, 考察制得的吸附炭的吸附性能. 实验结果表明, 在优化的条件下(pH=7、 吸附温度30 ℃、 吸附时间60 min), 吸附炭的脱色率可达到99.9%. 利用X射线衍射研究了不同钙/硅摩尔比(Ca/Si)和热处理温度下制备的硅酸钙的晶型结构. 发现Ca/Si摩尔比和热处理温度对硅酸钙的晶型结构存在影响. 当Ca/Si摩尔比为3, 热处理温度为800 ℃时可以获得α_L'-Ca₂SiO₄型稻壳基硅酸钙. 采用统计学方法考察了Ca/Si摩尔比、 反应温度和反应时间对碱回收率的影响. 其影响大小顺序为: Ca/Si摩尔比, 反应温度, 反应时间. 当Ca/Si摩尔比为3.0时, 在90 ℃下反应1 h后碱回收率达到100%.



亚磷酸锰开放骨架化合物质子传导性质

王志秀, 沐影, 王艺霖, 孙小媛, 苏钽, 刘靖尧

2018, 39(6):  1138-1144.  doi:10.7503/cjcu20170645

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在离子热条件下合成了新颖的微孔亚磷酸锰开放骨架材料??NH₄??₄[Mn₄(PO₃H)₆](JIS-10), 并对该样品进行了质子传导性质测试. 研究了在无水氛围下煅烧和饱和水氛围下JIS-10导电性质对电导率的影响, 结果表明, 在相对湿度98%水氛围下, JIS-10 的质子电导率从1.23×10^-4 S/cm(7 d)提升至1.07×10^-3 S/cm(60 d), 证明样品的水饱和程度对质子电导率的提升具有重要作用.



氯化物体系中La的电化学提取及共沉积Zn-La合金

薛云, 曹萌, 杨雪, 徐琰璐, 颜永得, 纪德彬, 马福秋

2018, 39(6):  1145-1151.  doi:10.7503/cjcu20170605

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通过循环伏安、 方波伏安和开路计时电位等方法研究了723 K时, La(Ⅲ)在LiCl-KCl和LiCl-KCl-ZnCl₂熔盐体系中Mo电极上的电化学行为. 结果表明, La(Ⅲ)还原为金属La是一步扩散控制的不可逆还原反应. 在LiCl-KCl-ZnCl₂熔盐中, La(Ⅲ)在预先沉积的Zn阴极上欠电位沉积形成4种Zn-La金属间化合物. 在923 K时通过恒电流电解获得Zn-La合金, 通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)以及附带的能谱仪(EDS)对合金的相组成和微观形貌进行了分析. 采用恒电位电解提取La并用方波伏安曲线检测La(Ⅲ)离子浓度的变化, 电解50 h后, La(Ⅲ)离子浓度接近于零, 提取效率达到99.55%.



Pt修饰TiO₂纳米管的接触势与光电性能

翁晴, 李静玲, 廖薇, 余华梁, 余巧莺

2018, 39(6):  1152-1157.  doi:10.7503/cjcu20170517

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采用碱熔-水热法在常压下制备了Pt修饰TiO₂复合纳米管(Pt-TNT), 并对其微观组织形貌和性能进行了表征. 结果表明, Pt-TNT 主要由锐钛矿相和金红石相TiO₂组成, 铂和氧化铂(Pt, PtO, PtO₂, 记作Pt{\mathrm{O}}_x^{\delta +})分散在TiO₂纳米管表面. Pt-TNT表面接触势为Pt{\mathrm{O}}_x^{\delta +}-锐钛矿-金红石-Pt{\mathrm{O}}_x^{\delta +}类型, Pt-TNT比表面积(BET)由原料的9.0 m²/g增至41 m²/g, 增加3.55倍. 傅里叶变换红外(FTIR)光谱中1047与1641 cm^-1处的OH弯曲振动峰是由Pt-TNT样品表面吸附δ-H₂O所致. 表面光电压分析显示TiO₂表面光伏响应红移, 在外电场作用下深能级上的束缚激子由带-带跃迁变为亚带隙跃迁.



分析化学

金黄色葡萄球菌活细胞合成ZnSe量子点

张亚楠, 杨玲玲, 涂家薇, 崔然, 庞代文

2018, 39(6):  1158-1163.  doi:10.7503/cjcu20180127

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利用“时-空耦合策略”在金黄色葡萄球菌内制得ZnSe量子点, 从而将金黄色葡萄球菌转变成为荧光细胞. 采用透射电子显微镜(TEM)、 原子力显微镜(AFM)、 动态光散射(DLS)、 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱等对从细胞内提取出的ZnSe量子点进行了表征. 结果表明, 提取出的ZnSe量子点粒径均一、 分散性好,平均粒径为(2.96±0.76) nm, 具有良好的荧光性质, 最大荧光发射波长为537 nm.



羧甲基-β-环糊精手性固定相拆分17种β-内酰胺及其机理

周敏, 徐小英, 龙远德

2018, 39(6):  1164-1171.  doi:10.7503/cjcu20170810

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以羧甲基-β-环糊精为手性固定相填料, 建立了反相高效液相色谱拆分17种顺式-β-内酰胺的方法. 考察了流动相pH值、 盐种类和浓度及流动相组成对分离效果的影响. 选定的流动相为(0.10% NH₄Ac+FA)(pH=5.0)-MeOH(体积比70∶30), 在此条件下, 17个β-内酰胺化合物中有7个化合物的分离度>1.5, 4个化合物的分离度在1.0~1.5之间, 其余化合物的分离度<1.0. 理论拆分机理研究结果表明, 羧甲基-β-环糊精手性拆分过程是环糊精的包结作用与氢键、 偶极相互作用和立体位阻等作用力协同作用的过程. 与未衍生的环糊精手性固定相相比, 羧甲基-β-环糊精手性固定相具有更好的分离效果.



基于薄层色谱原位富集显微拉曼光谱法快速检测降压保健食品中非法添加的3种西药

许凤, 李晓雪, 李莉, 刘吉成

2018, 39(6):  1172-1177.  doi:10.7503/cjcu20170735

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基于薄层色谱(TLC)与显微拉曼光谱(Micro-Raman spectroscopy)联用技术, 对降压类保健食品中非法添加的3种化学成分(尼莫地平、 拉西地平和尼群地平)进行原位富集检测, 并对6种降压保健食品进行了测试. TLC法采用硅胶60F₂₅₄铝合金薄层板为固定相, 环己烷-乙酸乙酯(体积比5∶4)混合溶液为展开剂, 在紫外灯(254 nm)下检视定位, 使添加成分与保健食品基质进行初步分离; 再对薄层板上微量添加成分斑点用丙酮原位富集, 直接检测富集斑点的显微拉曼光谱, 激光光源波长780 nm, 显微镜倍数10倍, 扫描范围100~3300 cm^-1, 激光功率24.0 mW, 曝光时间0.05000 s, 扫描30次. 结果表明, 常用降压类保健食品基质对添加成分检测结果无干扰, 检出限为2~4 μg. 本方法准确、 灵敏、 简便、 快速, 为降压类保健食品中非法添加化学成分的快速检测提供了新的手段.



地西泮与乙醇协同作用机制的荧光光谱分析

崔胜峰, 万敬伟, 周成合

2018, 39(6):  1178-1184.  doi:10.7503/cjcu20170710

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基于荧光光谱分析技术, 通过体外模拟生理环境实验和动物体内实验探索了地西泮与乙醇的协同作用机制. 研究结果表明, 在地西泮体内代谢初期, 血液中乙醇的存在可以降低地西泮-人血清白蛋白(HSA)络合物的结合平衡常数, 致使血液中地西泮游离分子的浓度相对增大, 可加速地西泮分子的代谢速率, 降低药物的半衰期, 从而增强地西泮在体内的药效, 产生协同作用.



有机化学

O-连接N-乙酰葡糖胺转移酶抑制剂的筛选与活性分析

刘宇博, 张娜娜, 陈锦娇, 朱彤, 张嘉宁, 李文利

2018, 39(6):  1185-1190.  doi:10.7503/cjcu20170819

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利用药物发现软件Discovery Studio 4.5(DS), 以基于结构的虚拟筛选天然产物化合物库的方法, 获得O-连接N-乙酰葡糖胺转移酶(OGT)天然产物抑制剂阿曼托双黄酮(AF). AF能够在体外抑制OGT的酶活. 分子动力学(MD)模拟实验结果表明, AF能够稳定结合在OGT蛋白的底物结合口袋中, 并与口袋附近多个氨基酸形成氢键. 细胞内活性检测结果表明, AF能够有效抑制蛋白质的O-GlcNAc修饰, 具有良好的OGT抑制活性.



4,13-二硫杂苯并-18-冠-6的合成及对Ag⁺的选择性萃取

田欢, 张梦龙, 王莉莎, 童碧海, 赵卓

2018, 39(6):  1191-1196.  doi:10.7503/cjcu20170760

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以邻苯二酚为原料, 经酯化、 还原及亲核取代反应合成了4,13-二硫杂苯并-18-冠-6(DSB18C6); 采用核磁共振氢谱(¹H NMR)和X射线单晶衍射分析对化合物进行了结构表征; 采用溶剂萃取法考察了其银离子选择键合行为. 结果表明, 该类冠醚对Ag⁺表现出很高的萃取性能和选择性, 在多种离子(Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺)共存的复杂体系中, DSB18C6对Ag⁺的萃取效率高达95%.



含哌嗪酰胺类杨梅素衍生物的合成及生物活性

阮祥辉, 赵洪菊, 张橙, 陈丽娟, 李普, 王一会, 贺鸣, 薛伟

2018, 39(6):  1197-1204.  doi:10.7503/cjcu20170740

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以杨梅苷、 哌嗪和各种芳香酸为原料, 通过甲基化保护羟基和脱苷形成选择性单一的杨梅素中间体, 然后以三步取代反应连接哌嗪和芳香酸, 合成了13个新型含哌嗪酰胺类杨梅素衍生物. 采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法测试了化合物对人类乳腺癌细胞(MDA-MB-231)体外增殖的抑制活性. 结果表明, 大多数含哌嗪酰胺的杨梅素衍生物对MDA-MB-231细胞表现出较好的抑制活性. 当浓度为1 μmol/L时, 化合物4a和4i的抑制活性均高于阳性对照药盐酸表阿霉素; 当浓度为10 μmol/L时, 化合物4h和4i的抑制活性高达86.7%和83.6%.



物理化学

不同力场对B-DNA到A-DNA构型转变的影响

张宏, 蔡文生, 邵学广

2018, 39(6):  1205-1211.  doi:10.7503/cjcu20180201

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采用分子动力学模拟方法比较了最新版CHARMM和AMBER(包括bsc1和OL15)力场对水溶液中B-DNA到A-DNA转化过程的影响, 利用扩展自适应偏置力(eABF)方法计算了转化过程的自由能变化. 研究结果表明, 在不同力场下, 水环境中的DNA最稳定结构存在差异, AMBER力场比CHARMM力场更符合实验结果. AMBER力场下DNA最稳定结构的小沟较窄, 稳定于B构型; 而CHARMM力场下DNA最稳定结构的小沟较宽, 介于B构型与A构型之间. 通过分析DNA周围离子及水的分布情况发现, CHARMM力场下DNA小沟周围的离子密度明显低于AMBER力场, 不能很好地抵消2条磷酸骨架之间的排斥作用, 这是CHARMM力场下小沟较宽且趋向A构型的主要原因.



十氢化萘低温燃烧反应的动力学机理

李颖丽, 王静波, 李象远

2018, 39(6):  1212-1220.  doi:10.7503/cjcu20180160

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采用量子化学方法研究了十氢化萘低温燃烧的动力学机理, 获得了脱氢反应、 自由基加氧反应及1,5氢迁移反应等反应的动力学参数, 并在CBS-QB3水平下获得了相关物种的热力学参数, 通过过渡态理论计算获得了具有紧致过渡态反应的高压极限速率常数, 而无能垒反应的速率常数则由变分过渡态理论得到. 基于此机理分析了十氢化萘低温反应的动力学规律和热力学机制. 相比于链烷烃和单环烷烃, 十氢化萘自由基加氧反应的速率常数随温度变化较快, 1,5-氢迁移反应的能垒较高, 揭示了物质结构对反应动力学的影响. 热力学平衡常数分析结果表明, 在低温下十氢化萘自由基加氧反应起主导作用. 通过拟合获得了所有反应Arrhenius形式的速率常数, 这些参数可用于双环烷烃低温燃烧机理的构建和优化.



双异质诱导层对红荧烯薄膜晶体管性能的影响

孙洋, 闫闯, 谢强, 史超, 张梁, 王丽娟, 孙丽晶

2018, 39(6):  1221-1227.  doi:10.7503/cjcu20180092

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在二氧化硅衬底上依次真空沉积p-六联苯(p-6P)和酞菁铜(CuPc)构成双异质诱导层, 研究了不同衬底温度下双异质诱导层对红荧烯薄膜形貌的影响, 以及红荧烯分子在双异质诱导层上的生长过程. 分析发现, 第二诱导层酞菁铜的局部有序性对红荧烯薄膜的结晶度有直接影响. 随着衬底温度的升高, 酞菁铜薄膜有序区域面积增大, 红荧烯的棒状晶粒也逐渐增大. 当酞菁铜和红荧烯的衬底温度均为90 ℃, 红荧烯蒸镀厚度为20 nm时, 红荧烯薄膜形成高度有序、 内部连接及具有特定方向的棒状晶畴. 利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析了红荧烯薄膜的晶体结构, 发现经过双异质诱导后的红荧烯薄膜转变为多晶形态. 另外, 红荧烯薄膜晶体管性能也明显提高, 开态电流提高了约3个数量级, 迁移率提高了30倍, 阈值电压降低了20 V.



单分子磁镊测量高亲和反应系数

陆越, 马建兵, 黄星榞, 肖雪, 李明, 陆颖, 徐春华

2018, 39(6):  1228-1234.  doi:10.7503/cjcu20180083

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介绍了一种基于单分子磁镊测量反应系数的分析方法, 并以单链结合蛋白与单链DNA的结合过程为例, 通过测量和计算, 得出了相应的反应系数, 并获得了反应的详细信息.



介孔SiO₂包覆Ag/ZIF-8核壳型催化材料的合成

肖珊珊, 欧阳逸挺, 李小云, 王朝, 吴攀, 邓兆, 陈丽华, 苏宝连

2018, 39(6):  1235-1241.  doi:10.7503/cjcu20170811

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通过液相自组装制备了Ag/ZIF-8; 进一步以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂, 在疏水Ag/ZIF-8颗粒表面包覆一层介孔二氧化硅(MS)壳, 合成了具有核壳结构的Ag/ZIF-8@MS催化剂, 并对其进行了结构和性能表征. 结果表明, Ag/ZIF-8@MS具有均一的颗粒尺寸(Ag/ZIF-8@MS粒径约为100 nm, Ag粒径约为15 nm)、 较高的比表面积(539 m²/g)及较大的孔体积(0.64 m³/g); 透射电子显微镜表征结果表明, 介孔二氧化硅表层厚度约为20 nm. 于550 ℃煅烧后, 催化剂结构转变成Ag/ZnO@MS核壳结构. 以催化对硝基苯酚生成对氨基苯酚为模型反应, 对2种结构的Ag催化剂的催化性能进行了测试. 催化反应结果表明, 核壳型结构Ag/ZIF-8@MS材料催化对硝基苯酚反应的转化率超过95%, 证明了这种以ZIF-8为载体的核壳型材料的优势.



沥青改性稻壳基活性炭的制备及电化学性能

刘艳华, 金璐, 薛北辰, 郭玉鹏

2018, 39(6):  1242-1248.  doi:10.7503/cjcu20170763

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以固定碳含量高、 导电性好的沥青为改性剂, 通过低温混匀、 中温固化的方法对稻壳基活性炭进行改性. 结果表明, 沥青与活性炭的最优质量比为1∶5, 沥青改性后的稻壳基活性炭在1 mol/L Et₄NBF₄/PC电解液中, 体积比电容由67.54 F/mL提升至84.34 F/mL. 在1 A/g电流密度下恒流充放电10000次后, 沥青改性的活性炭仍有91.52%的电容保持率, 远高于未改性活性炭的保持率(84.11%).



真空加热活化法提高内嵌钴粒子的碳纳米管的水裂解产氢催化活性

邹佳运, 刘一蒲, 陈辉, 李国栋

2018, 39(6):  1249-1254.  doi:10.7503/cjcu20170715

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采用真空加热活化法制备出高催化活性的内嵌金属钴纳米粒子的碳纳米管材料. 通过增加碳纳米管材料的本征碳缺陷位点, 显著提升了材料的催化活性(>7倍). 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和拉曼(Raman)光谱表征结果显示, 真空加热活化增加了碳纳米管的本征碳缺陷, 并减少了碳纳米管碳层的杂原子含量. 电化学表征和电催化水裂解实验结果表明, 增加碳纳米管的本征碳缺陷位既可以在碳纳米管上产生更多的催化位点, 又可以提高碳纳米管界面的电荷迁移能力, 进而提高对水裂解的催化性能.



Ce掺杂固体酸活化的碱木质素的抗氧化性能

张岩, 张盛明, 方桂珍

2018, 39(6):  1255-1259.  doi:10.7503/cjcu20170746

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采用共沉淀法, 将硝酸铈与硝酸锆溶液混合, 制备了掺杂CeO₂的ZrO₂载体, 再通过浸渍焙烧法负载S₂{\mathrm{O}}_8^{2-}制备了稀土固体酸催化剂, 将其应用于碱木质素多羟基活化反应. 通过Hamment指示剂法、 X射线小角衍射(XRD)分析、 BET比表面积和硫含量测定, 研究了不同Ce掺杂比例对固体酸的酸强度、 载体晶型和比表面积的影响. 用该固体酸催化木质素氢化反应后, 木质素的酚羟基和总羟基含量及还原能力提高, 对1,1-二苯基-2-三硝基苦肼(DPPH)自由基及2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基的清除能力增强. 实验结果表明, 与S₂{\mathrm{O}}_8^{2-}/ZrO₂相比, 掺杂Ce后, 催化剂S₂{\mathrm{O}}_8^{2-}/ZrO₂-CeO₂的比表面积增大, 硫含量增加, 反应后木质素酚羟基和总羟基含量分别从1.52%和2.31%提高至3.35%和10.35%, 总羟基含量显著提高. 这表明掺杂Ce后的催化剂对碱木质素氢化活化反应具有良好的催化作用, 同时保留了木质素芳香环不饱和键, 且活化后的木质素具有较好的抗氧化能力.



聚乙烯吡咯烷酮对模拟混凝土孔隙液中钢筋的缓蚀效应

董士刚, 高颖波, 官自超, 王海鹏, 王霞, 杜荣归, 宋光铃

2018, 39(6):  1260-1266.  doi:10.7503/cjcu20170648

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应用电化学阻抗谱和极化曲线测试技术, 结合扫描电子显微镜(SEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和拉曼(Raman)光谱分析, 研究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 作为缓蚀剂对钢筋的缓蚀效应和机理. 结果表明, PVP对pH值为11.0, 含0.5 mol/L NaCl的模拟混凝土孔隙液中的钢筋具有良好的缓蚀作用, 可有效抑制钢筋的腐蚀; PVP浓度变化对钢筋腐蚀行为有显著的影响, 当浓度为25 mg/L时, PVP对钢筋的缓蚀效率达到89.1%; PVP通过在钢筋表面形成吸附膜来抑制钢筋的腐蚀.



LiNi_0.8Co_0.2-2xAl_xMn_xO₂材料的制备与电化学储能性能

李欢, 江奇, 邱家欣, 刘青青, 高艺珂, 卢晓英, 胡爱琳

2018, 39(6):  1267-1273.  doi:10.7503/cjcu20170533

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采用高温固相法制备了LiNi_0.8Co_0.2-2xAl_xMn_xO₂(x=0, 0.005, 0.01, 0.025, 0.04, 0.05)系列材料, 并对材料的形貌、 结构和电化学性能等进行了表征. 研究结果表明, 所得材料均具有α-NaFeO₂结构, 阳离子混排程度随着锰、 铝元素的增加和钴元素的减少呈现先减小后增加的趋势. 当x=0.01时, 材料的锂镍混排程度最低, 拥有最小的电荷转移阻抗和较大的锂离子扩散系数, 电化学性能和稳定性最好. 在0.1C下, 放电比容量可达175.2 mA·h/g; 在0.2C下, 循环50周后容量保持率为92.7%.



高分子化学

聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯对人胰岛淀粉样蛋白聚集的抑制作用

陆通, 王春洋, 朱智慧, 蒋巍, 霍明楠, 李菲

2018, 39(6):  1274-1280.  doi:10.7503/cjcu20180166

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利用共价结合的方法在氧化石墨烯(GO)表面修饰聚乙烯亚胺(PEI), 得到了稳定的GO-PEI复合物. 透射电子显微镜和圆二色谱实验结果显示, 对于人类胰岛淀粉样多肽(hIAPP)的纤维化聚集GO-PEI比GO有更强的抑制能力. 结合ThT荧光和原子力显微镜实验结果发现, 在hIAPP聚集过程的成核初期加入GO-PEI有最好的抑制效果, 在纤维化过程的生长期加入GO-PEI能部分抑制hIAPP纤维的形成, 但GO-PEI不能使成熟的hIAPP纤维解聚集.



后磺化法精确可控制备磺化聚芳醚砜及其质子交换膜性能

肖磊, 张晨, 何美玉, 陈康成

2018, 39(6):  1281-1289.  doi:10.7503/cjcu20170842

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以不同配比4,4'-二氟二苯砜、 4,4'-联苯二酚和4,4'-二羟基二苯砜为单体, 经共聚合得到具有不同高分子量的聚芳醚砜. 由于聚合物上联苯和苯砜片段的电子效应差异较大, 使磺化反应容易发生在电子云密度较高的联苯片段上. 因此采用简单温和的后磺化法, 使磺化聚芳醚砜中的磺酸基团精确接入到主链联苯片段中的醚键邻位上, 并且磺化度可预测. 研究结果表明, 制备的磺化聚芳醚砜(M-SPAES)中的磺酸基团被精确接入到主链上联苯片段中的醚键邻位, 其相对黏度均在1.2 dL/g以上. 质子交换膜(PEM)的离子交换容量(IEC)测定值与理论值完全一致. 膜的吸水率与尺寸变化率随IEC和温度的提高而显著增加, 并且膜平面方向的尺寸变化率小于膜厚方向. 热重分析显示, 所制备的磺化聚芳醚砜在280 ℃以上开始降解. 在20 ℃, 20%相对温度(RH)下, 膜的最大拉伸强度均大于50 MPa, 断裂伸长率在15%以上. PEM在Fenton’s试剂中的破碎时间随IEC的增加而缩短, 在20 ℃时, IEC较小的PEM的破碎时间可达到200 h以上. PEM的质子传导率(σ)随温度和IEC的增加而显著提高. 在H₂/O₂燃料电池性能测试中, 电池温度为60 ℃, 加湿度为80% RH, 背压为0.1 MPa时, 开路电压(OCV)为1.0 V以上, 最大功率可达0.54 W/cm².



ABS/PET/PETG合金非等温结晶动力学

王美琳, 刘玉东, 刘晓丽, 李志英, 刘凤岐

2018, 39(6):  1290-1296.  doi:10.7503/cjcu20170832

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以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合金的增容剂, 探讨了PETG用量对合金力学性能的影响, 并通过差示扫描量热(DSC)仪研究了PET, ABS/PET和ABS/PET/PETG的非等温结晶动力学过程, 使用Jeziorny法对合金的非等温动力学数据进行分析, 计算得到相应动力学参数. 研究结果表明, 随着PETG加入量的增多, 合金的冲击性能和断裂伸长率明显增加, 拉伸强度和弯曲强度稍有降低, 结晶度降低, 结晶速率稍有降低.



锌配合物催化ε-己内酯/L-丙交酯共聚制备环状和线形嵌段共聚酯

李娟, 杜凡凡, 冯锐, 胡倩, 介素云, 李伯耿

2018, 39(6):  1297-1304.  doi:10.7503/cjcu20170792

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以空气稳定的含苯并咪唑基吡啶醇配体的氯化锌配合物为催化剂, 与甲基锂相结合, 在有无苄醇引发的情况下, 分别研究了L-丙交酯(L-LA)的均聚反应以及L-丙交酯和ε-己内酯(ε-CL)的共聚反应. L-丙交酯的均聚反应与ε-己内酯的均聚反应相似, 具有较高的聚合活性; 聚合物的结构分析结果表明, 在聚合体系中有无苄醇存在的情况下, 分别得到以线形和环状聚丙交酯(PLA)为主的聚合产物; 而加入苄醇后聚合物的分子量降低, 分子量分布变窄. 在L-丙交酯和ε-己内酯均聚反应的基础上, 对2种单体的共聚反应进行了研究. 通过顺序加料法, 调节ε-CL/L-LA的起始投料比, 在有无苄醇存在下, 分别制备了一系列不同ε-CL/L-LA比例的线形和环状嵌段共聚物, 对均聚物和共聚物的结构和热性能进行了表征.



HDPE/HIPS/CB复合材料的制备及PTC性能

秦艳丽, 徐海萍, 仇厚田, 翟月, 代秀娟, 杨丹丹, 王静荣

2018, 39(6):  1305-1310.  doi:10.7503/cjcu20170751

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以高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)和高密度聚乙烯(HDPE)为基体, 炭黑(CB)为导电填料, 采用熔融法制备聚合物基正电阻率温度系数效应(PTC)复合材料. 通过扫描电子显微镜(SEM)研究了CB在复合材料两相基体中的选择分布, 采用热敏电阻温度(RT)曲线测试仪研究复合材料PTC性能随CB含量的变化规律. 结果表明, 在HIPS/CB体系中加入HDPE后, 复合材料的渗流阈值降低, PTC强度增强, 耐电压强度有所提高.



利用反相乳液-水滴模板法制备功能性生物基图案化结构

丁凌云, 鞠远来, 孙巍, 陈吉

2018, 39(6):  1311-1318.  doi:10.7503/cjcu20170742

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通过将传统水滴模板法中的单相成膜液改造为反相乳液体系, 引进乳液水滴来加载蛋白质组分, 实现了对亲水组分直接实施水滴模板法从而获得其阵列组装结构. 利用壳聚糖纳米粒子作为皮克林反相乳液的乳化剂制备了稳定的反相乳液体系, 并进一步得到聚乳酸/壳聚糖/牛血清白蛋白的杂化蜂窝状多孔薄膜, 考察了壳聚糖粒子对于乳液稳定和所制备多孔阵列结构形貌的影响, 研究了加入蛋白质浓度和乳液中的水相/油相比例对于所成膜孔形貌的影响, 利用荧光标记蛋白质跟踪确认基于蜂窝状多孔阵列结构上的图案化蛋白质阵列组装形貌.



具有聚集诱导发光效应的水溶性糖基荧光聚合物的制备及性能

凌瑶, 刘雪静, 郝海景, 郝晓辉, 白利斌, 武永刚

2018, 39(6):  1319-1325.  doi:10.7503/cjcu20170747

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首先以吡喃型D-甘露糖为原料, 合成糖单体2-(2,3,4,6-四-O-乙酰-α-D-吡喃甘露糖)甲基丙烯酸乙酯, 并通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合法制备了含双硫酯片段的聚2-(2,3,4,6-四-O-乙酰-α-D-吡喃甘露糖)甲基丙烯酸乙酯(PAcManEMA); 再以PAcManEMA和1,2-二苯基-1,2-二[4'-(2″,3″-环氧丙氧基)苯基]乙烯(TPE-2DGE)为原料, 通过“一锅法”得到结构规整的A-B-A型聚糖(PAcManEMA-TPE); 最后脱去乙酰化保护得到水溶性荧光聚糖(PManEMA-TPE), 产率为90%. 通过核磁共振谱、 傅里叶红外光谱、 凝胶渗透色谱、 荧光光谱以及细胞毒性实验等表征手段对所制备的聚合物进行结构、 性能以及生物毒性研究. 实验结果表明, 目标荧光聚糖PAcManEMA-TPE和PManEMA-TPE均表现出明显的聚集诱导发光效应, 且PManEMA-TPE表现出较低毒性或者无毒性, 具有作为生物医学探针的潜能.



植入金属材料表面的具有响应性药物释放功能的大分子自组装抗菌涂层的制备及性能

李杨, 朱叶, 孟龙, 魏玮, 罗静, 刘晓亚

2018, 39(6):  1326-1333.  doi:10.7503/cjcu20170703

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制备了具有氧化还原响应性的无规共聚物聚{1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-N-[2-(吡啶-2-二硫烷基)-乙基]-丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯}(PPDM), 采用核磁共振波谱、 凝胶液相色谱(GPC)及傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征; 通过选择性溶剂法制备负载有小分子药物扑热息痛(PCTM)的PPDM载药胶体粒子, 通过纳米粒度仪、 透射电子显微镜(TEM)及紫外分光光度计等对胶体粒子的粒径、 形貌和载药率进行了表征; 最后利用电泳沉积技术将上述载药胶体粒子沉积到316L不锈钢表面制备涂层, 对涂层的化学组分、 表面形貌、 抗菌性能、 响应释药性能及细胞毒性等进行了表征. 研究结果表明, 以响应性载药胶体粒子为构筑单元, 利用电泳沉积法可以在316L不锈钢表面制备具有响应性释药功能的抗菌涂层, 该涂层在通过季铵盐杀死细菌的同时可在还原性环境中响应性释放药物扑热息痛, 从而改善由细菌感染所引起的疼痛及发热等症状.



TBIR改性BIIR/NR共混物的结构与性能

张剑平, 宋丽媛, 王浩, 王日国, 贺爱华

2018, 39(6):  1334-1341.  doi:10.7503/cjcu20170676

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研究了新型合成橡胶——高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对全钢轮胎气密层并用橡胶——溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)(质量比70/30)的改性作用, 探讨了BIIR/NR/TBIR共混物的交联密度、 填料分散性及力学性能, 特别是并用硫化胶的气密性及屈挠疲劳性能等. 结果表明, 与无定型的BIIR和NR相比, 结晶性TBIR的引入提高了炭黑填充的BIIR/NR/TBIR混炼胶的强度和模量, 且随着TBIR用量的增大, 混炼胶中TBIR的结晶熔融峰更明显, 混炼胶的强度与模量显著提高. 硫化特性结果表明, 随着TBIR用量的增大, BIIR/NR/TBIR共混物的硫化速率略有提高, 交联密度略有降低; TBIR用量为10~30份(生胶总质量的10%~30%)时, BIIR/NR/TBIR硫化胶在机械性能基本保持不变的情况下, 耐热氧老化性能提高10%以上, 耐一级屈挠疲劳性能提升2~5倍, 气密性提高17%. 炭黑分散结果表明, 经过动态疲劳实验BIIR/NR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径增大至11.5 μm, 明显大于BIIR/NR/TBIR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径. 对含TBIR硫化胶在周期性应力应变过程中的结构演变及对耐疲劳裂纹引发性能的影响机制进行了探讨, 结果表明, TBIR可改性BIIR或者BIIR/NR制备高抗裂口引发的全钢轮胎气密层材料.



溶胶-凝胶法制备超亲水型低折射率膜层材料

张书铭, 罗建辉, 夏碧波, 李远洋, 何玫莹, 江波

2018, 39(6):  1342-1348.  doi:10.7503/cjcu20170606

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以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体, 乙醇为溶剂, 氨水为催化剂, 制备二氧化硅(SiO₂)前驱体溶胶, 并采用氢氟酸(HF)对溶胶中的球形SiO₂粒子进行刻蚀改性, 通过浸渍提拉法镀膜制备多孔SiO₂膜层材料. 研究结果表明, HF刻蚀后, 多孔SiO₂膜层材料的折射率明显降低, 当HF的质量分数为3%时, 膜层的折射率降低至1.101, 膜层的静态接触角降低为3°, 并且膜层的防雾性能得到显著提高.