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2021, 84(6): 515-523
Abstract:
结构物表面严重覆冰有时会威胁人们的生命财产安全，影响经济社会的平稳运行。超疏水涂层具有超大接触角、低滚动角的特性，在防覆冰领域有很好的应用前景。本文重点总结了超疏水涂层防覆冰机理的相关研究结果，并简单综述了聚合物-微粒复合材料类、特殊表面结构类两种典型超疏水型防覆冰涂层的研究进展，指出了目前在超疏水型防覆冰涂层研究中存在的不足，并对其发展趋势进行了展望。
结构物表面严重覆冰有时会威胁人们的生命财产安全，影响经济社会的平稳运行。超疏水涂层具有超大接触角、低滚动角的特性，在防覆冰领域有很好的应用前景。本文重点总结了超疏水涂层防覆冰机理的相关研究结果，并简单综述了聚合物-微粒复合材料类、特殊表面结构类两种典型超疏水型防覆冰涂层的研究进展，指出了目前在超疏水型防覆冰涂层研究中存在的不足，并对其发展趋势进行了展望。
2021, 84(6): 524-529
Abstract:
近年来，石油泄漏和有机污染物排放对海洋环境和人类健康造成了严重的危害，开发高效、耐用的油水分离材料处理含油废水势在必行。纤维素基织物由于其多孔性、可再生性及优异的柔韧性在油水分离材料的制备中受到广泛的关注。本文详细介绍和讨论了各种不同方法制备超疏水纤维素基织物的研究现状，并阐述了超疏水纤维素基织物在油水分离中的应用，最后总结和展望了超疏水纤维素基织物在油水分离应用中待解决的问题和未来的研究方向。
近年来，石油泄漏和有机污染物排放对海洋环境和人类健康造成了严重的危害，开发高效、耐用的油水分离材料处理含油废水势在必行。纤维素基织物由于其多孔性、可再生性及优异的柔韧性在油水分离材料的制备中受到广泛的关注。本文详细介绍和讨论了各种不同方法制备超疏水纤维素基织物的研究现状，并阐述了超疏水纤维素基织物在油水分离中的应用，最后总结和展望了超疏水纤维素基织物在油水分离应用中待解决的问题和未来的研究方向。
2021, 84(6): 530-534
Abstract:
铂族金属作为一类不可再生资源，在工业和军工方面有着重要应用，但其在分配和供求上存在严重不均衡，凸显了其资源化回收再利用的重要性。离子液体作为一种性质优良的绿色溶剂，成为科学研究的热点。本文对近年来利用离子液体萃取铂族金属铂、钯和铑等的研究进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望。
铂族金属作为一类不可再生资源，在工业和军工方面有着重要应用，但其在分配和供求上存在严重不均衡，凸显了其资源化回收再利用的重要性。离子液体作为一种性质优良的绿色溶剂，成为科学研究的热点。本文对近年来利用离子液体萃取铂族金属铂、钯和铑等的研究进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望。
2021, 84(6): 535-542
Abstract:
微塑料作为一种新型污染物，因其粒径小、难以降解、本身含有多种污染物、且易吸附疏水性有机污染物和重金属等产生复合污染，已成为国内外学者研究的热点问题。微塑料广泛存在于土壤环境中，进入土壤中的微塑料会影响土壤理化性质，同时影响土壤动物生长、植物生长和微生物活动等，并且，微塑料会在土壤中发生迁移或沿食物链传递从而对人类健康构成潜在风险。高效、统一、准确的微塑料分析方法是研究微塑料在土壤中分布、迁移、归趋和生态风险的基础。本文对近年来土壤中微塑料的采集、分离提取、鉴定量化和分析方法的质量保证等方面的研究进展进行了评述，比较了各个方法的优缺点及应用范围。最后，结合国内外微塑料污染最新研究进展，针对目前土壤微塑料分析方法存在的问题，对今后土壤微塑料分析技术的发展趋势进行了展望。
微塑料作为一种新型污染物，因其粒径小、难以降解、本身含有多种污染物、且易吸附疏水性有机污染物和重金属等产生复合污染，已成为国内外学者研究的热点问题。微塑料广泛存在于土壤环境中，进入土壤中的微塑料会影响土壤理化性质，同时影响土壤动物生长、植物生长和微生物活动等，并且，微塑料会在土壤中发生迁移或沿食物链传递从而对人类健康构成潜在风险。高效、统一、准确的微塑料分析方法是研究微塑料在土壤中分布、迁移、归趋和生态风险的基础。本文对近年来土壤中微塑料的采集、分离提取、鉴定量化和分析方法的质量保证等方面的研究进展进行了评述，比较了各个方法的优缺点及应用范围。最后，结合国内外微塑料污染最新研究进展，针对目前土壤微塑料分析方法存在的问题，对今后土壤微塑料分析技术的发展趋势进行了展望。
2021, 84(6): 543-552
Abstract:
羰基硫（COS）广泛存在于黄磷尾气、电石炉尾气等矿热冶炼废气中，但因其结构较稳定，极性和酸性较弱难以直接脱除。本文综述了吸附法脱除COS常用的吸附剂以及吸附剂改性方法，对负载改性所涉及的活性组分进行详细介绍，并分析影响吸附效果的主要因素及吸附机理，对比不同吸附剂的再生方式及再生效果。最后，分析吸附法脱除COS存在的不足之处，并提出未来适合脱除COS的吸附剂的发展方向。
羰基硫（COS）广泛存在于黄磷尾气、电石炉尾气等矿热冶炼废气中，但因其结构较稳定，极性和酸性较弱难以直接脱除。本文综述了吸附法脱除COS常用的吸附剂以及吸附剂改性方法，对负载改性所涉及的活性组分进行详细介绍，并分析影响吸附效果的主要因素及吸附机理，对比不同吸附剂的再生方式及再生效果。最后，分析吸附法脱除COS存在的不足之处，并提出未来适合脱除COS的吸附剂的发展方向。
2021, 84(6): 553-562
Abstract:
活性污泥（WAS）产量的不断增加已经成为污水厂普遍存在的难题。高铁酸盐具有氧化、消毒、絮凝、吸附等作用，在污泥处理中具有良好的应用前景。同时，高铁酸盐在常温下具有不稳定性，极易分解，需要在线生产的技术。本文从高铁酸盐的性质出发，综述了高铁酸盐的电化学合成方法及其影响因素，并对其在线生产高铁酸盐的应用进展进行介绍；总结了高铁酸盐对于活性污泥处理中的污泥脱水、最小化和厌氧发酵等三个方面的处理机理和影响。最后，提出了对于未来发展方向的认识，以期提高处理效率、节约成本。
活性污泥（WAS）产量的不断增加已经成为污水厂普遍存在的难题。高铁酸盐具有氧化、消毒、絮凝、吸附等作用，在污泥处理中具有良好的应用前景。同时，高铁酸盐在常温下具有不稳定性，极易分解，需要在线生产的技术。本文从高铁酸盐的性质出发，综述了高铁酸盐的电化学合成方法及其影响因素，并对其在线生产高铁酸盐的应用进展进行介绍；总结了高铁酸盐对于活性污泥处理中的污泥脱水、最小化和厌氧发酵等三个方面的处理机理和影响。最后，提出了对于未来发展方向的认识，以期提高处理效率、节约成本。
2021, 84(6): 563-570
Abstract:
生物传感检测血清中的细菌内毒素具有重要的应用价值，但其开发过程受到血清所含物质复杂性的限制。本文开发了一种基于磁珠-纳米金-适配体（MB-AuNPs-APT）的生物探针比色传感器。通过生物探针捕获内毒素来影响其过氧化物酶活性，进而影响H2O2催化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）产生氧化TMB的量，最终达到比色分析内毒素的目的。分析了该方法对血清中内毒素检测的可行性，结果表明，基于MB-AuNPs-APT生物探针比色传感法的检测限为0.402ng/mL，线性范围为0.1~100 ng/mL。在50%血清样品中此生物传感器检测内毒素的回收率为99.59%~112.00%，展示了该生物探针在血清中检测内毒素的可靠性。
生物传感检测血清中的细菌内毒素具有重要的应用价值，但其开发过程受到血清所含物质复杂性的限制。本文开发了一种基于磁珠-纳米金-适配体（MB-AuNPs-APT）的生物探针比色传感器。通过生物探针捕获内毒素来影响其过氧化物酶活性，进而影响H2O2催化3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB）产生氧化TMB的量，最终达到比色分析内毒素的目的。分析了该方法对血清中内毒素检测的可行性，结果表明，基于MB-AuNPs-APT生物探针比色传感法的检测限为0.402ng/mL，线性范围为0.1~100 ng/mL。在50%血清样品中此生物传感器检测内毒素的回收率为99.59%~112.00%，展示了该生物探针在血清中检测内毒素的可靠性。
2021, 84(6): 571-577
Abstract:
构建了金属有机骨架MIL-101的后合成印迹修饰法以改善其对松脂素二糖苷（PDG）的吸附选择性。MIL-101经过氨基化修饰及表面接枝制备了金属有机骨架-分子印迹复合材料MIPs@ED-MIL-101，用X射线衍射法、红外光谱法及扫描电镜分析对MIL-101的晶体结构、表面化学功能基团及结构形貌进行表征。测试了MIPs@ED-MIL-101对模板分子的吸附动力学、选择性及固相萃取性能。结果表明，经印迹修饰后的MIL-101对PDG的吸附性能大幅提高，且对模拟混合物中的PDG也具有较高的竞争吸附选择性。当以MIPs@ED-MIL-101为吸附剂从杜仲提取物中提取和分离PDG时，产品纯度85.3%，且复合材料多次重复使用后对目标化合物的吸附量变化不大。
构建了金属有机骨架MIL-101的后合成印迹修饰法以改善其对松脂素二糖苷（PDG）的吸附选择性。MIL-101经过氨基化修饰及表面接枝制备了金属有机骨架-分子印迹复合材料MIPs@ED-MIL-101，用X射线衍射法、红外光谱法及扫描电镜分析对MIL-101的晶体结构、表面化学功能基团及结构形貌进行表征。测试了MIPs@ED-MIL-101对模板分子的吸附动力学、选择性及固相萃取性能。结果表明，经印迹修饰后的MIL-101对PDG的吸附性能大幅提高，且对模拟混合物中的PDG也具有较高的竞争吸附选择性。当以MIPs@ED-MIL-101为吸附剂从杜仲提取物中提取和分离PDG时，产品纯度85.3%，且复合材料多次重复使用后对目标化合物的吸附量变化不大。
2021, 84(6): 578-584, 590
Abstract:
本文以互为立体异构体的香叶醇（GER）、橙花醇（NER）为先导化合物，采用酰氯酯化法合成油酸香叶醇酯（GER-dC18）、油酸橙花醇酯（NER-dC18），并考察GER、NER、GER-dC18、NER-dC18作为促透剂对多奈哌齐（DNP）的促透活性差异。通过体外释放试验、红外光谱法和分子模拟技术初步探究其促透机制，结果发现，所选用促透剂不仅能够促进DNP从压敏胶中释放，而且能够作用于角质层脂质及角蛋白并促进水合作用来降低角质层的屏障功能，从而增加DNP的经皮透过。其中，（E）构型的GER-dC18对DNP具有最优的促透效果，有望为经皮制剂的开发提供关键的辅料。
本文以互为立体异构体的香叶醇（GER）、橙花醇（NER）为先导化合物，采用酰氯酯化法合成油酸香叶醇酯（GER-dC18）、油酸橙花醇酯（NER-dC18），并考察GER、NER、GER-dC18、NER-dC18作为促透剂对多奈哌齐（DNP）的促透活性差异。通过体外释放试验、红外光谱法和分子模拟技术初步探究其促透机制，结果发现，所选用促透剂不仅能够促进DNP从压敏胶中释放，而且能够作用于角质层脂质及角蛋白并促进水合作用来降低角质层的屏障功能，从而增加DNP的经皮透过。其中，（E）构型的GER-dC18对DNP具有最优的促透效果，有望为经皮制剂的开发提供关键的辅料。
2021, 84(6): 585-590
Abstract:
设计合成了水溶性比色传感器磺酸功能化的偶氮水杨醛吖嗪（S），其结构经由1H NMR，ESI-MS确证。S在纯水与自来水中对氰离子（CN-）具有专一选择性的比色检测能力，最低检出限分别为0.16和0.63 μmol/L。可逆的质子转移检测机制赋予S循环再利用的优势，借助于检测试纸，实现了CN-可逆的比色检测。该工作为纯水相中CN-的检测提供了实验依据。
设计合成了水溶性比色传感器磺酸功能化的偶氮水杨醛吖嗪（S），其结构经由1H NMR，ESI-MS确证。S在纯水与自来水中对氰离子（CN-）具有专一选择性的比色检测能力，最低检出限分别为0.16和0.63 μmol/L。可逆的质子转移检测机制赋予S循环再利用的优势，借助于检测试纸，实现了CN-可逆的比色检测。该工作为纯水相中CN-的检测提供了实验依据。
2021, 84(6): 591-595
Abstract:
采集传统名茶地标产品样品各3种为实验样品，通过ICP-OES和ICP-MS对样品进行K、Ca、Mg、Mn、B、Cu、Fe、Ni、Zn、Cr、Co、Cd、As、Pb等14种元素的含量测定。利用单因素方差分析、主成分分析、污染评价等方法，对茶叶无机元素含量进行分析和污染评价，并对污染来源进行了研究。结果表明，不同产地茶叶样品中的K、Ca、Mg、Mn、Fe等元素含量差异较大；食品及茶叶安全限量元素Cd、Cr、Pb、As等实测值均未超过国家标准限值；部分元素之间具有正相关性，如Cu与Cd，Cu与Ni，As与Ni两两之间关联性较强；从主成分分析看出Cu、Cd、As和Ni为PC1代表因子，K和Fe分别为PC2和PC3的代表因子，PC1主要代表了金属冶炼、工业排放和垃圾焚烧等方面的贡献，PC2和PC3分别代表了肥料施放和茶叶加工等方面的贡献。
采集传统名茶地标产品样品各3种为实验样品，通过ICP-OES和ICP-MS对样品进行K、Ca、Mg、Mn、B、Cu、Fe、Ni、Zn、Cr、Co、Cd、As、Pb等14种元素的含量测定。利用单因素方差分析、主成分分析、污染评价等方法，对茶叶无机元素含量进行分析和污染评价，并对污染来源进行了研究。结果表明，不同产地茶叶样品中的K、Ca、Mg、Mn、Fe等元素含量差异较大；食品及茶叶安全限量元素Cd、Cr、Pb、As等实测值均未超过国家标准限值；部分元素之间具有正相关性，如Cu与Cd，Cu与Ni，As与Ni两两之间关联性较强；从主成分分析看出Cu、Cd、As和Ni为PC1代表因子，K和Fe分别为PC2和PC3的代表因子，PC1主要代表了金属冶炼、工业排放和垃圾焚烧等方面的贡献，PC2和PC3分别代表了肥料施放和茶叶加工等方面的贡献。
2021, 84(6): 596-603
Abstract:
本文报道以缺电子烯烃、胺类和二硫化碳为原料，以PEG-400为溶剂，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辅助的Michael加成反应高效地合成二硫代氨基甲酸酯类化合物，收率为76.5%~91.6%。对催化剂、溶剂、微波功率、反应时间等影响因素进行了考察，确定了优化的反应条件。该方法具有反应时间短、收率高和环境友好等特点。另外，本文还报道了苯甲醛、酮类、胺类与二硫化碳四组分在PEG-400溶液中，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辐射“一锅法”合成二硫代氨基甲酸酯类化合物的反应，收率为73.4%~82.8%。
本文报道以缺电子烯烃、胺类和二硫化碳为原料，以PEG-400为溶剂，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辅助的Michael加成反应高效地合成二硫代氨基甲酸酯类化合物，收率为76.5%~91.6%。对催化剂、溶剂、微波功率、反应时间等影响因素进行了考察，确定了优化的反应条件。该方法具有反应时间短、收率高和环境友好等特点。另外，本文还报道了苯甲醛、酮类、胺类与二硫化碳四组分在PEG-400溶液中，在固体碱KF/nano-γ-Al2O3催化下，经微波辐射“一锅法”合成二硫代氨基甲酸酯类化合物的反应，收率为73.4%~82.8%。
2021, 84(6): 604-609
Abstract:
以2-氨基苯甲酸为原料，通过环化、缩合、肼解、环化、硫醚化和氧化等步骤，合成了10个含喹唑啉酮取代1，3，4-噁二唑（噻二唑）化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行确证其结构。初步抑菌活性测试表明，化合物浓度在50μg/mL时对葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）、拟茎点霉菌（Phomopsis sp.）和灰霉菌（B. cinerea）具有中等抑制活性。另外，目标化合物对猕猴桃溃疡病（Pseudomonas syringae pv. actinidia）均具有一定的抑制活性，其中，化合物6a和6b对猕猴桃溃疡病的EC50值为11.7和20.5 μg/mL，优于对照药剂叶枯唑（24.5μg/mL）。这类化合物具有较好抗菌的生物活性，在此基础上进行结构优化有望发现较高活性化合物。
以2-氨基苯甲酸为原料，通过环化、缩合、肼解、环化、硫醚化和氧化等步骤，合成了10个含喹唑啉酮取代1，3，4-噁二唑（噻二唑）化合物。通过1H NMR、13C NMR、MS和元素分析进行确证其结构。初步抑菌活性测试表明，化合物浓度在50μg/mL时对葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）、拟茎点霉菌（Phomopsis sp.）和灰霉菌（B. cinerea）具有中等抑制活性。另外，目标化合物对猕猴桃溃疡病（Pseudomonas syringae pv. actinidia）均具有一定的抑制活性，其中，化合物6a和6b对猕猴桃溃疡病的EC50值为11.7和20.5 μg/mL，优于对照药剂叶枯唑（24.5μg/mL）。这类化合物具有较好抗菌的生物活性，在此基础上进行结构优化有望发现较高活性化合物。
2021, 84(6): 610-619
Abstract:
乙内酰脲及其衍生物对多种金属离子具有良好的络合效果，是一种有望取代氰化物的绿色电镀络合剂。本文以密度泛函理论（DFT）方法对乙内酰脲及其衍生物的反应活性进行了研究。通过分子极性指数和极性表面积所占总面积百分比研究多种乙内酰脲衍生物在水中的溶解性，理论计算结果与文献报道的实验结果基本一致。通过原子电荷、表面静电势、原子对最高占据分子轨道的贡献、平均局部离子化能和简缩局部软度考察去质子化后的各原子的配位能力，其中含S原子的2-硫代乙内酰脲（TH）比其他衍生物具有更强的配位能力，其可能是有研究前景的无氰络合剂。通过解离常数预测各衍生物达到去质子化状态的难易程度。AIM拓扑分析表明所研究的分子结构稳定性较好，而在373K下的分子动力学模拟表明，1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲（DMDMH）热稳定性较差，其他分子热稳定性较好。
乙内酰脲及其衍生物对多种金属离子具有良好的络合效果，是一种有望取代氰化物的绿色电镀络合剂。本文以密度泛函理论（DFT）方法对乙内酰脲及其衍生物的反应活性进行了研究。通过分子极性指数和极性表面积所占总面积百分比研究多种乙内酰脲衍生物在水中的溶解性，理论计算结果与文献报道的实验结果基本一致。通过原子电荷、表面静电势、原子对最高占据分子轨道的贡献、平均局部离子化能和简缩局部软度考察去质子化后的各原子的配位能力，其中含S原子的2-硫代乙内酰脲（TH）比其他衍生物具有更强的配位能力，其可能是有研究前景的无氰络合剂。通过解离常数预测各衍生物达到去质子化状态的难易程度。AIM拓扑分析表明所研究的分子结构稳定性较好，而在373K下的分子动力学模拟表明，1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲（DMDMH）热稳定性较差，其他分子热稳定性较好。
2021, 84(6): 620-626
Abstract:
表面增强拉曼光谱（SERS）具有灵敏度高、特异性强、操作简便、快速等优点，已成为近年来最有前景的分析工具之一。磁性纳米材料将贵金属的独特性能和磁性结合在一起，作为SERS基底检测痕量目标物被广泛研究。本文以1990~2020年间WOS核心数据库在SERS磁性纳米基底这一领域检索到的805条记录为研究对象，运用文献计量可视化工具CiteSpace软件，对磁性纳米基底领域的核心作者、机构、期刊和国家进行共现分析、共被引分析、聚类分析，对文章进行共被引分析、高被引分析，对关键词和科学领域进行聚类分析、突现分析等研究。本研究目的是发现SERS磁性纳米基底技术检测痕量目标物这一研究领域的热点研究课题和趋势，为环境污染物分析提供参考。
表面增强拉曼光谱（SERS）具有灵敏度高、特异性强、操作简便、快速等优点，已成为近年来最有前景的分析工具之一。磁性纳米材料将贵金属的独特性能和磁性结合在一起，作为SERS基底检测痕量目标物被广泛研究。本文以1990~2020年间WOS核心数据库在SERS磁性纳米基底这一领域检索到的805条记录为研究对象，运用文献计量可视化工具CiteSpace软件，对磁性纳米基底领域的核心作者、机构、期刊和国家进行共现分析、共被引分析、聚类分析，对文章进行共被引分析、高被引分析，对关键词和科学领域进行聚类分析、突现分析等研究。本研究目的是发现SERS磁性纳米基底技术检测痕量目标物这一研究领域的热点研究课题和趋势，为环境污染物分析提供参考。
2021, 84(6): 627-631, 626
Abstract:
可见光诱导的光催化具有绿色、高效、可持续等特点，在有机医药中间体和药物分子的合成上极具创新性。近年来，将前沿性、创新性的科研成果实施于本科实验教学项目中已成为高校实验教学改革的重点与趋势之一。本实验利用苝二酰亚胺作为光催化剂，在温和的光照条件下高效选择性氧化硫醚得到亚砜。通过本实验的学习，为学生实践绿色、低能耗的有机化学提供了理想的平台，拓展了学生对当今合成技术前沿的视野，调动了对于合成新技术、新应用的兴趣，激发了挑战传统合成手段的热情，培养了科研创新理念以及独立思考、分析解决问题的能力。
可见光诱导的光催化具有绿色、高效、可持续等特点，在有机医药中间体和药物分子的合成上极具创新性。近年来，将前沿性、创新性的科研成果实施于本科实验教学项目中已成为高校实验教学改革的重点与趋势之一。本实验利用苝二酰亚胺作为光催化剂，在温和的光照条件下高效选择性氧化硫醚得到亚砜。通过本实验的学习，为学生实践绿色、低能耗的有机化学提供了理想的平台，拓展了学生对当今合成技术前沿的视野，调动了对于合成新技术、新应用的兴趣，激发了挑战传统合成手段的热情，培养了科研创新理念以及独立思考、分析解决问题的能力。
2021, 84(6): 632-639
Abstract:
1932年民国教育部颁布的《化学命名原则》为中文化学名词确立了统一的标准，并对于“元素及化合物定名取字”提出“取字应以谐声为主，会意次之，不重象形”的定名总则。它确立的中文化学名词醇、醛、酮、醚、酯是意译名，这似乎与其音译为主的命名原则相悖。本文讨论了醇、醛、酮、醚、酯的各种历史译名，并分析了它们被《原则》采纳的原因。
1932年民国教育部颁布的《化学命名原则》为中文化学名词确立了统一的标准，并对于“元素及化合物定名取字”提出“取字应以谐声为主，会意次之，不重象形”的定名总则。它确立的中文化学名词醇、醛、酮、醚、酯是意译名，这似乎与其音译为主的命名原则相悖。本文讨论了醇、醛、酮、醚、酯的各种历史译名，并分析了它们被《原则》采纳的原因。
