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综合评述
阳极氧化铝模板限域制备一维杂化纳米材料及其多样化应用的研究进展
孙小彤, 陈南, 梁含雪, 李增领, 刘倩雯, 曲良体
2020, 37(2): 123-133  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190261
[摘要]  (34) [HTML全文] (34) [PDF 1460KB] (1)
摘要:
一维杂化纳米材料以其独特的物理化学性质,在电学、光学、催化等领域得到了广泛的应用。其制备方法对一维杂化纳米材料性能的改变和调控显得至关重要。模板法作为一种简单而普适的合成工艺,近几年来被广泛应用于纳米结构和纳米阵列的合成。本文主要介绍了阳极氧化铝(AAO)模板法制备一维杂化纳米材料整体情况、AAO模板结合其他技术材制备材料的方法、一维杂化纳米材料在刺激响应性器件、能量存储与转换器件、催化等众多领域的应用。
研究论文
硝基呋喃亚甲基哌啶类化合物的合成与抗结核活性
何冰, 钟鑫鑫, 冉凯, 奉强, 余登斌, 韩涛, 李仲辉, 余洛汀
2020, 37(2): 134-143  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190206
[摘要]  (26) [HTML全文] (26) [PDF 886KB] (2)
摘要:
结核是由结核分枝杆菌引起的一种慢性呼吸道传染病,对人类的健康构成严重威胁。本文利用药效团拼接原理,将片段硝基呋喃和苯基噻唑组合,得到了19个2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)噻唑(5)和2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)-4-苯噻唑(6)系列化合物,测试了所有化合物在1和0.1 μmol/L浓度下对结核分枝杆菌H37Ra的抑制率。构效关系分析表明,苯环上有取代基有利于活性,且苯环上对位取代普遍优于间位和邻位取代,对位吸电子基团取代活性优于对位供电子基团取代活性。在苯环对位吸电子基团取代中,-CF3取代的化合物2-(1-((5-硝基呋喃-2-基)甲基)哌啶-4-基)-4-(4-三氟甲基)苯基)噻唑(6f)活性最高,在1和0.1 μmol/L浓度下,抑制率分别为99.6%和93.4%。鉴于新化合物具有抗结核高活性,化合物6f可作为抗结核候选化合物进一步研究。
含亚胺结构新型磷-氮协效阻燃化合物的合成及对环氧树脂的阻燃作用
游歌云, 冯彬, 范方方, 杨昌杰, 梁聪
2020, 37(2): 144-154  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190213
[摘要]  (20) [HTML全文] (20) [PDF 1300KB] (0)
摘要:
采用醛胺缩合反应,以4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰基)苯甲醛(PCHO)分别与对苯二胺、乙二胺反应合成两种磷酸酯-亚胺双官能化合物阻燃剂(FR:N1N4-二[4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰氧基)苯基亚甲基]-1,4-苯二胺(PNB)和N1N2-二[4-(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰氧基)苯基亚甲基]-1,2-乙二胺(PNE)),研究了FR对4,4'-二氨基二苯砜(DDS)固化双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂(DGEBA)体系的阻燃作用及阻燃机理。研究发现FR的引入显著提高了DGEBA/DDS在700℃时的残炭率(Rc),同时提升了材料的阻燃性能,其中以乙二胺合成的PNE阻燃性能显著优于以苯二胺合成的PNB。当磷添加质量分数为1.5%时,PNE-1.5/DGEBA/DDS在N2气下的Rc为35.1%,在空气下的Rc为14.4%,极限氧指数(LOI)为33.2%,并可达阻燃等级UL-94最高阻燃级别Ⅴ-0级。同时,PNE-1.5/DGEBA/DDS相较于DGEBA/DDS保持了弯曲强度和76%以上的冲击强度,机械性能显著优于PNB-1.5/DGEBA/DDS。通过阻燃机理分析FR在DGEBA/DDS体系中具有凝聚相、气相及磷-氮协效共同作用的阻燃特点。磷酸酯-亚胺双官能团化合物FR对环氧树脂体系具有良好的阻燃作用,其中PNE阻燃效率高、机械性能负面影响小,具有潜在应用价值。
水热法简单高效合成三聚氰酸
吕文强, 孟凡晋, 徐经伟
2020, 37(2): 155-159  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190155
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 747KB] (0)
摘要:
以三聚氰胺为原料,通过热聚合和水热处理,简单高效地合成了三聚氰酸。通过用X射线单晶衍射(XRD)、核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、质谱和元素分析仪对产物进行了结构表征。在最优的水热反应温度140℃下,反应2 h,总产率可达54%。该合成方法工艺简单,污染少,为工业制备三聚氰酸提供了一种新的参考方案。
Pd-Cu/ZrO2催化CO2加氢制甲醇的性能
高佳, 宋夫交, 程文强, 葛艳, 许琦
2020, 37(2): 160-167  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190211
[摘要]  (29) [HTML全文] (29) [PDF 903KB] (1)
摘要:
采用溶胶-凝胶法制备了n(Cu):n(Zr)=1:1、1:2、1:4和1:8的Cu/ZrO2催化剂。实验结果表明,当n(Cu):n(Zr)=1:4时,催化剂表现出较高的CO2转化率(8.0%)和甲醇选择性(59.5%),为了增加CO2的转化率,提高甲醇选择性,在n(Cu):n(Zr)=1:4的催化剂中添加质量分数1%的Pd,采用浸渍法制备了Pd-Cu/ZrO2催化剂。在250℃、2 MPa、12000 mL/(g·h)和V(H2):V(CO2)=3:1的反应条件下,CO2转化率和CH3OH收率相比Cu/ZrO2催化剂(n(Cu):n(Zr)=1:4)分别提高了40.0%和80.9%。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、N2吸附-脱附(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)和程序升温还原化学吸附仪(H2-TPR)等仪器表征证明Pd的添加提高了催化剂的分散性和比表面积。催化剂中Pd和Cu之间强相互作用,使Cu2p轨道结合能向低处偏移,还原温度的降低,说明Pd-Cu/ZrO2催化剂还原能力增强,使得CO2加氢活性提高。
D-扁桃酸脱氢酶和L-亮氨酸脱氢酶级联催化的L-苯甘氨酸对映选择性生物合成
史红玲, 王文杰, 李祥, 焦铸锦, 刘钺, 唐存多, 阚云超, 姚伦广
2020, 37(2): 168-174  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190189
[摘要]  (26) [HTML全文] (26) [PDF 853KB] (0)
摘要:
L-苯甘氨酸是重要的手性非天然α-氨基酸,可广泛用于合成多种食品添加剂及药物中间体,探索其绿色合成工艺具有重要的意义。本研究将新型高活性的D-扁桃酸脱氢酶(LhDMDH)和L-亮氨酸脱氢酶(EsLeuDH)偶联,在辅酶内循环的前提下,仅需较低浓度的辅酶即可实现生物催化D-扁桃酸合成L-苯甘氨酸。通过对加酶量、氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)浓度、NH4+浓度和底物浓度等因素进行优化,获得了一个最经济的反应条件:200 mmol/L的D-扁桃酸、6.5 kU/L的加酶量、0.1 mmol/L NAD+、0.5 mol/L NH4+的条件下、30℃,反应12 h,在此条件下,产物的得率和对映体过量(e.e.)值分别可达98%和99%以上,具有较大的产业化潜力,为实现L-苯甘氨酸规模化的生物合成奠定了坚实的基础。
菠萝蛋白酶催化合成寡聚L-酪氨酸
蒋晓晓, 朱锦雯, 廖小凤, 尹韦蔚, 高鹏, 杨长林, 王峰
2020, 37(2): 175-181  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190224
[摘要]  (20) [HTML全文] (20) [PDF 946KB] (0)
摘要:
以菠萝蛋白酶为催化剂从L-酪氨酸甲酯聚合得到寡聚L-酪氨酸(O-L-Try)。以0.8 U/mL蛋白酶在体积分数为7.5%的二甲亚砜(DMSO)缓冲液(pH=7.5,0.2 mol/L)中催化0.23 g/mL L-酪氨酸甲酯在50℃下聚合反应5 h后,O-L-Try产率达到65%。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、氢核磁共振波谱仪(1H NMR)、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等技术手段表征了O-L-Try结构和性能特征。结果表明,MALDI-TOF-MS测定的O-L-Try的聚合度主要为10。1H NMR谱图分析得到的O-L-Try的平均聚合度为8。拉曼光谱显示,O-L-Try的肽键特征峰位于1623 cm-1(酰胺Ⅰ带)、1447 cm-1(酰胺Ⅱ带)、1270 cm-1(酰胺Ⅲ带)和648 cm-1(酰胺Ⅳ带)。
不同色浆质量分数的水性聚氨酯涂料对聚氯乙烯表皮低温爆破性能的影响
潘鸽, 刘芳, 付志磊, 李双双, 许东华, 徐朝华, 石彤非, 王晓伟, 马蕊
2020, 37(2): 182-189  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190144
[摘要]  (21) [HTML全文] (21) [PDF 1085KB] (2)
摘要:
本文制备了一系列不同色浆质量分数的水性聚氨酯涂料,并将其喷涂在汽车仪表板聚氯乙烯(PVC)表皮的背面形成复合材料。用旋转流变仪表征了涂料的粘度以评价其喷涂性能;用差示扫描量热仪表征了材料的玻璃化转变温度(Tg);利用万能材料试验机表征了材料在-30℃条件下的拉伸性能及抗撕裂性能;用动态热机械分析仪表征了材料的损耗比随温度的变化。结果表明:不同色浆质量分数的涂料都能喷涂,含有涂层材料PVC表皮在-30℃低温爆破性能与涂层材料的Tg、低温拉伸性能、抗撕裂性能的关系并不大,而与涂层材料的阻尼性能直接相关。材料的阻尼性能越好,其低温爆破性能越好。
热场效应下聚酰亚胺纤维力学性质有限元分析
刘丹枫, 丁明明, 张丽丽, 孙昭艳, 石彤非, 黄以能
2020, 37(2): 190-197  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190238
[摘要]  (19) [HTML全文] (19) [PDF 1312KB] (0)
摘要:
利用COMSOL Multiphysics 5.3软件构建了聚酰亚胺纤维三维有限元模型。该模型实现了固体传热和表面对表面辐射传热产生的温度场中聚酰亚胺纤维固体力学的计算,重点分析了孔洞的大小、位置和热膨胀系数的差异对聚酰亚胺纤维力学性能的影响。结果表明,聚酰亚胺(PI)纤维在两端固定约束的条件下,在固体传热和表面对表面辐射传热产生的温度场中呈现相似的应力变化趋势,即聚酰亚胺纤维出现孔洞,使纤维的力学性能降低,孔洞越大,应力分布越不均衡,越不利于纤维性质的稳定;温度越高,应力越大;但随着负轴向热膨胀系数的增加,应力逐渐减小。
杯[4]醌/N掺杂的无定形碳纳米纤维复合材料储锂性能
崔华敏, 掌学谦, 胡攀登, 闫冰, 黄苇苇, 郭文锋
2020, 37(2): 198-204  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190236
[摘要]  (24) [HTML全文] (24) [PDF 1083KB] (0)
摘要:
生物质甲壳素来源丰富、廉价易得、N含量高且具有纤维结构,经高温碳化即可获得导电性良好的多孔碳材料。杯[4]醌(Calix[4]quinone,C4Q)的理论比容量高达447 mA·h/g,但它在传统电解液中的高溶解性和导电性差限制了其在锂电池中的实际应用。为了解决上述问题,本文以甲壳素为原料,经高温处理制得了N掺杂的无定形碳纳米纤维材料(NACF),并利用其多孔结构吸附C4Q,制备出C4Q/NACF(质量比为1:1)复合材料。该复合材料在0.1 C电流密度下,首圈放电比容量为426 mA·h/g,循环100圈后比容量为213 mA·h/g,甚至在1 C电流密度下,C4Q/NACF复合材料仍有188 mA·h/g的放电比容量。实验结果表明,利用NACF碳材料固载C4Q的方法可以提高C4Q锂离子电池的循环稳定性和导电性。
金属有机框架材料UTSA-74高效去除水溶液中的砷
余文婷, 张慧, 孙玉珍, 吴昊, 罗明标
2020, 37(2): 205-210  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190196
[摘要]  (24) [HTML全文] (24) [PDF 884KB] (0)
摘要:
利用水热法合成金属有机框架材料UTSA-74,并用它同时去除水中的As(Ⅴ)和As(Ⅲ)。批次实验结果表明,在低质量浓度情况下(~1 mg/L),UTSA-74对As(Ⅴ)的去除率高达95%。对As(Ⅲ)的去除率达85%。经拟合,本实验符合拟二级动力学及Freundlich等温吸附模型。本文还探究了共存离子(如Cl-、NO3-、PO43-)干扰影响,结果表明PO43-的存在会抑制吸附的进行,可能是由于竞争吸附位点所致。此外,本文对吸附后的材料进行洗脱(0.1 mol/L NaOH),将洗脱后的UTSA-74材料再次进行吸附探究,反复3次,其去除率仍可达70%左右。为探究其中机理,本文通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)对吸附前后材料进行表征,结果表明吸附过程中可能形成了Zn—O—As,以此促进吸附反应的进行。综上所述,UTSA-74可以作为一种处理砷的新型吸附剂,具有一定的实用价值。
基于微流控双水相液滴流酶促反应的尿素检测
董钰漫, 孟世昕, 瞿凤梅, 孙鹤家, 唐启明, 王垚磊, 孟涛
2020, 37(2): 211-217  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190214
[摘要]  (24) [HTML全文] (24) [PDF 1028KB] (0)
摘要:
以简单、快速的微流控酶促反应方法实现了尿素浓度的可视化检测。在微流控双水相液滴流动中,利用脲酶水解尿素生成碳酸铵使液滴内的中性红指示剂变色,并对液滴颜色强度进行分析来确定待测样品中尿素的浓度,检测范围可达到0~50 mg/mL。双水相体系克服了传统油水分析检测平台生物相容性低的缺陷。液滴流以较少的试剂消耗、极大的比表面积、微米级的扩散距离大大提高了反应速率,导致了较快的分析检测速度,将检测时间缩短为20 s左右。为应用化学领域的尿素快速分析检测提供借鉴和参考。
钛丝原位组装固相微萃取涂层与高效液相色谱联用测定多环芳烃
马明广, 魏云霞
2020, 37(2): 218-226  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190235
[摘要]  (21) [HTML全文] (21) [PDF 1928KB] (0)
摘要:
利用恒电势法在钛丝表面原位阳极氧化组装固相微萃取(SPME)纤维,通过考察不同浓度电解质溶液和电解时间对二氧化钛纳米管(TiO2NTs)形成及尺寸的影响来确定最佳的SPME纤维的形貌。结果表明,NH4F在水相中的质量分数为0.5%,乙二醇在水相中的体积分数为50%,氧化电势为20 V,温度为25℃,氧化时间30 min的条件下,得到内径为100 nm,壁厚为25 nm的有序纳米管排列。利用组装得到的二氧化钛纳米管纤维涂层(TiO2NTs/Ti)与高效液相色谱(HPLC)联用测定水样中的多环芳烃(PAHs)。在优化的萃取条件下,该方法灵敏度高,线性范围宽,选择性和重复性好,操作简便。利用此方法测量了实际水样中的PAHs浓度,得到了令人满意的分析结果。
氮掺杂碳点的制备及其对阿莫西林高灵敏检测
弓辉, 康玉, 张荣, 任国栋, 侯笑雨, 张敏, 李丽红, 刘文, 王浩江, 刁海鹏
2020, 37(2): 227-234  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190226
[摘要]  (21) [HTML全文] (21) [PDF 1047KB] (0)
摘要:
以天然物质石斛为原料,一步水热法合成高荧光量子产率的氮掺杂碳点(NCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光吸收图谱(UV-Vis)及荧光光谱(PL)对合成的NCDs进行表征。实验结果显示合成的NCDs发强烈的蓝色荧光,呈现为球形或准球形,均匀分散,尺寸范围在1~5 nm;其表面含有丰富的COOH、OH和NH2等水溶性基团,最佳激发和发射波长分别为350和435 nm,且具有良好的发光稳定性。通过测定,合成的NCDs的荧光量子产率高达29.19%。在pH=7.4的缓冲溶液中测定不同物质对NCDs的荧光影响,相同条件下发现只有阿莫西林能够对NCDs荧光进行明显猝灭,表明合成的NCDs可选择性的识别阿莫西林,通过NCDs的荧光强度变化构建一种可灵敏检测阿莫西林的传感器,检测线性范围为2.6~30 μmol/L,检出限为0.15 μmol/L。
聚合物纳米组装体修饰丝网印刷电极构建过氧化氢传感器
黄雪雯, 许升, 赵伟, 魏玮, 李小杰, 刘晓亚
2020, 37(2): 235-241  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190190
[摘要]  (19) [HTML全文] (19) [PDF 1120KB] (0)
摘要:
通过在聚合物结构中同时引入生物亲和单体和电活性单体,使得聚合物组装体在修饰丝网印刷电极时兼具提高比表面积、保持酶活和促进电子转移功能,从而发展了一种简单、高效构建电化学传感器的方法。以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基咔唑(VCz)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体自由基聚合合成双亲性无规共聚物Poly(St-co-AA-co-VCz-co-DMAEMA)(PSACD),将聚合物在选择性混合溶剂DMF/H2O中自组装得到聚合物纳米粒子PSACD NPs。利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。依次将PSACD NPs水分散液、辣根过氧化物酶(HRP)溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物(Nafion,NF)溶液滴涂在丝网印刷碳电极(SPCE)上,制备得到过氧化氢生物传感器。通过计时电流法对传感器性能进行研究,表明该传感器对H2O2在0.02~7.48 mmol/L有良好的线性响应,且响应时间短(< 2 s),具有良好的选择性和稳定性。
研究简报
两种乳糖酶活力测定方法比较
何云山, 刘娅薇, 谭周进, 惠华英
2020, 37(2): 242-244  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.02.190215
[摘要]  (41) [HTML全文] (41) [PDF 719KB] (0)
摘要:
邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷(ONPG)法和双糖酶法是常用的乳糖酶活力测定方法,本文对这两种方法的线性范围、检出限、精密度、准确度和稳定性进行了比较。结果显示,ONPG法在线性范围、检出限、精密度以及稳定性方面均优于双糖酶法,但此种方法的重复性较差,需要进一步的优化。对比这两种方法,可为乳糖酶活力测定方法的合理选取提供参考。

综合评述
沸石分子筛酸性质表征方法研究进展
刘萌, 吴志杰, 潘涛
2020, 37(1): 1-15  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190199
[摘要]  (52) [HTML全文] (52) [PDF 988KB] (52)
摘要:
沸石分子筛的酸性质决定其酸催化性能,如何准确、定量地区分沸石分子筛上酸类型、密度、强度及分布,对于阐明沸石酸催化性能具有重要的意义。本文主要总结了近几年来关于沸石分子筛酸性位分布、酸类型、酸强度等重要酸性质的定性和定量分析方法的研究进展。
研究论文
以铱配合物为核、聚(芴-咔唑)为臂的白光星型磷光聚合物
曾惠卷, 林美娟, 刘超, 陈龙杰, 张语珊, 凌启淡
2020, 37(1): 16-23  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190150
[摘要]  (38) [HTML全文] (38) [PDF 899KB] (38)
摘要:
设计合成了以苯基苯并咪唑和吡啶三唑为配体的高效的黄绿光铱配合物(M1),并通过Suzuki缩聚反应制备了以磷光铱配合物客体为中心核、蓝光荧光聚(芴-咔唑)主体为臂的星型磷光聚合物(P2.5、P5.0和P10),着重对M1和聚合物的发光性能、电化学性能及热稳定性能进行研究。结果表明,M1具有较高的荧光量子效率(32.06%),其荧光寿命为1.09 μs,聚合物荧光寿命为2.22~3.93 μs,均表现为磷光;通过调节主客体的比例,利用主客体的部分能量转移机制,来实现聚合物的不同光色,发光颜色可从蓝光向黄光变化;当M1摩尔分数为2.5%时,获得的白光聚合物(P2.5)具有较好的发光性能和热稳定性能,色坐标为(0.30,0.32),位于白光区域,其最高占有轨道(HOMO)能级和最低未占有轨道(LUMO)能级分别为5.49和2.43 eV,荧光量子产率为14.3%,荧光寿命为2.22 μs。
喷涂法制备高效率三元体系聚合物太阳能电池
张通, 欧阳金阳, 赵晓礼, 杨小牛
2020, 37(1): 24-31  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190295
[摘要]  (43) [HTML全文] (43) [PDF 1097KB] (43)
摘要:
本文将非富勒烯小分子受体材料(ITIC)引入二元聚合物太阳能电池(PBTIBDTT:PCBM[70])中构建三元体系聚合物太阳能电池,在大于200 nm的光敏层膜厚下获得10.95%的能量转化效率(PCE),并将其用于喷涂工艺中,实现了能量转化效率为9.06%的三元体系聚合物太阳能电池器件。基于喷涂法制备的高效率三元体系聚合物太阳能电池适用于卷对卷印刷生产,展现出极大的应用前景。
聚氯乙烯表皮成分对加成型硅橡胶固化的影响
王晓伟, 付志磊, 刘芳, 潘鸽, 许东华, 管东波, 窦艳丽, 石彤非, 姚卫国
2020, 37(1): 32-39  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190152
[摘要]  (37) [HTML全文] (37) [PDF 1164KB] (37)
摘要:
采用流变学方法研究了双组分加成型硅橡胶在不同聚氯乙烯(PVC)表皮上的固化动力学,并利用红外光谱、核磁共振波谱、电感耦合等离子体质谱仪等手段分析了PVC表皮成分,以确定导致双组分加成型硅橡胶不固化的具体原因。结果表明,PVC表皮中导致硅橡胶不固化的主要元素为P元素。在固定硅橡胶厚度为1 mm的情况下,当PVC表皮中的P元素质量分数低于3×10-3%时,浇注在其上的双组分加成型硅橡胶依然能固化;而当PVC表皮中的P元素质量分数超过约2.4×10-2%时,虽然浇注在其上的双组分加成型硅橡胶的中间层依然能固化,但与PVC表皮接触部分的硅橡胶不固化,且不固化层厚度随P元素质量分数增加而增加。本文还研究了在P元素质量分数低于3×10-3%的PVC表皮上,降低硅橡胶厚度至微米级时的固化行为,在P元素质量分数低于3×10-3%的PVC表皮上,当硅橡胶厚度低于2 μm时,硅橡胶出现不完全固化现象。双组分加成型硅橡胶在含有P元素的PVC表皮表面的固化行为主要是由硅橡胶样品中铂催化剂总含量及PVC表皮中的P元素含量确定的,同时也会受到双组分加成型硅橡胶反应速率以及铂催化剂、P元素在硅橡胶中的扩散速率的影响。
高吸水树脂的质量分数与其附着性能的关系
李双双, 马蕊, 刘芳, 付志磊, 潘鸽, 王晓伟, 许东华, 徐朝华, 石彤非, 呼微
2020, 37(1): 40-45  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190153
[摘要]  (38) [HTML全文] (38) [PDF 883KB] (38)
摘要:
研究了高吸水树脂的质量分数对其在木板上附着性能的影响。通过流变学方法和倒置实验确定样品形成凝胶的浓度区间,同时测定了该吸水树脂的最大吸水倍率,求得其吸水饱和浓度。通过模拟消防车中喷枪喷向火灾现场进行灭火的场景,对样品进行了喷涂实验,以在固定面积范围的木板上凝胶的附着厚度来判断其附着性能的大小。结果表明:高吸水树脂的附着性能与其质量分数相关,随着质量分数的升高,样品的附着性能提高,当高吸水树脂样品的质量分数达到其凝胶浓度时,附着性能有着大幅度的提高,在质量分数继续增加时,附着性能提高的幅度较小,此时由于重力影响,附着层会整块掉落。
导热增强聚乙二醇相变复合材料的制备及其性能
颜品萍, 罗富彬, 黄宝铨, 肖荔人, 钱庆荣, 李红周, 陈庆华
2020, 37(1): 46-53  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190209
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摘要:
本文以聚乙二醇(PEG)为相变材料,通过添加不同的无机填料,采用熔融共混浇筑方式制备了导热增强型相变复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、差示扫描量热仪(DSC)、红外热成像和热重分析仪研究了所制备复合材料的微观结构、导热性能与相变过程。研究结果表明,相比于碳酸钙和氧化铝,在相同添加含量下,氮化硼(BN)可有效提高PEG的导热系数,当BN质量分数为40%时,导热系数可达到3.40 W/(m·K);当填料添加量相同时,片状BN和不规则纳米碳酸钙(CaCO3)比球形氧化铝(Al2O3)对PEG具有更加优良的定型效果,在相变过程中,能够更加有效阻隔PEG的流动,保持复合材料的形状稳定性。
pH调控的变色酸2R稳定的银纳米簇的合成
郭永艳, 曾维伟, 杨萍, 田雁飞, 龙云飞
2020, 37(1): 54-60  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190131
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摘要:
银纳米簇(Ag NCs)具有特殊的物理和化学性质,其具有广泛的应用前景和研究价值。本文探索了以变色酸2R为稳定剂,经过两次pH调节构建一种快速制备具有强荧光特性、稳定存在且粒径小的Ag NCs的方法。在最优实验条件下,运用该方法制备得到的Ag NCs的最大发射波长为450 nm,最大激发波长为336 nm,平均粒径为1.74 nm,主要粒经分布在0.68~2.99 nm区域内,该Ag NCs的晶格间距为0.223 nm,晶格类型为(102)。该Ag NCs可作为探针应用于溶液中微量重金属离子和非金属离子的测定,小分子、弱酸溶液浓度等方面的检测,也可以用于细胞成像等方面。
碳载高分散钯纳米粒子的制备及催化Suzuki反应
刘明辉, 刘盈岑, 吕荣文
2020, 37(1): 61-68  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190161
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摘要:
利用三聚氰胺甲醛预聚物中N原子与Pd2+的相互作用,将Pd2+化学锚定在预聚物中;并以二氧化硅水凝胶为造孔剂、2,4-二氨基苯磺酸为预聚物缩合促进剂,在水溶液中制备出锚定了Pd2+的胶体纳米球;再经摩尔分数5%氢气焙烧、HF腐蚀,得到Pd质量分数为1.37%、平均粒径为(2.4±0.87)nm的碳载高分散Pd纳米粒子催化剂Pd@C。将其应用于Suzuki反应,在加入Pd与碘苯物质的量比为1:100的催化剂时,反应5 min收率为99.3%,且经8次循环后活性未降低,表现出良好的催化效果和重复使用性。
同源细胞膜包覆智能释药纳米粒用于肝癌靶向治疗
夏颖, 夏菁, 崔洪燕, 钱明, 张留伟, 陈麒先, 王静云
2020, 37(1): 69-79  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190121
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摘要:
近年来,纳米药物递送系统在癌症治疗方面的应用受到广泛关注。传统的纳米药物递送系统存在生物相容性差、靶向性缺乏、在肿瘤部位释药缓慢等问题。本文设计制备了一种同源细胞膜(M)包覆、癌细胞还原微环境控制释药的脂质体纳米粒子(命名为P-ss-G/D/Sf@M)来递送肝癌治疗药物索拉非尼(Sf)用于肝癌的靶向治疗。利用薄膜水化法结合静电吸附及过膜挤压法制备包覆细胞膜的空白(P-ss-G/D@M)及载药(P-ss-G/D/Sf@M)纳米粒子。P-ss-G/D/Sf@M对Sf的载药量为7.2%,包封率为79.9%。体外释药结果显示,P-ss-G/D/Sf@M在还原条件下会加快药物的释放,48 h时药物释放量达到65%以上,较非还原条件下释药量提高了25%。体外细胞实验结果证明,包覆肝癌细胞膜的纳米粒子更易被肝癌细胞摄取,表现了对肝癌细胞的靶向性,同时在肿瘤细胞高浓度谷胱甘肽(GSH)还原环境作用下,纳米粒子中的二硫键断裂,迅速释放药物,与非还原敏感载药纳米粒子相比,显著抑制肝癌细胞生长,提高细胞凋亡率。因此,本文制备的同源细胞膜包覆的智能释药载体有可能用于今后的癌症治疗中。
基于蒽-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO4-的高选择性识别
董智云, 张晓宇, 曾政权, 席福贵
2020, 37(1): 80-87  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190165
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摘要:
设计合成了基于蒽-苯并咪唑鎓的受体分子12,通过荧光发射光谱研究了受体分子12对F-、Cl-、Br-、I-、AcO-、HSO4-、H2PO4-、NO3-、ClO4-等阴离子的识别性能。研究发现,在受体分子12的乙腈溶液(5.0×10-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H2PO4-时,受体分子1的荧光猝灭百分数为13%,受体分子2的荧光猝灭百分数高达94%,表明受体分子2在构型上与H2PO4-更匹配,可作为H2PO4-的荧光关闭型(turn-off)探针。受体分子2与H2PO4-的结合比为1:1,结合常数为(3.70±0.16)×104 L/mol,检出限为3.77×10-6 mol/L。
基于苯并吲哚的荧光探针对Al3+的识别及应用
张莹莹, 王丽艳, 赵冰, 宋波
2020, 37(1): 88-95  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190180
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摘要:
设计合成了一种结构简单且基于苯并吲哚衍生物的荧光探针(H),通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱研究了荧光探针H对金属阳离子的识别性能。结果表明,在乙醇(EtOH)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液(pH=7.4)(体积比为1:1)的混合溶液体系中,荧光探针H对Al3+有专一性识别且不受其它金属阳离子干扰。探针H与Al3+的配合比为1:1,配合常数Ka为0.52×102 mol/L,检测限为1.75 μmol/L。探针通过荧光发射光谱对水样及食品中的Al3+进行了定量检测,具有一定实际应用价值。
基于气液相化学发光技术的臭氧在线检测方法
李佳祁, 付大友, 王竹青, 谭文渊, 陈雨琴, 冀钢扬
2020, 37(1): 96-102  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190136
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摘要:
基于鲁米诺(luminol)化学发光体系,采用自主研发的在线臭氧浓度检测仪,建立了一种实时在线检测臭氧浓度的方法,用于分析测定痕量浓度水平的臭氧气体。考察了鲁米诺、氢氧化钾、部分醇类化合物和表面活性剂等因素对化学发光强度的影响。结果表明,在鲁米诺(0.005 mol/L)、氢氧化钾(0.05 mol/L)体系中加入乙二醇(体积分数1.5%)、甲醇(体积分数1.5%)、乙醇(体积分数1.0%)、丙三醇(体积分数3.0%)能显著增强鲁米诺体系检测O3的化学发光信号,而甲醛溶液(体积分数3.0%)能有效抑制NO2信号的干扰。同时,测得检测臭氧的检出限为1.26 μg/m3、相对标准偏差为0.32%,相对误差为0.75%。利用该体系测定臭氧,具有信号稳定、精密度好、准确度高、检出限低等优点,适用于大气中微量O3的在线连续检测。
依托度酸哌嗪盐的制备及其性能表征
陈少东, 王晓娟, 李端秀, 王兆喜, 张海禄
2020, 37(1): 103-108  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190185
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摘要:
制备了依托度酸和哌嗪的有机盐,并得到了其晶体结构。结构解析结果表明,依托度酸羧基上的氢转移到哌嗪的氮原子上,N-H…O氢键是维持结构稳定的主要分子间相互作用。与原药相比,新合成的盐的本征溶出速率和平衡溶解度分别提高了2.1倍和4.8倍。此外,新合成的盐具有良好的水合稳定性,在25℃,相对湿度95%的条件下暴露28 d未发生相变。作为依托度酸的第一个有机盐,该盐是依托度酸有前景的固体存在形式。
二氧化硅包裹铋基黄色料的制备及其稳定性
王竹梅, 李月明, 万德田, 左建林, 沈宗洋, 李恺
2020, 37(1): 109-116  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190200
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摘要:
采用沉淀法合成了主要成分为Bi0.82V0.45Mo0.55O4和Na0.5Bi0.5(MoO4)的铋基黄色料,再用水解法对色料进行SiO2包裹,制得了一系列耐酸性和耐温性均有较大幅度提高的包裹型色料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对色料进行了表征。研究结果表明,在V(H2O):V(TEOS)=1:18、摩尔比n(Si)/n(Bi)=4、反应温度Tb为45℃、滴加水的速度vd ≤ 0.3 mL/min的条件下,可获得厚度为100 nm左右、均匀致密的二氧化硅包裹层,且包裹色料呈鲜艳明亮的绿相黄,其色度参数L*a*b*值分别为78.85、-6.85和71.63;该条件下所得包裹色料的耐酸性和耐温性最佳,色料浸泡于1 mol/L的盐酸中30 min损失量由未包裹色料的100%降至28.25%,耐温性由未包裹色料的600℃提升到860℃。
1, 2, 3, 9-四氢咔唑-4-酮生产废液处理及氯化锌回收利用
刘西德, 周迪, 张兆顺
2020, 37(1): 117-122  doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.01.190160
[摘要]  (67) [HTML全文] (67) [PDF 1006KB] (67)
摘要:
1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮生产废液量大且危害严重,本文探究了NaClO、H2O2氧化处理废液的效果及存在的问题,同时提出了高温碳化处理的新工艺路线。实验结果表明,采用NaClO、H2O2氧化处理废液未能达到理想要求,且回收的固体色泽差、无催化活性。而废液经143℃蒸馏、残留液500℃高温碳化处理40 min后回收的氯化锌,具有良好催化活性,可使单苯腙转化率达到52.6%,实现了其在1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮生产过程中的循环利用。研究结果为1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮生产废液处理及资源综合利用提供了一条新途径。