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2019年 第40卷 第3期    刊出日期：2019-03-10

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高等学校化学学报2019年第40卷第3期封面和目次

2019, 40(3):  0-0. 

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相关文章 | 多维度评价

无机化学

新型Cd(Ⅱ)-MOF的合成及对4-硝基苯胺的高效识别

付林杰, 骆然, 汪淑华, 张宁, 陈超

2019, 40(3):  419-424.  doi:10.7503/cjcu20180579

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采用新型1,3,5-三(1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TBB)配体及2,5-二羟基对苯二甲酸(H₂dhtp)线性配体, 以Cd(Ⅱ)离子为中心节点, 构筑了具有新型拓扑结构(unj)的手性金属-有机框架材料[Cd(TBB)(dhtp) ](配合物1). 该配合物具有较强的光致发光性能, 可分散在溶液中荧光检测硝基配合物等污染物. 其中, 4-硝基苯胺对配合物1具有高效的荧光猝灭能力, 检测限可低至0.145 mg/L, 并具有较好的选择性.



可再生Fe₃O₄/CuFeS₂/生物质复合降解柱对有机染料的处理性能

张巨擘, 孙晓晗, 高桥娇, 王海鑫, 梁大鑫, 刘志明, 韩光亭, 姜伟

2019, 40(3):  425-430.  doi:10.7503/cjcu20180340

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采用具有单分散性、 平均粒径分别为(200±0.5) nm和(6.5±0.5) nm的Fe₃O₄纳米微球和CuFeS₂纳米晶与生物质废弃物复合制备出Fe₃O₄/CuFeS₂/生物质复合降解柱. 该降解柱能高效处理有机染料亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB), 降解率超过90%. CuFeS₂中的Cu⁺能显著促进芬顿反应, 而Fe₃O₄较强的磁性有利于催化剂的回收. 更重要的是, 再生后的复合柱对有机染料的降解率没有明显降低, 仍可达90%以上. 此外, 该降解柱可充分利用生物质废弃物, 解决其回收利用的难题.



分析化学

聚咪唑/氮化碳新型纳米复合材料修饰电极对尿酸、 黄嘌呤和次黄嘌呤的同时检测

王存, 孟丽, 惠俊敏

2019, 40(3):  431-438.  doi:10.7503/cjcu20180717

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以三聚氰胺为原料, 采用热聚合法合成了类石墨烯状二维片状氮化碳(g-C₃N₄)纳米材料; 通过电沉积和高电位氧化的方法制得氧化聚咪唑(PImox)/g-C₃N₄修饰电极(PImox/g-C₃N₄/GCE). 采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对g-C₃N₄纳米材料进行了表征; 通过循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)考察了尿酸(UA)、 黄嘌呤(XA)和次黄嘌呤(HX)在该电极上的电化学行为. 结果表明, UA, XA和HX的检测线性范围分别为2.0~216.0, 5.0~542.0和5.0~778.0 μmol/L; 检出限分别为0.17, 0.30和0.30 μmol/L. 将该修饰电极用于实际样品(血清和尿液)中UA, XA和HX的同时测定, 加标回收率为98.4%~105.2%.



基于金属-有机骨架Fe-MIL-88NH₂的凝血酶适体传感器

李德蕾, 谷梦巧, 王敏, 迟宽能, 张茜, 邓燕, 马玉婵, 胡蓉, 杨云慧

2019, 40(3):  439-447.  doi:10.7503/cjcu20180563

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合成了一种含氨基的金属-有机骨架材料Fe-MIL-88NH₂, 并研制一种基于Fe-MIL-88NH₂的适用于快速检测凝血酶的三明治型适体传感器. 以掺杂金纳米颗粒的共价有机框架材料Au NPs@COF-LZU-8复合材料作为固定基质固定凝血酶适体Ⅰ, 凝血酶与适体Ⅰ特异性结合后, 再与通过戊二醛交联制得的凝血酶适体Ⅱ(Apt)-Fe-MIL-88NH₂复合物结合, 采用差分脉冲伏安法直接检测标记物Fe-MIL-88NH₂中铁离子(Fe³⁺)的还原峰电流. Fe-MIL-88NH₂中Fe³⁺的电流响应值与凝血酶浓度在0.5~200 ng/mL范围内呈正比, 线性相关系数为0.987, 检测限为0.167 ng/mL. 该传感器简化了实验步骤, 扩大了MOFs的应用范围, 为设计生物传感器开辟了新思路.



金修饰磁性石墨烯基分子印迹复合材料的制备及对水中邻苯二甲酸二正丁酯的电化学传感检测

李颖, 康君君, 赵雪茹, 徐文凯, 齐琦

2019, 40(3):  448-456.  doi:10.7503/cjcu20180521

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以金修饰磁性石墨烯(Au@Fe₃O₄@RGO)为载体, 通过表面分子印迹技术, 选择水环境中邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)为模板分子, 制备了金修饰磁性石墨烯基分子印迹复合膜(Au@Fe₃O₄@RGO-MIP); 通过扫描电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试手段对其进行了分析表征. 以Au@Fe₃O₄@RGO-MIP作为传感器识别元件的敏感材料, 利用循环伏安(CV)、 电化学阻抗谱(EIS)和差分脉冲(DPV)等电化学分析方法, 对构建的分子印迹电化学传感器进行了性能分析, 结果表明, 该传感器对水环境中DBP的响应平衡时间为6 min, 在0.01~0.1 μmol/L范围内, DBP浓度与响应电流之间呈现良好的线性关系, 检出限为0.3049 nmol/L(S/N=3).



柳叶五层龙正丁醇提取部分中的3个新酚性成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

张隽荣, 尤慧梅, 井宇星, 赵佳文, 王韦, 刘文星, 周敏, 江志勇

2019, 40(3):  456-461.  doi:10.7503/cjcu20180622

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采用多种色谱分离方法从柳叶五层龙(Salacia cochinchinensis Lour)的茎叶中分离得到5个化合物. 通过一维(1D)及二维核磁共振波谱(2D NMR), 包括核磁共振氢谱(¹H NMR)、 核磁共振碳谱(¹³C NMR)、 异核单量子相关(HSQC)、 异核多键相关(HMBC)、 氢氢相关(¹H-¹H COSY)和旋转坐标中的欧沃豪斯增强光谱(ROESY), 以及红外光谱(IR)和电喷雾电离高分辨质谱(ESI-HRMS)等方法, 鉴定其结构分别为Salaciacochinoside A(1), 5'-O-3,4,5-trimethoxybenzoyl-β-D-apiofuranoside(2), 5-methoxy-anticerol A(3), 21α,30-dihydroxy-D∶A-friedooleanan-3-one(4)和21α,26-dihydroxyfriedelan-3-one(5). 化合物1~3为新化合物. α-葡萄糖苷酶抑制活性测试结果显示, 化合物1和3对α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用, 其IC₅₀值分别为0.32和0.59 μmol/L; 化合物2, 4和5未表现出α-葡萄糖苷酶抑制活性.



有机化学

碳酸酯把手改构Wang树脂及其性能

张也, 吴为辉, 宗良, 董俊军

2019, 40(3):  462-467.  doi:10.7503/cjcu20180548

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基于碳酸酯结构易于亲核脱除的原理, 使用氯甲酸氯甲酯改构Wang树脂, 并探究了改构树脂与首位氨基酸的缩合效率. 实验结果表明, 改构后的Wang树脂与20种Fmoc保护氨基酸均能达到70%以上的缩合效率; 且对于带有较大侧链基团的Fmoc保护氨基酸, 通过降低树脂取代度或延长反应时间可提高其连接率. 为了验证改构后的碳酸酯型树脂在裂解时侧链未受到影响, 设计合成了3种模型肽, 并用温和裂解剂3-吡啶甲醛肟铯盐进行裂解. 实验结果表明, 利用改构树脂能得到侧链全保护的肽片段, 可初步应用到长链困难肽的合成中.



白山毛桃根抗脑胶质瘤活性成分及其纳米胶束的制备

唐霖, 蒋振奇, 李娟, 吴爱国

2019, 40(3):  468-472.  doi:10.7503/cjcu20180507

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采用溶剂提取和萃取方法得到白山毛桃根乙酸乙酯、 正丁醇和水层萃取物. 通过噻唑蓝(MTT)比色法考察了各萃取物对脑胶质瘤细胞U87MG活性的抑制作用. 采用高效液相色谱(HPLC)指纹图谱法比对确认活性部位的主要化学成分为2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸. 采用溶剂挥发法制备了2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸纳米胶束, 对其包封率、 粒径及ζ电位等进行了表征, 并考察了其抗肿瘤活性. 体外细胞实验结果表明, 白山毛桃根乙酸乙酯萃取物对脑胶质瘤细胞U87MG具有抑制作用, 通过与标准品比对确认2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸为乙酸乙酯部位的主要成分, 且该成分对脑胶质瘤细胞活性具有较强抑制作用. 通过溶剂挥发法制备的2α,3α,4-三羟基-12-烯-28-乌苏酸纳米胶束包封率为64.7%, 粒径为20 nm, 粒径分布宽度(PDI)为0.246, ζ电位为-5.7 mV. 细胞实验结果进一步证明, 与单体化合物相比, 2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸纳米胶束对脑胶质瘤细胞活性具有更强的抑制作用, 为白山毛桃根在脑胶质瘤治疗中的应用提供了实验依据.



物理化学

碱土金属Mg外掺杂硼笼B₄₀Mg₆的储氢性能

周晓锋, 周彦冰, 唐春梅

2019, 40(3):  473-480.  doi:10.7503/cjcu20180780

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对外掺杂碱土金属Mg的B₄₀硼笼的储氢性能进行了密度泛函理论研究. 结果表明, B₄₀笼含有2个六元环与4个七元环. 多个Mg原子对B₄₀笼进行外掺杂时不会发生成簇现象, 有利于进一步储氢. Mg原子外掺杂的B₄₀笼对H₂分子的平均吸附能介于物理吸附与化学吸附之间(0.1~0.8 eV). 体系的储氢密度达到7.60%(质量分数). 储氢结构能在常温常压下释放H₂分子, 因此, Mg原子外掺杂的B₄₀笼比Mg合金具有更好的储氢性能.



锡酸钾对流动锌酸钾碱液中锌沉积/溶解的影响

姚寿广, 陈勇, 程杰, 申亚举, 丁大培, 杨裕生

2019, 40(3):  481-488.  doi:10.7503/cjcu20180652

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研究了在流动的高浓度锌酸钾溶液中锡酸钾添加剂对锌负极沉积/溶解行为的影响. 循环伏安测试结果表明, 扫描速度为1 mV/s时, 随着添加锡酸钾浓度的增加, 阴极分支更早出现沉积, 溶解峰的峰值逐渐减小; 随着扫描速度的增加, 这种规律变得不明显. 利用SEM观测电沉积500 s的沉积物形貌发现, 向基础溶液中添加锡酸钾有利于晶种的产生和晶粒的生长. EDS测试结果表明含锡酸钾的锌酸钾溶液中沉积层含有锌和锡. 自放电测试结果表明, 基础电解液加入锡酸钾后自放电现象得到了明显的改善, 充满电静置12 h后加入0.1 mol/L锡酸钾的电池放电库仑效率从基础溶液的60.0%提高到81.1%.



核壳结构CdS/CuS纳米复合材料的制备及光催化性能

张克杰, 李宇, 夏源, 韩烁, 曹静, 王瀚漾, 罗文韬, 周志萍

2019, 40(3):  489-498.  doi:10.7503/cjcu20180596

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以乙酸镉、 2-巯基苯并噻唑、 硫化钠和氯化铜为原料, 依次利用液相热分解与离子吸附法, 改变CdS晶化时间及含量, 制备了4种CdS/CuS纳米复合材料. 研究结果表明: CdS/CuS纳米复合材料呈类球形核壳结构, 改变CdS晶化时间可以控制CdS/CuS纳米复合材料粒径大小; CdS的晶化时间为10 min, CdS与CuS摩尔比为4∶1的纳米复合材料光催化活性最佳, 25 min内对RhB和MB的降解效率均达到99%.



一维有序聚苯胺纳米阵列的制备及电化学储能性能

刘奔, 张行颖, 陈韶云, 胡成龙

2019, 40(3):  498-507.  doi:10.7503/cjcu20180590

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以导电玻璃FTO为基底电极, 在硫酸溶液中, 分别研究了苯胺单体浓度和恒定电流大小对聚苯胺(PANI)形貌的影响; 同时恒定苯胺单体的浓度和工作电流, 探究了不同类型的质子酸对PANI阵列形貌的影响. 结果表明, 采用恒电流方法可以制备出一维有序PANI纳米线阵列, 而且当苯胺的浓度为0.1 mol/L, 恒电流法的工作电流密度为0.03 mA/cm²时, 所制备的PANI纳米线阵列形貌最佳; 当用HCl, HNO₃和对甲苯磺酸(p-TSA)作为合成PANI的支持液时, 得到树桩状的PANI 纳米结构, 不能得到均一的纳米线阵列结构. 电化学性能测试结果表明, 制备的最佳形貌PANI纳米线阵列的比电容值可达560 F/g; 循环1000周后电容损失率为11%.



磁性可回收氟化石墨烯破乳材料的制备及乳液分离性能

徐海燕, 任嗣利, 贾卫红, 王金清

2019, 40(3):  508-517.  doi:10.7503/cjcu20180559

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以氟化石墨烯(FG)为原料, 首先制备了水合肼还原的具有一定亲水性的氟化石墨烯(HFG), 然后采用溶剂热法制备了可磁性分离的四氧化三铁负载的氟化石墨烯复合破乳材料(HFG-Fe₃O₄). 分别利用透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对HFG-Fe₃O₄的形貌、 结构和化学性质进行了表征. 最后研究了HFG-Fe₃O₄对含油废水的破乳性能, 探讨了影响其破乳性能的主要因素, 并对其破乳机理进行了分析. 结果表明: HFG-Fe₃O₄是一种表面负载有Fe₃O₄纳米颗粒的二维片状材料, 在最佳剂量为600 mg/L时对酸性和中性含油废水具有良好的破乳效果. 在酸性和中性条件下, 主要是利用HFG-Fe₃O₄与含油废水之间的静电吸引力以及HFG-Fe₃O₄与沥青质之间的π-π相互作用实现油-水分离. 但是, 在碱性条件下, HFG-Fe₃O₄与油滴之间的静电斥力将急剧增大, 最终导致破乳效率降低. 此外, 将磁性回收的HFG-Fe₃O₄循环利用4次后其乳液分离效率并没有明显下降, 表现出优异的循环稳定性.



黄铜矿型铜基硫属半导体材料的电子结构和光学性质

周和根, 金华, 郭辉瑞, 林晶, 章永凡

2019, 40(3):  518-527.  doi:10.7503/cjcu20180550

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采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法, 对具有黄铜矿结构的6种CuXY₂(X=Ga, In; Y=S, Se, Te)晶体的构型、 电子结构、 线性及二阶非线性光学性质进行了研究. 结果表明, 6种CuXY₂均为直接带隙半导体, 具有相似的能带结构. 当X原子相同时, 随着Y原子按S→Se→Te依次改变时, 体系的静态介电常数、 静态折射率和静态倍频系数(d₃₆)依次递增. 在占据带中, 位于价带顶附近的能带对体系倍频效应影响最为显著, 该系列化合物的能带主要成分为Cu的3d轨道和Y原子价层p轨道; 对于空能带, 对倍频系数影响较大的是以X原子价层p轨道为主要成分的能带. 6种晶体中, CuInSe₂晶体具有较高的光电导率并对太阳光具有较好的吸收性能. 综合考虑体系的双折射率和倍频效应等因素, CuGaS₂和CuGaSe₂ 2种晶体在二阶非线性光学领域具有潜在的应用价值.



纳米SnO₂高效催化烯烃与H₂O₂环氧化反应研究

鲁新环, 陶佩佩, 黄锋锋, 张香归, 林志成, 潘海军, 张海福, 周丹, 夏清华

2019, 40(3):  528-535.  doi:10.7503/cjcu20180534

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构建了用于催化烯烃与过氧化氢环氧化反应的高效、 绿色催化反应体系. 首先, 通过水热合成法制备了纳米SnO₂, 并在320 ℃下煅烧. 随后, 对所有催化剂进行X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、 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)表征. 进一步将催化剂用于以H₂O₂水溶液为氧化剂环氧化各种官能化烯烃(包括环烯烃, 苯乙烯和直链烯烃)的反应, 以高转化率和高选择性得到了环氧化物. 在相似的反应条件下, 发现合成的纳米SnO₂-170催化剂在催化1-甲基环己烯与H₂O₂的环氧化反应中的活性最佳, 在2 h内1-甲基环己烯的转化率达到100%, 环氧化物选择性达到100%.



TiO₂/CNTs复合材料涂覆隔膜的制备及在锂硫电池中的应用

官亦标, 李万隆, 谢潇怡, 曲薇, 沈进冉, 傅凯, 郭翠静, 周淑琴, 范红家, 褚永金, 陈人杰

2019, 40(3):  536-541.  doi:10.7503/cjcu20180514

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以金属有机框架材料MIL-125(Ti)为模板制备了多孔TiO₂, 同时引入碳纳米管, 得到碳纳米管交联包覆多孔TiO₂的三维导电复合材料. 将该复合材料涂覆在隔膜表面并应用于锂硫电池. 利用透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料的结构和组成进行了表征. 电化学测试结果表明,在0.5C(1C=1675 mA/g)倍率下, CNTs/S复合正极材料表现出高达1051.1 mA·h/g的放电容量, 循环150周后仍可保持在904.8 mA·h/g. 在1C倍率下, 放电容量最高可达1036.9 mA·h/g, 循环250周后仍有763.0 mA·h/g, 展现出了良好的倍率性能和循环稳定性.



织构气体扩散层表面氢氧燃料电池阴极超低Pt载量催化层的磁控溅射法制备

刘家明, 傅凯林, 张泽, 郭伟, 潘牧

2019, 40(3):  542-547.  doi:10.7503/cjcu20180491

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采用磁控溅射技术在具有织构结构的气体扩散层(GDL)表面制备了可应用于氢氧质子交换膜燃料电池的超低Pt载量阴极催化层, 并通过SEM、 轮廓仪和XRD等测试方法表征了GDL及其载Pt后的形貌和物相, 利用XPS分析溅射Pt的化学价态, 使用电池测试台表征其电池性能. 测试结果表明, 磁控溅射法在GDL表面沉积的Pt催化层载量可控且分布均匀; 与商业GDL对比, Pt在织构GDL表面具有更大的可附着面积. 电池性能测试结果显示, 当Pt载量为0.04 mg/cm²时, 以织构GDL作基材的样品质量比功率高达26.25 kW/g Pt, 远大于商业GDL作基材时的17.76 kW/g Pt, 也大于同等Pt载量下商业Pt/C催化剂的24.00 kW/g Pt.



高分子化学

自组装光致形变功能偶氮分子玻璃微球

唐波, 黄浩, 吴兵, 李旭, 王晓工

2019, 40(3):  548-554.  doi:10.7503/cjcu20180679

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通过逐滴滴加去离子水的方法, 探究了具有快速光响应的偶氮分子玻璃(IAC-4)在初始浓度范围为1.0~5.0 mg/mL条件下的自组装, 制备了形貌规整、 尺寸均一的胶体球, 并利用动态光散射技术(DLS)测定了IAC-4胶体球的流体力学半径. 通过测定一系列初始浓度的IAC-4溶液的临界水含量, 探究了IAC-4在自组装过程中析出、 聚集成核和核生长的规律. 研究发现, 临界水含量与IAC-4初始浓度的关系符合二元混合溶剂中固体溶质的溶解度变化规律. 通过调节去离子水的滴加量, 研究了自组装过程中, IAC-4聚集体流体力学半径呈现先增大后减小的趋势. IAC-4胶体球的水分散液, 通过室温干燥得到的固态IAC-4微球在线性偏振激光(488 nm, 100 mW/cm²)垂直辐照下表现出快速的光响应特性. 当辐照时间为1 min时, IAC-4微球快速地拉伸形变, 形成平均长径比为1.44的椭圆形粒子. 随着光辐照时间延长, 平均长径比持续增大. 当辐照时间为7 min时, IAC-4微球被拉伸为棒状粒子, 其平均长径比可高达3.32.



豆奶粉提取碳点及含碳点荧光纳米纤维的制备

高宁萧, 徐玉龙, 刘勇

2019, 40(3):  555-559.  doi:10.7503/cjcu20180638

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以豆奶粉为碳源, 以有机硅烷为钝化剂, 用水热合成法制备碳点, 采用静电纺丝技术, 以碳点与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混溶液为纺丝液, 制备了含碳点的纳米纤维. 通过紫外吸收光谱、 荧光吸收光谱和荧光发射光谱表征了碳点性质. 结果显示, 所得碳点纳米纤维直径分布均匀, 形貌良好, 碳点分散溶液在340~540 nm的紫外光激发下发出强青绿色荧光, 荧光发射峰出现在550 nm处, 并且随着激发波长增加有微弱的红移.



可粘贴超疏水薄膜的制备

马浩翔, 来华, 张恩爽, 吕通, 成中军, 刘宇艳

2019, 40(3):  560-566.  doi:10.7503/cjcu20180600

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通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳纤维织物复合, 采用模板法在PDMS聚合物表面构筑微阵列结构, 制备了一种具有可重复粘贴性的超疏水薄膜. 研究结果表明, 该薄膜微结构表面的接触角为154°, 滚动角为14°, 具有低黏附的超疏水特性. 而PDMS与碳纤维织物的紧密结合, 赋予了超疏水薄膜较高的黏接力和力学性能, 断裂强度达到116.96 MPa. 所制备的超疏水薄膜可粘贴于多种材料表面, 同时经过30 d的长时间粘贴以及50次的循环粘贴后, 该薄膜依然保持着较高的黏附性能及超疏水特征, 表明超疏水薄膜具有良好的力学稳定性及耐久性, 满足长时间可重复使用的要求, 可应用于对破损超疏水涂层的快速、 大面积粘贴修复.



石墨烯掺杂碳气凝胶粉体的制备及电磁干扰性能

张恩爽, 吕通, 刘韬, 黄红岩, 刘圆圆, 郭慧, 李文静, 赵英民, 杨洁颖

2019, 40(3):  567-575.  doi:10.7503/cjcu20180561

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采用溶胶-凝胶、 超临界干燥及高温裂解技术制备了不同石墨烯掺杂量的碳气凝胶(G-CA)粉体材料, 通过控制材料的组成和微观结构, 制备了密度仅为0.0093 g/cm³的低密度高导电性气凝胶粉体. 将G-CA粉体布撒在空气中, 测试其对毫米波、 可见光和红外光的衰减性能. 结果表明, 相对于纯碳气凝胶和纯石墨烯气凝胶, G-CA粉体对3种波段的电磁波的衰减性能大幅度提高. 其中石墨烯/掺杂量为7%的碳气凝胶(7%G-CA)在布撒初期和布撒20 min后, 对红外光和可见光均具有97%和94%以上的遮蔽率; 对于毫米波, 在布撒初期和布撒10 min以后, 分别具有75%和65%以上的遮蔽率. G-CA粉体具有良好的分等级微纳米结构及高导电性和超低密度, 该微观结构与组成的协同作用使其呈现出优异的多波段、 长时有效的电磁干扰性能, 有望扩展和延伸传统烟幕材料的应用范围.



多色显示电致变色聚合物叠层复合薄膜的可控制备

欧阳密, 朱睿, 吕晓静, 曲星星, 李维军, 李林, 吕耀康, 张诚

2019, 40(3):  576-582.  doi:10.7503/cjcu20180535

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在氧化铟锡透明导电玻璃(ITO)电极上电化学聚合依次得到聚4,4',4″-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺(PTBTPA)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)薄膜, 从而可控制备出叠层复合薄膜. 由红外光谱(FTIR)和场发射扫描电镜(SEM)表征了复合薄膜. 紫外-可见吸收光谱和电化学测试结果表明, 相对于PTBTPA薄膜(中性态橙色到氧化态深灰色)与PEDOT薄膜(中性态深蓝色到氧化态浅蓝色)的颜色变化, 叠层复合薄膜在不同的电压下能够展现出从橙色→蓝色→墨绿色的颜色变化, 并保持了较好的电化学活性和光学对比度. 这主要源于中性态吸收光谱和颜色显示互补的电致变色材料的选择. 本文提供了一种简单有效的制备多色乃至全色显示的电致变色材料的方法, 该方法同样适用于其它聚合物电致变色材料体系.



上转换荧光响应性复合纳米凝胶的制备及荧光能量传递行为

梁东磊, 宋秋生, 姚玉田, 刘贲

2019, 40(3):  583-591.  doi:10.7503/cjcu20180470

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采用水热法合成NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺稀土纳米晶, 再经3-苄基三硫代碳酸酯基丙酸(BSPA)修饰, 制得功能化纳米晶体; 以罗丹明6G(R6G)为母体荧光染料, 经一系列反应合成了乙烯基功能化单体罗丹明6G酰基邻羧基苯甲肼腙(R6GHA); 将功能化纳米晶体与R6GHA构成荧光共振能量传递(FRET)的“给体/受体”对, 通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合和“点击化学”反应, 合成具有多重响应性复合荧光纳米凝胶NaYF₄∶Yb³⁺,Er³⁺/PNIPAm-co-R6GHA. 采用TEM, XRD, FTIR和DSC对产物的微观结构进行了表征; 采用上转换荧光光谱(PL)研究了该复合纳米凝胶对pH值、 环境温度和不同金属离子的荧光响应行为, 并对相关机理进行了探讨. 结果表明, 环境温度变化对复合纳米凝胶的荧光发射具有显著影响, 且该复合纳米凝胶对Hg²⁺具有选择性荧光响应; 在H⁺或Hg²⁺作用下, 复合纳米凝胶中纳米晶和R6GHA之间会发生荧光共振能量传递; 通过纳米凝胶中纳米晶与R6GHA特征荧光发射峰比率的变化, 实现对Hg²⁺的检测.



聚合物复合物层层组装膜的高效负载及大分子和小分子药物的差别性释放

陈栋栋, 宋文植, 李慧, 何丹, 孙俊奇, 尹万忠

2019, 40(3):  592-600.  doi:10.7503/cjcu20180408

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基于聚合物复合物和层层组装技术实现了大分子药物硫酸软骨素和小分子药物头孢曲松钠在聚合物膜中的高效负载以及差别性释放. 壳聚糖(CHI)和大分子药物硫酸软骨素(CSS)通过静电相互作用力复合, 制备了壳聚糖-硫酸软骨素复合物(CHI-CSS). 以CHI-CSS复合物和透明质酸(HA)为构筑基元, 通过层层组装构筑负载有硫酸软骨素的聚合物复合物膜. 利用后扩散的负载方法将小分子药物头孢曲松钠(CTX)负载到聚合物膜中, 从而实现大分子和小分子2种药物在聚合物膜中的负载. 聚合物膜中负载的CTX和CSS在生理条件下具有快慢不同的差别性释放动力学特性, CTX在6 h内快速释放, 而CSS长效缓释长达14 d. 快速释放的抗生素CTX能够有效抑制细菌感染, 而酶降解作用下缓慢释放的CSS可促进伤口愈合, 在包括头颈外科在内的外科术后感染防治领域有良好应用前景.



胺解改性聚L-谷氨酸苄酯引导骨再生膜的制备

陆嘉玮, 张坤玺, 虞玺, 颜世峰, 尹静波

2019, 40(3):  601-611.  doi:10.7503/cjcu20180354

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以聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)为原料, 通过溶剂浇铸与粒子沥滤法分别构建PBLG单层致密和PBLG单层多孔膜, 利用乙醇胺对薄膜表面改性, 构筑双层引导骨再生膜. 研究了不同胺解改性时间对PBLG-s-PHEG双层膜亲水性和力学性能的影响, 结果表明, 随着PBLG分子量的增大, 薄膜的力学性能增强而降解速率减缓. 延长胺解改性时间可提高薄膜亲水性和体内外降解速率. 细胞实验结果表明, 双层薄膜的致密结构能够有效阻隔成纤维细胞的侵入, 多孔结构能够支持细胞贴壁黏附和铺展. 体外生物活性评价结果表明, 表面改性的PBLG基材料可用于体内骨缺损修复. 本文所构建的双层引导骨再生膜在体外具有良好的力学性能和降解性能, 与组织具有一定的贴合性, 同时可有效阻碍成纤维细胞侵入, 具有潜在应用价值.



吡咯-(3,4-乙烯二氧噻吩)共聚物有序纳米阵列薄膜的制备及表征

钱明, 徐志民, 刘炜炜, 韩冰

2019, 40(3):  612-616.  doi:10.7503/cjcu20180312

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采用阳极氧化铝(AAO)模板电化学沉积方法, 合成了1种新型吡咯-(3,4-乙烯二氧噻吩)(PE)共聚物纳米线阵列薄膜, 作为锂离子电池电极材料, 其表现出较高的比容量(1426.1 mA·h/g, 充放电电流密度为100 mA/g)和很好的循环稳定性(在充放电循环300圈之后, 比容量仍然保持在1400 mA·h/g以上). 这种多组分共聚物纳米线阵列有可能成为下一代长寿命、 高性能的锂离子电池电极材料而被广泛开发.