乙醇溶剂热法制备絮衍生多孔碳及其吸附性能
丁佩佩, 段晶莹, 徐浩然, 方馨茹, 刘星雨, 闫俊涛, 王春蕾
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250370
以杨絮(PC)为原料,采用乙醇溶剂热法对其进行预处理,再进行碳化,制备了高比表面积的杨絮衍生多孔碳(DPCC),并研究了其对染料的吸附性能及动力学性能。通过单因素实验优化工艺参数,确定最佳预处理条件(液固比为17 mL·g-1、200 ℃处理2 h),在此条件下制备的DPCC-10比表面积达到518 m2·g-1。结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附测试等表征手段,证实预处理过程能够有效去除木质素和半纤维素等,形成丰富的多级孔道结构。吸附实验表明,DPCC-10对亚甲蓝(MB)的最大吸附量达到385.71 mg·g-1,优于多数报道的生物质衍生吸附剂。DPCC-10对染料的吸附过程满足准二级动力学方程,表明该吸附以化学吸附为主。经过4次吸附-脱附循环后,DPCC-10对MB的吸附容量仍保持初始值的92.01%,表明材料具有优异的可再生性能。
关键词: 杨絮, 生物质多孔碳, 吸附, 动力学
负载型杂多酸催化制备柠檬酸三酯的研究进展
孔舒婷, 张冯时, 卢芝仪, 刘艳玲, 叶明朗, 胡正芳, 王龙胜, 胡兵, 王海英
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250303
柠檬酸三丁酯(tributyl citrate,TBC)是一种低毒、相容性好、可降解的绿色环保增塑剂。与传统生产TBC所用的浓硫酸催化剂相比,杂多酸(heteropolyacid,HPA)作为固体超强酸具有不挥发、不腐蚀设备的优点,但其价格昂贵且难以回收。为实现HPA的循环利用,采用不同载体负载HPA制备的负载型催化剂具有比表面积大、易于分离的特点,在TBC绿色合成中展现出广阔的应用前景。本文综述了以金属氧化物、碳材料、分子筛、离子液体等为载体,通过表面负载、内部封装及离子键合等方式负载HPA的催化剂在催化合成TBC方面的研究进展及其在TBC生产工艺中的应用。如何增强HPA与载体之间的相互作用力是突破该类材料工业化应用瓶颈的关键问题。以金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)为载体负载HPA所构建的新型多金属氧酸盐金属有机框架(POMOFs)和多金属氧酸盐共价有机框架(POMCOFs),可通过内部封装有效减少HPA催化剂的流失。本文系统总结了不同载体在催化活性、构效关系及与新型工艺适配性方面的特点与局限,旨在为开发高效、稳定、环境友好的合成TBC催化剂提供参考。
关键词: 柠檬酸三丁酯, 催化剂, 杂多酸
两个二肟有机锡配合物的合成、结构及抗癌活性
卿菁菁, 何帆, 刘智辉, 侯帅鹏, 刘娅, 蒋一凡, 谭梦婷, 何丽芳, 张复兴, 朱小明
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240003
合成了2个丁二酮肟有机锡化合物:双(三(2-甲基-2-苯基丙基)锡)丁二酮肟配合物(C6H5C(CH3)2CH2)3Sn(ON=C(CH3)C(CH3)=NO)Sn(CH2C(CH3)2C6H5)3 (1)和二苄基锡氧氯丁二酮肟多核配合物[μ3-O-((C6H5CH2)2Sn)2(ON=C(CH3)C(CH3)=NOH)(O)Cl]2(2)。通过元素分析、红外光谱、核磁共振(1H、13C、119Sn)、差热分析和单晶X射线衍射对配合物进行了结构表征,对其结构进行量子化学从头计算,并进行了体外抗癌活性研究。结果显示:配合物1为通过配体丁二酮肟桥联的双锡核中心对称分子,锡原子均为四配位的畸变四面体构型;配合物2为通过氧原子和丁二酮肟配体桥联的四锡核中心对称多环聚合结构,锡原子分别为五配位的畸变三角双锥构型和六配位的畸变八面体构型。配合物对人肝癌细胞(HUH7)、人肺癌细胞(A549)、人表皮癌细胞(A431)、人结肠癌细胞(HCT-116)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)均有较强的抑制活性。
关键词: 双(三(2-甲基-2-苯基丙基)锡)丁二酮肟配合物, 二苄基锡氧氯丁二酮肟多核配合物, 晶体结构, 从头计算, 体外抗肿瘤活性
科教融合:水合物熔盐促进作用下柠檬酸三酯的合成研究用于科研创新训练教学
王景华, 于延新, 任衍彪, 王业胜
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202402057
科研创新训练是理工科专业本科生的一门必修课,是对所学专业知识在科学研究中的综合运用,因而在培养学生理论联系实际、科研课题的设计、独立进行分析问题和解决问题的能力方面具有重要作用。本文将水合物熔盐中柠檬酸三丁酯的合成研究应用于科研创新训练教学中,引导学生从研究背景、课题的提出、课题的设计、分析方法的建立、实验过程研究、结果分析等方面进行了课题的整体设计研究。通过本课题的研究工作,学生综合运用能力、分析问题解决问题的能力以及独立进行科研的能力显著提高,达到了预期目标,获得了水合物熔盐中柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件和促进作用机理,为工业化生产奠定了理论基础,是教学和科研相互融合相互促进、值得推广的一种科研创新训练教学方式。
关键词: 水合物熔盐, 柠檬酸三丁酯, 科研创新训练
再生纤维素与氧化还原石墨烯复合薄膜在湿气发电与镁空气电池协同发电上的应用
雷丽莎, 雍玮, 陈怡婷, 王奕博, 黄文潮, 赵俊焕, 翟忠杰, 丁杨彬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240202
设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCewp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCewp/rGO)并将其作为活性材料,其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA,且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm-2。同时,研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著,其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下,产生的开路电压最大可达53 mV,因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外,该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能:在50%RH下,RCewp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(Voc)和0.132 mA·cm-2的短路电流密度;当RH升高至90%时,开路电压进一步增大至1.57 V,短路电流密度达到64.2 mA·cm-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极,其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10-4 mW和0.306 μA·cm-2
关键词: 湿气发电, 镁空气电池, 协同发电, 再生纤维素

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