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2009年 第30卷 第11期    刊出日期：2009-11-10

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高等学校化学学报2009年第30卷第11期目次

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研究论文

新型纳米结构V₁₀O₂₄·12H₂O的制备及结构表征

孙娟萍, 吴广明, 张明霞, 崔朝军, 杨辉宇, 张志华, 周斌, 沈军

2009, 30(11):  2107-2111. 

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以V₂O₅粉末为原料, 在常压下制备新型纳米结构V₁₀O₂₄·12H₂O材料, 并分析了其反应机制. 利用XRD, TEM, TG-DSC, FTIR和XPS对其结构和形貌等进行了表征. 结果表明, V₁₀O₂₄·12H₂O的层间距d₍₀₀₂₎≈1.43 nm; 微观形貌为球形, 球径40~60 nm; 有V⁴⁺和V⁵⁺两种化学状态; IR峰的变化主要由晶格膨胀和V⁴⁺引起; 存在吸附水、层间水及结晶水.

静电纺丝法制备LaFeO₃微纳米纤维

季宏伟, 周德凤, 周险峰, 刘海涛, 孟健

2009, 30(11):  2112-2115. 

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采用静电纺丝技术并结合溶胶-凝胶方法制备了LaFeO₃微纳米纤维. 用差热-热重分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱和场发射扫描电镜(FE-SEM)对样品进行了表征. 实验结果表明, 390 ℃时钙钛矿结构的LaFeO₃晶体开始形成, 同时伴有少量微弱的La₂O₂CO₃和Fe₂O₃杂相存在, 600 ℃煅烧获得正交钙钛矿结构的LaFeO₃微纳米纤维, 其纤维直径分布在300~600 nm之间, 其平均直径约为420 nm, 平均晶粒尺寸为28 nm.

含氮螯合配体过渡金属配合物修饰的缺位型Keggin多酸盐

王涛, 彭军, 王丹丹, 刘洪胜, 田爱香, 王永慧

2009, 30(11):  2116-2118. 

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在常温条件下合成了铜-邻菲啰啉修饰的结构独特的多酸衍生物H₄[Cu(phen)(H₂O)][Cu(phen)][α-SiW₁₁O₃₉]·3H₂O(1). 该化合物分子中2个独立的非二聚体的铜-邻菲啰啉平行地与缺位多酸空穴外的氧配位键合, 通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征. 结果表明, 该化合物属三斜晶系, P1空间群, 晶胞参数a=1.3624(2) nm, b=1.4133(2) nm, c=2.0470(3) nm, α=97.840(3)°, β=95.117(3)°, γ=112.483(3)°.

铝膜腔体内高度有序的介孔硅SBA-16的合成

付文升, 李祖林, 周小敏, 张训燕, 胡佳佳, 牛玉玲

2009, 30(11):  2119-2122. 

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在阳极铝膜腔体内, 以三嵌段聚合物F127为表面活性剂合成出一维纳米介孔二氧化硅材料. 采用压力诱导合成方法能使纳米纤维沿着铝膜腔体有序生长排列, 并且只存在于铝膜的腔体内, 在铝膜表面没有残留. 在纳米纤维的两侧可以清楚地观察到具有六边形结构的孔道, 直径为12 nm. 考察了正硅酸乙酯的水解时间以及化合物的不同配比对材料形貌的影响.

光激发纳米TiO₂对胃癌SGC-7901细胞的杀伤作用

夏春辉, 于文学, 王百齐, 王玉, 王璐, 黄海涛

2009, 30(11):  2123-2126. 

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探讨了光激发纳米TiO₂对胃癌SGC-7901细胞的杀伤作用, 考察了在不同纳米TiO₂浓度及不同光照时间下纳米TiO₂的抑瘤效果, 并探讨了抑瘤机制. 结果表明, 光激发纳米TiO₂对胃癌SGC-7901细胞具有明显的抑制作用, 其过程类似一级反应的动力学规律; 当纳米TiO₂浓度为300 μg/mL时, 对胃癌SGC-7901细胞表现出较强的杀伤效果, 其主要表现形式有两种, 即细胞坏死和细胞凋亡, 是由光激发条件下, 纳米TiO₂表面产生的活性氧组分对肿瘤细胞的有效杀伤所致.

YVO₄∶Sm³⁺红色发光材料的熔盐法合成与光谱性能

刘蓉, 梁玉军, 吴晓勇, 李永周, 公衍生

2009, 30(11):  2127-2130. 

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采用熔盐法合成了YVO₄∶Sm³⁺红色发光材料. 用X射线粉末衍射对其结构进行表征, 证实样品为具有锆石结构的YVO₄相; 测定了样品的激发与发射光谱; 分析了不同的掺杂浓度和烧结温度对样品发光强度的影响. 研究结果表明, 采用熔盐法合成的样品均可以产生Sm3+的特征发射, 但是与其它方法相比, 熔盐法合成样品位于647 nm处Sm³⁺的⁴G_5/2-⁶H_9/2发射明显得到加强, 从而使得样品发出明亮的红光, 而不是其它合成方法获得的橙色光. 当掺杂浓度为1%(摩尔分数)且在500 ℃下烧结5 h后, 熔盐法得到的YVO₄∶Sm³⁺荧光粉的发光强度最大.

镱(Ⅲ)卟啉配合物的合成、结构表征和近红外光谱研究

付世涛, 张智, 俞开潮, 黄伟国, 李早英

2009, 30(11):  2131-2135. 

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合成了5个meso-位和β-位具有不同取代基的Yb(Ⅲ)卟啉配合物(2a~2e), 并对其结构进行了表征; 研究了配合物的可见光谱和近红外光谱性质, 测得了相关的量子产率和荧光寿命. 研究结果表明, 此类中性单核Yb(Ⅲ)卟啉配合物由于Yb³⁺的存在, 导致卟啉配体发生π→π*跃迁, 并将吸收的可见光能量传递给Yb³⁺的激发态, 使得配合物在近红外光区有很强的发光, 且meso-位为供电子基团的Yb(Ⅲ)卟啉配合物的发光效率比含吸电子基团的Yb(Ⅲ)卟啉配合物高, 而β-位溴化的Yb(Ⅲ)卟啉配合物的发光效率较差.

一种难溶多金属氧酸盐配位聚合物的重构与表征

王力, 蔡薇, 欧光男

2009, 30(11):  2136-2138. 

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利用电沉积法将不溶于常规无机和有机溶剂的多金属氧酸盐基的配位聚合物1, [{La(H₂O)₅·(dipic)}{La(H₂O)(dipic)}]₂{Mo₈O₂₆}·10H₂O溶解于离子液体[RMIM][HT]或[RMIM][HP]中, 在恒电位下电解, 得到多金属氧酸盐基的配位聚合物膜. 应用红外光谱、X射线光电子能谱和XRD粉末衍射等方法研究多金属氧酸盐基配位聚合物膜的结构, 发现其与多金属氧酸盐基配位聚合物有相同的结构. 实现了多金属氧酸盐基配位聚合物在电极上的重构设计以及多金属氧酸盐基的配位聚合物的二次加工成型.

碱性溶液中甲醇分子诱导的肌血球素构象变化

姜丹, 储艳秋, 陈南生, 丁传凡

2009, 30(11):  2139-2145. 

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考察了不同pH值的碱性溶液中甲醇分子对诱导肌血球素构象变化的影响. 电喷雾电离质谱(ESI-MS)测量结果表明, 当pH分别为11.0, 11.4, 12.0时, 不同体积分数的甲醇(30%, 50%, 70%及90%)和水混合溶液将诱导肌血球素的构象变化. 当pH=11.0时, 肌血球素在溶液中均以hMb为主要形态存在(即血红素稳定存在于肌红蛋白中); 当pH=11.4时, 30%甲醇中的肌血球素仍以hMb为主, 但升高甲醇比例会导致hMb上的辅基脱落生成aMb(蛋白质分子); 当pH=12.0时, 溶液中的肌血球素均以aMb为主. 但当应用负离子质谱测量模式时, 检测出的肌血球素负离子均以aMb构象为主. 同时采用圆二色谱(CD)及紫外-可见(UV-Vis)光谱等研究发现, pH值和甲醇含量分别决定蛋白质分子的二级和三级结构的变化.

荧光探针5-羰基咪唑苯并吖啶酮的合成及其LC-APCI-MS法测定胺

付艳艳, 孙志伟, 赵怀鑫, 白新伟, 索有瑞, 李玉林, 尤进茂

2009, 30(11):  2146-2153. 

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在不加任何催化剂条件下, 2-(12-苯并吖啶酮)-乙酸(BAAA)与N,N′-羰基双咪唑(CDI)缩合生成新型荧光探针5-羰基咪唑苯并吖啶酮(IEBA). IEBA在DMF溶剂中与胺类化合物形成的酰胺类衍生物不仅可发出强烈的荧光, 还具有较高的质谱离子化能力. 该衍生物在乙腈和甲醇-水溶液中的百分离子化δ值分别在0~57.32% 和0~62.14%范围内. 最大激发和发射波长λ_ex/λ_em=272 nm/505 nm. 12种胺类衍生物的荧光检出限范围为0.15~0.50 ng/mL, 在线APCI-MS检出限范围为1.43~8.51 ng/mL.

钙调素与重金属Pb²⁺结合反应的方波极谱与循环伏安法研究

刘德龙, 吴彦环, 郭慧芳, 白娟, 孙大业

2009, 30(11):  2154-2158. 

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采用方波极谱法研究了重金属Pb²⁺与钙调素(CaM)的结合反应, 直接检测到Pb²⁺-CaM配合物的存在, 并进一步利用循环伏安法研究了Pb²⁺-CaM的电极反应. 在pH=6.5时, 用方波极谱法在Pb²⁺-CaM体系中检测出2个还原峰, 峰电位分别为-0.44~-0.47 V和-0.73~-0.77 V, 说明在Pb²⁺-CaM体系中铅有2种存在形式, -0.44~-0.47 V的还原峰对应于游离态Pb²⁺, 电位更负的还原峰对应于配合物[Pb²⁺-CaM]. 2个还原峰的峰电流均随着c_Pb2+/c_CaM比值增大而增大; 至c_Pb2+/c_CaM≥10后, 配合物[Pb²⁺-CaM]的峰电流基本不再变化, 而游离态Pb²⁺的峰电流则继续增大. 利用极谱滴定曲线的拐点可判断出Pb²⁺在CaM中有10个结合位点. 进一步的测量结果表明, 循环伏安曲线出现游离态Pb²⁺的氧化峰和还原峰, 而络合态的[Pb²⁺-CaM]只有其还原峰, 反向电压扫描时不出现阳极波, 即没有相对应的氧化峰出现.

识别三唑类农药的片段印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用

彭畅, 刘维娟, 张春涛, 张玲, 张智超

2009, 30(11):  2159-2164. 

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采用片段印迹技术, 合成了一系列对7种三唑类农药(三唑酮、烯唑醇、多效唑、烯效唑、戊唑醇、三唑醇和双苯三唑醇)具有识别能力的聚合物. 振荡平衡吸附实验表明, 以邻硝基苯酚为模板的聚合物(M1)对上述7种农药具有最佳的选择性吸附性能. 根据分析物结构对片段印迹聚合物吸附能力的影响, 提出了片段印迹聚合物的识别机理: 三唑类化合物的分子片段末端苯环进入片段印迹聚合物的孔穴中, 同时其羟基与聚合物孔穴外的功能单体4-乙烯基吡啶上的氮原子形成氢键, 二者的协同作用实现对目标分子的选择性识别, 其中分析物末端苯环和聚合物孔穴的匹配是影响片段聚合物识别能力的主要因素. 将基质固相分散(MSPD)与以M1为吸附剂的分子印迹固相萃取(MISPE)联用, 用于土壤样品的前处理. 在3种添加水平下, 各分析物的回收率均为75%~102%, 相对标准偏差为3%~9%(n=5), 方法检出限(信噪比等于3)0.9~15 μg/kg. 表明该分析方法结合了MSPD的快速提取和MISPE的高选择性的特点.

芦丁在离子液体[bmim]BF₄中的电化学行为及其影响因素

董社英, 王远, 黄廷林, 周元臻, 郑建斌

2009, 30(11):  2165-2169. 

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采用线性扫描伏安法和循环伏安法研究了芦丁在亲水性离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐([bmim]BF₄)中的电化学行为, 讨论了扫描速度、富集时间及温度等因素对其电化学行为的影响. 结果表明, 芦丁在[bmim]BF₄中的电极过程是一个受吸附控制的准可逆过程, 电子转移数为2, 标准速率常数k_s=0.126 s^-1. 同时, 分别考察了水及乙醇对芦丁氧化还原特性的影响, 结果发现, 随着水或乙醇含量的增加, 芦丁的峰电位负移, 峰电流增加, 且水的影响比乙醇的影响明显. 在离子液体-水体系中, 芦丁的峰电流与浓度在4.0×10^-5～1.4×10^-4 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限为1.0×10-5 mol/L, 有望用于芦丁含量的分析测定.

基于金胶的选择性聚集实现p53基因的电化学超灵敏检测

郑静, 沈碧君, 程圭芳, 冯婉娟, 何品刚, 方禹之

2009, 30(11):  2170-2174. 

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介绍了一种利用金胶的选择性聚集实现信号扩增的超灵敏的电化学方法, 用于人类p53肿瘤抑制剂基因的检测. 在实验中, 根据p53基因的序列设计了能特异性检测p53肿瘤抑制剂基因的二段探针, 在一段探针上固定磁性颗粒以捕获并富集目标基因, 同时在另一段探针上标记金纳米颗粒作为检测信标. 另外, 通过硫代三聚氰酸和金纳米颗粒的自组装作用, 形成金纳米颗粒和硫代三聚氰酸的网状结构, 获得金纳米颗粒的选择性聚集, 实现信号扩增. 用此法检测目标p53野生型DNA, 最低检测限为2.24×10^-17 mol/L, 同时进一步研究了该探针对p53野生型和一碱基错配的突变型的选择性.

吡蚜酮与牛血清白蛋白的相互作用

徐巍, 吴霞, 周海平, 刘潇彧, 杨景和, 范金勇, 张梅凤

2009, 30(11):  2175-2179. 

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利用紫外吸收、荧光、同步荧光光谱及圆二色谱研究了吡蚜酮与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用. 结果发现, 吡蚜酮使BSA的紫外吸收峰强度降低, 峰位红移; BSA的特征荧光峰猝灭, 荧光猝灭常数K_SV随着温度的升高而降低, 表明吡蚜酮与BSA发生了较强的相互作用, 且吡蚜酮对BSA的荧光猝灭机制属于静态猝灭. 计算了不同温度下的结合常数和结合位点数; 由van′t Hoff方程计算出体系的ΔH和ΔS值, 得出二者之间的作用力主要为氢键和范德华力; 根据非辐射能量转移理论确定了给体-受体间的结合距离r=2.4 nm. 采用同步荧光光谱和圆二色谱考察了吡蚜酮对牛血清白蛋白构象的影响.

量子点标记的斑点免疫渗滤分析定量检测cTnI

范佳, 宋健, 毕丽荣, 周广宇, 张皓, 魏景艳, 杨柏

2009, 30(11):  2180-2183. 

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利用量子点良好的光谱特征和光化学稳定性, 结合免疫分析技术, 对心肌肌钙蛋白I(cTnI)特异性进行定量检测. 用量子点标记cTnI的单克隆抗体(2F11), 通过SDS-PAGE电泳证明标记成功. 斑点免疫膜渗滤法证明标记后的2F11仍具有良好的生物学活性, 再将标记并纯化后的2F11与NC膜上不同浓度的cTnI进行免疫反应, 使用ImageMaster图像分析软件对膜上荧光斑点图像进行定量分析. 应用此方法测得cTnI的浓度和斑点处相对荧光值有良好的线性关系(R²=0.9966), 最低检出值为120 ng.

1,8-二(2-吡咯酰胺)-3,6-二氯咔唑的合成、晶体结构及阴离子识别研究

苏冬冬, 牛浩涛, 王莹, 何家骐, 程津培

2009, 30(11):  2184-2188. 

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设计并合成了1,8-二(2-吡咯酰胺)-3,6-二氯咔唑化合物(1), 利用X射线单晶衍射研究了该化合物的固态结构. 利用荧光和紫外-可见光谱技术及¹H NMR滴定法研究了其对阴离子的识别. 研究结果表明, 化合物1对H₂PO₄^-离子有较强的识别能力, 且对H₂PO₄^-离子有明显的荧光增强效应, 可用来识别H₂PO₄^-离子. 同时¹H NMR滴定结果显示, 化合物1在阴离子识别过程中发生了构型转化.

裙带菜中聚甘露糖醛酸的分离纯化与结构分析

王彩, 施松善, 洪其明, 王顺春, 王峥涛, 胡之璧

2009, 30(11):  2189-2192. 

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以裙带菜(Undaria pinnatifida, wakame)为原料, 经水提醇沉、DEAE-Sepharose Fast Flow、Sephacryl S-300和Sephacryl S-200凝胶柱分离纯化, 得到2个酸性多糖UPPS03和UPPS04. 高效凝胶渗透色谱测试结果表明, 其为均一多糖, 平均分子量分别为3.6×10⁴和1.1×10⁴. 采用糖组成分析、高碘酸氧化及Smith降解、糖醛酸还原、甲基化、红外光谱和核磁共振等方法对该多糖的化学结构进行了表征. 结果表明, 2个多糖均为1,4连接的聚甘露糖醛酸.

硫代磷酸二乙酯类农药半抗原设计及抗体识别特性

谢桂勉, 孙远明, 徐振林, 李永祥, 雷红涛, 王弘, 沈玉栋

2009, 30(11):  2193-2198. 

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通过分析硫代磷酸二乙酯类农药的结构特点, 设计并合成了系列半抗原; 采用活泼酯法将半抗原分别与牛血清蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)偶联制备了系列免疫原和包被原; 通过免疫新西兰大白兔获得了相应抗硫代磷酸二乙酯类农药的类特异性抗体. 建立检测硫代磷酸二乙酯类农药的间接竞争酶联免疫分析(ELISA)方法, 分析探讨了免疫半抗原结构对抗体特性的影响, 并阐述了包被半抗原结构对ELISA灵敏度的影响规律. 结果表明, 手臂取代位置在苯环对位且手臂较短的免疫原具有较好的免疫效果, 同时异源包被可以显著提高ELISA方法的灵敏度. 由抗体PAb-H1和包被原H6-OVA建立的间接竞争ELISA方法可以同时检测7个广泛使用的有机磷农药, 其半抑制浓度(IC₅₀)分别为蝇毒磷(0.013 mg/L)、对硫磷(0.348 mg/L)、喹硫磷(0.022 mg/L)、三唑磷(0.035 mg/L)、甲拌磷(0.751 mg/L)、除线磷(0.850 mg/L)及辛硫磷(1.301 mg/L), 最低检测限符合国内外相关有机磷药物最大允许残留限量标准(MRLS)的检测要求.

透明质酸三糖模拟物的高效合成

魏国华, 杜宇国, Khushi L. Matta

2009, 30(11):  2199-2203. 

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设计合成了2个透明质酸(HA)模拟物1和2, 通过最小基团MeO的引入修饰, 模拟天然HA片段的特性, 用于透明质酸合成酶(HAS)催化机理与抑制剂的研究.

含富电子的1,5-二氧萘基的仿生体系的线性供体与折叠体的簇集和自卷性质

周其忠, 赵淑敏, 刘诗咏

2009, 30(11):  2204-2209. 

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合成了一系列含有1,5-二氧萘基仿生体系的线性供体和折叠体, 用稳态荧光光谱法定量研究了它们的临界簇集浓度(CAgC)及其影响因素. 结果显示, DX(1,4-二氧六环, Dioxane)-H₂O和CH₃CN-H₂O二元溶剂中的簇集程度与Ф值(有机溶剂的体积分数)有关. 在DX-H₂O和CH₃CN-H₂O体系中, 分子间与分子内π-π芳环堆积作用能促进簇集. 折叠体的分子内折叠加强了簇集程度. 线性供体的自卷曲程度随Ф值的增大而变小, 随分子中1,5-二氧萘基数目的增多而增大.

化学/电化学腐蚀法快速制备超疏水金属铝

张芹, 朱元荣, 黄志勇

2009, 30(11):  2210-2214. 

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提出一种金属铝超疏水表面的快速制作方法. 先以化学腐蚀在铝表面形成微米级粗糙结构, 再通过电化学腐蚀构筑纳米结构, 在20 min内完成了超疏水表面所需粗糙结构的制备. 这种化学腐蚀/电化学腐蚀两步法比单独化学或电化学腐蚀方法在时间上缩短了1~2个数量级, 且不受铝材晶形限制, 同时电化学腐蚀所用电流密度也降低了1个数量级, 降低了对电源设备的要求, 可望大规模应用于工业生产和其它金属的超疏水表面制备.

前驱体物相转变对浆态床合成甲醇催化剂活性的影响

李忠, 郭启海, 张小兵, 郑华艳, 范辉, 谢克昌

2009, 30(11):  2215-2221. 

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采用并流共沉淀法, 通过考察老化温度, 研究CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂前驱体晶相及组成的变化对浆态床催化合成甲醇的反应活性的影响. 结果表明, 前驱体的物相转变对浆态床合成甲醇活性影响显著, 单斜晶系锌孔雀石(Cu,Zn)₂CO₃(OH)2和斜方晶系绿铜锌矿(Cu,Zn)₅(CO₃)₂(OH)₆晶体是产生高活性催化剂的主要物相. 随着Cu²⁺/Zn²⁺进入Zn₅(CO₃)₂(OH)₆/Cu₂CO₃(OH)₂晶格, 离子同晶取代量增加, 催化剂前驱体中形成了固定铜锌比的锌孔雀石和绿铜锌矿物相. 焙烧后催化剂比表面积增大, CuO-ZnO固溶体协同作用加强, 浆态床催化合成甲醇的活性提高.

过氧磷钨酸催化氧化脱除模拟油中的含硫化合物

崔宝臣, 刘淑芝, 刘威, 王宝辉

2009, 30(11):  2222-2225. 

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考察了以H₂O₂为氧化剂, 过氧磷钨酸为催化剂催化氧化脱除模拟油中的含硫化合物苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT). 讨论了催化剂用量、反应温度、反应时间和剂油体积比等因素对反应的影响. 实验结果表明, 当催化剂用量为0.48%(质量分数), V(H₂O₂)∶V(Oil)=1∶50, 反应时间为60 min, 反应温度为60 ℃时, BT的脱除率达到96.48%, DBT的脱除率达到99.42%. 动力学研究结果表明, 过氧磷钨酸为催化剂的氧化脱除模拟油中的含硫化合物的反应为表观一级反应.

钴铝复合氧化物同时催化去除碳烟和氮氧化物

王仲鹏, 张志翔, 上官文峰

2009, 30(11):  2226-2232. 

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以稳态共沉淀法合成的含Co类水滑石为前驱物, 制备了具有介孔结构的复合氧化物催化剂(CAO), 采用程序升温反应技术评价了催化剂同时去除碳烟和氮氧化物的性能, 并用ICP, BET, SEM和XPS等手段分析了材料结构和催化性能的关联. 结果表明, 催化剂呈现钴尖晶石相, 材料表面除了存在与金属键合的晶格氧外, 还有大量的吸附氧. Co/Al摩尔比和焙烧温度影响催化剂的活性, 当Co/Al摩尔比为4和焙烧温度为800 ℃时制备的4CAO-800是一种综合性能良好的催化剂, 具有较低的起燃温度(t_i=290 ℃), 生成N₂的选择性较高(S_N2/C=3.5%). 在同时去除碳烟和NO_x反应中, 碳烟的催化燃烧过程可能存在溢流机理和氧化还原机理协同作用.

取代苯甲酸羧基上H和O原子的部分电荷与Hammett常数之间的线性关系

李化毅, 胡友良

2009, 30(11):  2233-2239. 

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采用密度泛函分析了取代苯甲酸中羧基上的H1原子和2个氧原子O2和O3的电荷与取代基的Hammett常数之间的线性关系. 比较了不同密度泛函和电荷计算方法B3LYP/6-311G*/(NBO, Mulliken), (BLYP, BP, PWC)/DNP/(Hirshfeld, Mulliken)对上述线性相关系数的影响. 结果表明, BLYP/DNP/Hirshfeld方法的计算精度高且计算速度快. 使用BLYP/DNP/Hirshfeld方法计算了70个取代苯甲酸的部分电荷, 发现H1, O2和O3原子的电荷与取代基Hammett常数σ_p和σ_m之间的线性相关系数可达到0.98以上, 其中O2的电荷和Hammett常数的线性相关性最好. O2的电荷值可以作为Hammett常数的替代, 用于结构性能定量分析, 也可以用于预测取代基的Hammett常数.

整体式Mn-Fe/ZrO₂-TiO₂催化剂的制备及在低温NH₃-SCR反应中的性能

林涛, 徐海迪, 李伟, 张秋林, 龚茂初, 陈耀强

2009, 30(11):  2240-2246. 

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以锆钛复合氧化物为载体, 制备整体式Mn基催化剂并研究其在低温氨选择性催化还原(NH₃-SCR)氮氧化物反应中的性能; 用BET、XRD、储氧量(OSC)、程序升温还原(TPR)和XPS对催化剂进行表征. 实验结果表明, 与以TiO₂为载体的催化剂相比, 以ZrO₂-TiO₂为载体的催化剂具有较大的比表面积、更稳定的晶相结构和较多的储氧量, 并具有较强的低温氧化性能和较高的表面Mn含量, 表现出良好的低温活性和高温稳定性. 在700 ℃焙烧后, Mn-Fe/ZrO₂-TiO₂在高空速55000 h^-1条件下, 仍具有较好的起燃温度(182 ℃)和NO的转化率(78%), 并具有较强的抗水性能, 表现出很好的应用前景.

染料敏化太阳能电池用TiO₂薄膜电极的改性制备及光电化学性能

李丽, 张贵友, 陈人杰, Dorina Walther, 陈实, 吴锋

2009, 30(11):  2247-2251. 

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以钛酸四异丙酯为钛源, 用水热法合成制备了具有典型锐钛矿晶型的TiO₂纳米材料. 采用金属镍掺杂和表面包覆一层氧化钕, 对TiO₂薄膜电极进行改性研究. 实验结果表明, 所制备纳米TiO₂颗粒较均匀, 粒径约为17~18 nm. 经镍掺杂后, 颗粒团聚粒径明显增大, 但是仍保持均匀状态和多孔结构. 与改性前的TiO₂薄膜电极相比, 金属掺杂和表面包覆有助于光生电子和空穴有效地分离, 电池的短路光电流提高了16%, 光电转换效率提高了17%.

Co-Pd催化剂上CH₄/CO₂合成乙酸反应中CO₂与表面金属物种作用的密度泛函理论研究

章日光, 黄伟, 王宝俊

2009, 30(11):  2252-2257. 

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采用广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论(DFT)(DFT-GGA)对Co-Pd催化剂上CH₄/CO₂两步法合成乙酸反应中CO₂与金属表面物种M—H(M=Co,Pd)和Pd—CH₃的插入反应机理进行了研究, 给出了CO₂与M—H和Pd—CH₃的插入反应机理. 计算结果表明, 在CO₂与M—H和Pd—CH₃相互作用的4个反应路径中, 反应以CO₂与Co—H作用生成产物HCOO—Co为动力学优先路径, 但由于HCOO以双齿形式与金属Co结合, 其结合能较大, 导致HCOO在金属表面不易脱附, 故较难形成甲酸; 反应生成H₃CCOO—Pd产物路径次之, H₃CCOO和Pd之间结合能较小, H₃CCOO容易脱附形成主产物乙酸; 生成H₃COOC—Pd反应为动力学最不利路径, 故甲酸甲酯为动力学禁阻产物; 计算结果与实验结果吻合得很好.

无水苯甲酸锂的合成、结构表征及热化学研究

何东华, 邸友莹, 杨伟伟, 孔玉霞, 淡文彦, 谭志诚

2009, 30(11):  2258-2262. 

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用分析纯苯甲酸和一水氢氧化锂作为反应物, 采用水热合成法制得苯甲酸锂. 利用X射线粉末衍射、FTIR、元素分析及化学分析等方法对样品进行组成和结构表征. 采用精密自动绝热热量计测量了其在80~400 K范围内的摩尔热容, 利用最小二乘法将此温区热容实验值对折合温度进行拟合, 得到热容随温度变化的多项式方程. 通过设计合理的热化学循环, 选用0.1 mol/L HCl溶液作为量热溶剂, 利用等温环境溶解-反应热量计分别测定合成反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓, 得到反应焓Δ_rH_m⁰=-(9.75±0.27) kJ/mol. 利用Hess定律计算出苯甲酸锂的标准摩尔生成焓Δ_fH_m⁰(C₆H₅COOLi, s)=-(307.82±0.57) kJ/mol.

顺丁烯二酸酐-癸二酸二丁酯二元体系等温气液平衡

朱荣娇, 刘淑参, 季甲, 田宜灵

2009, 30(11):  2263-2267. 

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利用改进的沸点仪测定了顺酐-癸二酸二丁酯二元体系在413.15, 433.15和453.15 K下的等温气液平衡数据以及纯癸二酸二丁酯和顺酐的饱和蒸气压数据. 通过与文献值对比, 验证了此方法的可靠性. 同时, 将实验数据回归得到了纯癸二酸二丁酯和顺酐的Antoine常数. 利用NRTL方程进行了气液平衡数据的关联推算, 得到了顺酐-癸二酸二丁酯二元体系的NRTL模型参数. 利用UNIFAC基团贡献法对实验数据进行了预测, 其结果与实验值及运用NRTL方程拟合的结果吻合较好.

咪唑啉类药物与钾离子通道Kir6.2相互作用的分子对接研究

张蕊, 凌宝萍, 孟祥华, 王志国, 张长桥, 刘永军, 刘成卜

2009, 30(11):  2268-2273. 

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运用AutoDock4软件进行了分子对接研究, 得到了7种咪唑啉药物分子与Kir6.2的作用位点, 并发现了2个活性位点区域; 依法可生(Efaroxan)、可乐定(Clonidine)、西苯唑啉(Cibenzoline)和Bl11282位于残基H175, K67和W68形成的活性口袋中, 主要作用方式为氢键相互作用; 而Rx871024、烯丙尼定(Alinidine)和Ly389382位于残基F168, M169和I296形成的疏水口袋中, 在Kir6.2的通道孔中央, 没有氢键形成, 主要作用为疏水相互作用. 咪唑啉类药物与Kir6.2相互作用活性位点的理论预测将有助于该药物在胰腺β细胞中调控胰岛素分泌机制的研究.

氟取代噻咯衍生物结构和光电性能的理论研究

杨桂霞, 黄宗浩, 杨培培, 辛毅, 蒋子江, 张莲姬

2009, 30(11):  2274-2278. 

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采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上计算了1,1-二甲基-2,3,4,5-四苯基噻咯(PSP)及其8种氟取代衍生物的几何结构与光电性质. 计算结果表明, 2,5位苯基上氟取代对PSP结构和光电性质的影响主要由氟原子的取代位置决定, 而取代基个数的增加能加强相关影响. 苯基上邻对位氟取代对分子构型影响较大, 导致HOMO-LUMO能隙增大, 光谱显著蓝移; 而间位氟取代显示诱导作用突出, 使2,5位侧链吸电子能力增强, 同时LUMO能级降低, 电子亲和势增大更有利于电子的注入.

Ta2O5在Si(100)表面原子层沉积反应机理的密度泛函研究

任杰1, 周广芬1, 郭子成1, 张卫2

2009, 30(11):  2279-2283. 

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采用密度泛函方法研究了以TaCl5和H2O作为前驱体在硅表面原子层沉积(ALD) Ta2O5的初始反应机理. Ta2O5的原子层沉积过程包括两个连续的“半反应”, 即TaCl5和H2O“半反应”. 两个“半反应”都经历了一个相似的吸附中间体反应路径. 通过H钝化和羟基预处理硅表面反应能量的比较发现, TaCl5在羟基预处理硅的表面反应是热力学和动力学都更加有利的反应. 另外, 从能量上看, H2O的“半反应”不容易向生成产物的方向进行.

[M(N)X₂]^-(M=Ru, Os; X=S₂C₆H₄, mnt)的电子结构和光谱性质的理论研究

李明霞, 周欣, 张红星, 付宏刚, 孙家锺

2009, 30(11):  2284-2287. 

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利用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法优化了氮化钌和氮化锇配合物[M(N)X₂]^-[M=Ru, Os; X=S₂C₆H₄, mnt(maleonitriledithiolate)]的基态几何结构, 得到的几何参数与实验结果吻合得很好. 采用TD-DFT方法, 得到了配合物在CH₃CN溶液中的激发态电子结构和电子吸收光谱. 利用SCRF方法中的CPCM模型来模拟溶剂化效应. 研究结果表明, 配合物1~4在CH3CN溶液中的吸收跃迁性质相似, 低能吸收均被指认为LMCT和LLCT的混合跃迁, 高能吸收均被指认为ILCT/LLCT跃迁.

研究快报

水/正己烷界面上超声波介导组装金纳米粒子薄膜用作SERS基底

马娟, 卢军军, 芦玲慧, 胡家文, 潘建高, 徐蔚青

2009, 30(11):  2288-2290. 

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本文以高能量的超声波作用于溶胶/疏水溶剂两相体系, 使溶胶相中的纳米颗粒先被加速吸附到乳液油滴的小表面. 随着乳液油滴向上转移, 在界面处破乳, 纳米颗粒就被释放到水/油界面上来, 形成自组装纳米薄膜. 尽管这种组装机制尚不完全清楚(如超声波是否确实如预期那样可以提高纳米粒子的动能), 但这种方法不需要预先对纳米粒子表面疏水修饰, 也不需向体系中添加表面活性有机小分子或电解质等诱导剂, 可快速有效制备表面“洁净”的纳米粒子薄膜, 并可用作高活性SERS基底.

研究论文

聚环氧乙烷-g-聚己内酯两亲性接枝共聚物的合成及药物释放行为

毛静, 甘志华

2009, 30(11):  2291-2296. 

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通过环氧丙醇(GL)与环氧乙烷(EO)的阴离子顺序开环聚合制备了水溶性嵌段共聚物PEO-b-PGL, 以PGL嵌段每个重复单元的侧羟基为引发点进一步引发ε-己内酯(CL)的开环聚合, 合成了结构规整的以聚环氧乙烷(PEO)为主链的两亲性接枝共聚物(PEO-b-PGL-g-PCL). 研究了PEO-b-PGL-g-PCL在水相中的自组装行为, 采用稳态荧光探针法测定了胶束的临界胶束浓度(cmc). 以疏水性药物阿霉素(DOX)为模型药物, 研究了两亲性接枝共聚物的化学组成对药物的扩散释放以及降解释放行为的影响.

用于树脂传递模塑成型的苯乙炔封端的酰亚胺预聚体制备

于晓慧, 赵晓刚, 刘长威, 党国栋, 王运良, 周宏伟

2009, 30(11):  2297-2300. 

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采用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)、1,3-二(3-氨基苯氧基-4′-苯酰基)苯(BABB)和4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮(APBP)合成了两种苯乙炔苯酐封端的聚酰亚胺预聚体PI-1和PI-2, 并对预聚体的熔体黏度、稳定性、固化后树脂的热稳定性能和机械性能等进行了研究. 结果表明, 制备的预聚体具有较高产率(>95%); 与其它PEPA封端的聚酰亚胺相比, 两种预聚物在较低温度(200 ℃)时均具有很低的熔体黏度(1 Pa·s)和良好的熔体黏度稳定性, 固化后玻璃化温度达到300 ℃以上, 可适用于树脂传递模塑(RTM)成型制备耐高温高性能树脂基复合材料, 且在成型工艺上有了很大改善; 固化后的树脂具有优异的热稳定性能和良好的机械性能.

不同极性微量选择性溶剂对聚合物膜表面浸润性的控制

赵天艺, 张勇, 刘欢, 王树涛, 张志杰1, 江雷

2009, 30(11):  2301-2305. 

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通过在双亲性三嵌段共聚物( PEO-PDMS-PEO)的溶液中加入不同极性的微量选择性溶剂, 分别制得胶束和反胶束微粒, 不同组分的溶液涂膜后显示出明显的浸润性差异. 采用透射电镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱分别对胶束和反胶束微粒在溶液中和成膜后的结构以及表面化学组成进行了表征, 结果表明, 不同选择性溶剂所形成的胶束和反胶束微粒的结构差异, 导致了涂膜的表面化学组成的不同, 最终影响其表面浸润性.

新型直接交联磺化聚芳醚砜燃料电池用质子交换膜的合成及性能

毕慧平, 陈守文, 王佳力, 张轩, 高智琳, 张莎, 陶应勇, 王连军

2009, 30(11):  2306-2310. 

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以4,4′-二氟二苯砜、4,4′-联苯二酚、3,3′-二磺化-4,4′-二氟二苯砜二钠盐和三羟基苯为原料, 经高温溶液缩聚反应, 制备了一系列不同磺化度的新型交联磺化聚芳醚砜(CSPAES). 利用¹H NMR和FTIR对聚合物结构进行表征. 采用溶液浇铸法制备了聚合物膜. 对膜的离子交换容量、吸水率、尺寸变化、机械性能和质子导电率进行了分析. 结果表明, 通过交联处理的磺化聚芳醚砜的水溶胀性明显降低, 当IEC为2.43时, CSPAES膜M(6/4-5)在水中的质子导电率达到260.5 mS/cm, 约为相同条件下Nafion112的2倍.

不同表面性质聚电解质多层膜的制备及蛋白质吸附和血液相容性能

彭采宇, 仝维鋆, 韩宝三, 王兆海, 高长有, 沈家骢

2009, 30(11):  2311-2318. 

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利用层层自组装方法制备了聚烯丙基铵盐酸盐(PAH)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)多层膜. 通过吸附或共价偶联, 在多层膜表面修饰了聚乙二醇(PEG)、牛血清白蛋白(BSA)或肝素, 通过石英晶体微天平(QCM)、椭圆偏振光谱和原子力显微镜(AFM)研究了多层膜的表面形貌及修饰方法对各种蛋白的吸附性能. 经修饰后的多层膜较基底膜的厚度均有所增大; 最外层经修饰后的多层膜吸附的BSA、纤维蛋白原及血浆蛋白的量较未修饰多层膜均有所减少. 采用SEM观察了血小板在多层膜上的黏附情况和形态变化, 计算了血小板的黏附率. 比较各多层膜的凝血酶原时间(PT), 发现修饰后的多层膜的凝血酶原时间均有所延长, 但各组间无显著性差异.

硅表面CS/BSA复合微图形的制备及表征

谢佳, 鲁雄, 张红平, 周先礼, 屈树新, 冯波, 翁杰

2009, 30(11):  2319-2325. 

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采用微加工方法在硅表面成功地制备出壳聚糖/牛血清白蛋白(CS/BSA)复合微图形. 借助光镜和荧光显微镜对复合微图形进行形貌分析. 利用大肠杆菌和白色葡萄球菌定量考察了CS/BSA复合微图形的抗菌性能, 结果表明, 硅表面沟槽交叉状CS/BSA复合微图形对两种细菌都具有较好的抗菌效果. 通过MC3T3-E成骨细胞培养考察了复合微图形的细胞相容性, 结果表明, CS/BSA复合微图形对于细胞的生长方向具有较强的诱导性, 可促进细胞在材料表面的黏附、铺展及增殖分化. 结果表明, 采用微转移模塑法制备的CS/BSA复合微图形具有较好的抗菌性和细胞相容性.

螺噁嗪化合物在丙烯酸聚氨酯清漆膜中的光致变色性能

王立艳, 张国, 刘秀奇, 张海全, 肖力光, 于环洋, 张春玉, 刘娜

2009, 30(11):  2326-2330. 

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制备了含有螺噁嗪(SO)化合物的紫外光固化丙烯酸聚氨酯清漆(UV-PUA)膜, 研究了SO在该清漆中的光致变色性能, 并与其在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的光致变色性能进行了比较. 结果发现, 紫外光固化螺噁嗪丙烯酸聚氨酯清漆(UV-SO-PUA)膜在紫外光固化过程中逐渐由无色变为蓝色和紫色, 撤去紫外光源, 漆膜退色至粉色, 且固化后的漆膜在粉色和紫色之间可逆变化; 而SO-PMMA膜在无色和蓝色之间可逆变化. 紫外光激发的UV-SO-PUA膜的紫外-可见吸收光谱可见光区出现了明显的双重吸收峰(520和600 nm), 而在PMMA中仅出现单峰. SO开环体在UV-PUA 中室温稳定性优于其在ＰＭＭＡ中的稳定性. SO在UV-PUA膜中的抗疲劳性能与其在PMMA中相比显著提高, 紫外光照射16 h, UV-SO-PUA漆膜未出现疲劳现象. SO在UV-PUA膜中表现出了优良的光致变色行为.