刘超 , 薛新 , 殷青 , 李茜 , 鲍艳 , 马建中 , 石磊
2022, 39(3).
摘要:聚氨酯作为一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,以其优异的综合性能而广泛应用于轻工、建筑、汽车、航空和航天等领域。但是,其在加工或使用过程中,难免因外力作用而发生结构破坏,从而极大地降低了材料的力学性能和产品的使用寿命。可逆共价键是一种能够在一定条件下实现可逆断裂与重组的动态共价键。因此,将其引入聚氨酯分子链段中,不仅对材料力学性能影响小且能够赋予其自修复功能,从而显著提升产品的使用寿命和附加值。该文综述了基于可逆共价键自修复聚氨酯的修复机理和应用研究进展,指出了自修复材料研究过程中存在的一些问题,并对其未来发展趋势进行了展望。
2022, 39(3).
摘要:摘要:细胞固定化技术具有流程简单、生物相容、操作稳定等优点,可有效保证细胞活性,实现高效的细胞催化生产精细化学品。本文介绍了表面附着、凝胶包埋、聚电解质层层自组装膜等多细胞固定化方法,及其在二元醇、生物乙醇、乳酸、酯、多糖等精细化学品生产中的研究现状和进展,并分析讨论了各种方法存在的问题。同时,总结了近年来新发展的单细胞纳米涂层固定化方法的机理、趋势及应用于精细化学品生产的可能性。最后对细胞固定化催化生产精细化学品面临的技术挑战及研究方向做出展望,以期为精细化学品生产提供一定的技术支持。
许文龙 , 王晟 , 包艳 , 王海燕 , 陈爽 , 赵宗山
2022, 39(3).
摘要:海上漏油的频繁发生以及采油废水、工业含油污水的大量排放造成水资源大片污染和生态系统平衡的严重破坏。目前,从水体中分离油品和有机污染物已受到越来越多的商业和学术的关注。石墨烯基气凝胶是由二维石墨烯片层组装成的三维宏观材料,因其孔隙率高、比表面积大、密度低、机械性能强等特点在油水分离领域具有广阔的应用前景,已成为当今的研究热点之一。本文结合最新研究进展系统地总结了石墨烯基气凝胶的结构设计、组装及干燥方法,归纳了近年来其在油水分离中的应用进展,并对石墨烯基气凝胶在油水分离领域的研究现状和未来研究方向做了简要评述,以期为该领域的深入探索提供新的视角。
张震 , 孙翠珍 , 刘汝鹏 , 王国秀 , 杨璐冰 , 吴震
2022, 39(3).
摘要:药物和个人护理用品(PPCPs)是一类新兴的有机污染物,与常见的污染物相比,在水环境中浓度很低但化学结构复杂,种类多,性质差异大,具有毒性,常规处理技术很难完全去除。非均相催化臭氧化技术的固相催化剂可回收重复利用,二次污染少,目前此处理技术在PPCPs领域的研究已经非常广泛。文章详细描述了非均相催化臭氧化技术降解PPCPs时常遵循的表面反应机理、自由基反应机理、协同反应机理,进一步阐释了自由基反应机理中的4种途径,简要介绍了催化剂等因素对PPCPs降解的影响,归纳总结了非均相催化臭氧化在PPCPs治理领域的应用进展,提出了现今非均相催化臭氧化技术存在的问题,最后展望了非均相催化臭氧化技术的未来研究方向及应用前景。
2022, 39(3).
摘要:催化氧化技术是实现木质素资源化利用的有效途径之一,可将木质素转化为具有高度官能化的芳香醛(对羟基苯甲醛、香草醛、紫丁香醛等)。芳香醛是合成染料、香料及药品的重要中间体,具有较大的工业应用价值。于此,本文综述了国内外有关木质素在金属催化氧化、有机催化氧化、电化学催化氧化、光催化氧化和离子液体催化氧化等方面制备芳香醛的最新研究进展,并对不同催化体系下反应过程机理进行了简要阐述。在此基础上,展望了有关木质素催化氧化增值的研究方向,对不同木质素应研发具有针对性的催化剂,以便有助于实现木质素高值化利用。最后,指出调控金属氧化物的表面氧空位是一种选择性催化木质素制备芳香醛的有效策略。
2022, 39(3).
摘要:凹凸棒石(ATP)是一种廉价易得的天然粘土矿物,具有比表面积大、阳离子交换容量高、表面官能团丰富等特点,通过不同的方法改性,可以与各种基膜结合形成复合膜。综述了ATP复合分离膜的不同制备方法,比较了其优缺点;总结了ATP添加量对复合膜拉伸强度、杨氏模量、断裂伸长率等力学性能的影响,进而介绍了ATP复合分离膜在CO2分离、重金属分离、染料分离、油水分离等方面的应用,并分析了其分离机理。最后展望了ATP复合分离膜的面临挑战和研究方向。
2022, 39(3).
摘要:以聚乙二醇(PEG)为相变组分,膨胀石墨(EG)为支撑材料,采用真空浸渍的方法制备了PEG/EG电热转换相变储能材料。改变复合相变材料中EG的质量分数,探究其在电热转换与热能存储效率、定形效果、相变焓值、储放热速率等方面的作用。结果表明,EG不仅能够提高复合相变材料的导热性能,还赋予其导电性能。当EG质量分数为5%时,PEG/EG复合相变材料具有良好的电热转换性能,在外加电压为7 V时,其电热转换与热能存储效率达到80.6%。同时,复合相变材料表现出良好的定形效果、较高的相变焓值(152.2 J/g)和优异的导热性能,与纯PEG相比,其储热所用时间减少了73%,储放热速率大幅提高。因此,PEG/EG复合相变材料在电驱动热能存储系统和能量转换与存储等领域具有广阔的应用前景。
2022, 39(3).
摘要:聚酰亚胺 (PI) 因其优异的综合性能备受关注,将其构建成高强度气凝胶对拓展其在航空航天、微电子等高科技领域的应用具有重要意义。本文以4,4’-二氨基二苯醚 (ODA) 和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐 (BTDA) 为单体构筑聚酰亚胺气凝胶,通过引入芳纶纳米纤维(ANFs)对气凝胶进行骨架增强,并通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等探究了ANFs对气凝胶化学结构、微观形貌以及力学性能等的影响。研究表明,ANFs通过氢键作用与前驱体聚酰胺酸(PAA)结合,并均匀分散在气凝胶骨架中,从而对其进行有效增强。引入ANFs后,气凝胶制备过程中的体积收缩率有效降低,当ANFs添加量增加至PAA的4 wt% 时,气凝胶体积收缩率由63% 降低至54%;与PI气凝胶相比,添加4 wt% ANFs复合气凝胶的杨氏模量由1.8 MPa提升至6.9 MPa,压缩回弹率提升了37%。
2022, 39(3).
摘要:通过利用含侧甲基结构聚芳醚砜的溴化和接枝磺化反应,制备得到一系列结构单元中含有4个柔性侧链结构的磺化聚芳醚砜质子交换膜(4SPAES-x)。通过1HNMR表征其化学结构,并利用原子力显微镜对膜材料的相分离形态结构进行分析,证实所制膜材料具有良好的亲水/疏水相分离形态结构。4SPAES-x膜的离子交换容量在1.12~1.74 mmol/g,30 ℃时的吸水率、溶胀率和质子传导率分别在11%~32%、7%~22%和21~86 mS/cm,均随磺化比例的增大而增大。4SPAES-25膜组装的钒流单电池在40 mA/cm2电流密度下最高能量效率为83.3%,高于Nafion 115的81.5%。此外,该单电池的效率还具有良好的循环稳定性。
2022, 39(3).
摘要:以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)和丙烯酸羟乙酯(HEA)合成了蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯(COPUA),以正硅酸乙酯(TEOS)和3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)通过溶胶-凝胶法制备了改性硅溶胶,作为无机相与COPUA有机相复合得到了UV固化COPUA/SiO2杂化材料。调节MEMO与TEOS的配比得到一系列改性硅溶胶,通过测试确定了MEMO与TEOS的最佳配比为1:1(MT-1)。在此基础上,改变MT-1的添加量得到UV固化COPUA/SiO2杂化材料。用FT-IR、TEM、SEM、TGA等对杂化材料和涂层进行结构表征,测试复合涂层的力学性能和表面性能。当MT-1添加量为COPUA树脂质量的15%时,涂层内部SiO2粒子分布均匀,涂层表面光滑平整,光透过率达到100.2%,硬度为5H,附着力0级,柔韧性1mm;涂膜拉伸强度达到13.52MPa,断裂伸长率为7.49%。
2022, 39(3).
摘要:聚双环戊二烯(PDCPD)是一种新型的高性能热固性工程树脂,具有优异的力学性能、较高的热变形温度和稳定的物化性质。开展表面亲水改性研究有助于拓展其应用领域。其本文采用2-甲基-2-丙烯酸-2[(2,3,3A,4,7,7A-六氢-4,7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯(DCPEMA)与双环戊二烯(DCPD)通过开环易位聚合反应制备了共聚PDCPD。研究结果表明:DCPEMA通过打开环戊烯基团和烯烃双键的方式,与DCPD生成共聚产物。随着DCPEMA的引入,共聚物的拉伸强度从64.3 MPa下降至9.2 MPa。当n(DCPD) : n(DCPEMA) = 2 : 1时,断裂应变达到最大值68.34 %。随着DCPEMA浓度的继续提高,断裂应变出现则下降。通过溶胀率测试估算了共聚PDCPD 的网络交联度,结果显示聚合网络交联度的变化趋势与断裂应变的变化趋势类似。DCPEMA的引入可以显著提高共聚物的表面亲水性。
2022, 39(3).
摘要:近年来,水凝胶因其独特的网络结构和功能性受到了生物医药、食品环保等领域的广泛关注,其中以生物质材料为基体的绿色功能化水凝胶成为了重要研究方向。本研究以酪蛋白为基体,引入纳米氧化锌(ZnO NPs),通过“半溶解溶胶-凝胶酸化法”制备抗菌粘附型酪蛋白基纳米复合水凝胶。实验结果表明:所制备的纳米复合水凝胶具有立体的三维网络结构,孔径分布均一;当引入ZnO NPs用量为酪蛋白的3%时,其溶胀率可达79.19%;抗张强度和断裂伸长率分别可达1.9 MPa和137.4%;该水凝胶对于皮肤、玻璃、塑料、金属等多种材料表现出了优异的粘附性;且对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌性能,在生物敷料领域展现出较好的应用前景。
2022, 39(3).
摘要:以苯甲酰甲酸和三乙二醇为原料合成了一种水油两亲性光引发剂苯甲酰甲酸三乙二醇单酯(TGBF),并利用紫外-可见分光光度计、电子自旋共振仪及实时红外光谱仪等手段探究了TGBF的光吸收性能、光降解机理、水中溶解性以及引发光聚合的能力。研究结果表明,TGBF在300 nm以上波长的摩尔消光系数较低,但在405 nm LED光源照射下,能够发生分子内或者分子间的夺氢反应,并产生烷基自由基引发单体聚合。TGBF具有良好的水溶性,可高效地引发油性单体三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)与水性单体聚乙二醇400二丙烯酸酯(PEG(400)DA)的聚合,最终双键转化率可达到80%以上。更重要的是,TGBF具有优异的引发油性单体TPGDA与水性单体深度聚合的能力,聚合深度分别达到5.6cm和6.5 cm以上,在深层LED光聚合领域表现出极大的应用潜力。
2022, 39(3).
摘要:以钛碳化铝、氢氟酸、氟硼酸钠为原料,以尿素为氮源,通过简单的溶剂热反应,在高导电性的Ti3C2 MXenes(二维过渡金属碳化物)纳米片上原位生长氮元素掺杂的TiO2纳米片,合成了二维N-TiO2/Ti3C2光催化复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪、光致发光光谱仪等对催化剂样品进行了结构表征。结果表明,在可见光照射下,N-TiO2/Ti3C2复合材料对罗丹明B(RhB)表现出较好的光催化降解性能,其降解速率是纯TiO2的8.41倍,在150min内,罗丹明B降解率达到96.3%。这主要是由于氮元素的掺杂缩小了TiO2的带隙,将光响应范围扩展到可见光区域。同时,TiO2纳米片的原位生长使其与具有优异电导率的Ti3C2 MXenes纳米片形成了紧密的接触界面,促进了光生载流子的分离和迁移。自由基捕获实验和电子自旋共振测试结果显示,•O2-和•OH是N-TiO2/Ti3C2光催化体系降解罗丹明B的主要活性物种。此外,N-TiO2/Ti3C2复合材料具有良好的稳定性和可重复利用性。
2022, 39(3).
摘要:本研究以低成本的二甲基二甲氧基硅烷为主要原料,通过水解缩合反应制备合成了聚二甲基硅氧烷(PDMS),进而将其引入蓖麻油基水性聚氨酯(CWPU-SOP)中制备了具有防污性能的蓖麻油基水性聚氨酯(PDMS/CWPU-SOP)。结果表明,当PDMS引入量为8%时,与CWPU-SOP薄膜相比,PDMS/CWPU-SOP薄膜接触角提高了25?,达110?,PDMS/CWPU-SOP薄膜的吸水率下降了7%,为15%;PDMS提高了薄膜疏水性和耐水性。PDMS/CWPU-SOP薄膜在不同酸碱性的液滴在其表面可自由滚落且不留痕迹,具有一定的防污性能。
谢璠 , 高坤 , 卓龙海 , 陈珊珊 , 马秦 , 贾峰峰 , 陆赵情
2022, 39(3).
摘要:本研究通过化学水热还原法制备RGO,并将其引入到化学劈裂法制备的ANF基体中,进而采用冷冻干燥法制备了可压缩回弹、高效电磁屏蔽性能的RGO/ANFs复合气凝胶,系统研究了不同RGO添加量对RGO/ANFs复合气凝胶的微观形貌、导电性能、力学性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明:当RGO添加量为20 wt.%时,复合气凝胶电导率达到15.84 S/cm,电磁屏蔽效能高达22 dB, 30%压缩应变时,压缩应力可达21 kPa。气凝胶自身的多孔结构与RGO良好的导电性能共同赋予了复合气凝胶优异的电磁屏蔽性能,这种兼具电磁屏蔽性能与力学性能的复合气凝胶有望应用于通信、微电子和航空航天等领域。
2022, 39(3):0-0.
摘要:以三聚氰胺、二水合钼酸钠和五水合硝酸铋为原料,采用溶剂热法制备了g-C3N4/Bi2MoO6前驱体,然后通过共沉淀法将Ag3PO4纳米粒子负载在前驱体上,得到g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4复合材料。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis DRS等对复合材料进行表征。结果表明,g-C3N4、Bi2MoO6和Ag3PO4之间形成了异质结结构,促进光生电子-空穴对的有效分离。以盐酸四环素(TC)为目标降解物,分析材料的光催化活性。在可见光照射下,30 mg g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4在50 min内对40 mL 10 mg/L的TC溶液的降解率达到93%。降解速率常数为0.033 min-1,分别是g-C3N4、Bi2MoO6和Ag3PO4降解速率常数的33倍、3.6倍和1.5倍;g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4对TC进行降解,循环利用4次后,对TC的降解率为71%,说明g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4具有较好的稳定性。自由基捕获实验结果表明,g-C3N4/Bi2MoO6/Ag3PO4光催化降解TC的主要活性物种为·OH和·O2-。最后提出了TC可能的降解机理和降解路径。
2022, 39(3):0-0.
摘要:光敏剂是光动力治疗的核心要素,普遍具有大环共轭结构。为了解决大环共轭类光敏剂存在的聚集诱导猝灭(ACQ)效应与强疏水性,本文引入不用长度的醚基柔性链合成了一系列水溶性聚卟啉(P-1O, P-3O, 和P-5O),其中,P-5O具有最优的水溶性、最高的单线态氧产率(单线态氧产率是四羧基苯基卟啉单体的1.95倍);在不借助外源载体的情况下自组装形成粒径在100 nm左右纳米粒,该纳米粒具有良好的pH稳定性、血清稳定性、稀释稳定性、冻干稳定性以及时间稳定性。本文对P-5O纳米粒进行了体外光暗毒性表征,结果表明,P-5O纳米粒在肿瘤细胞(Hep1-6)以及正常细胞(293T)中均具有较低的暗毒性(细胞存活率80%以上),并且在Hep1-6中具有明显的光毒性(细胞存活率低于30%),具有典型的光动力杀伤肿瘤的效果。
2022, 39(3).
摘要:摘 要:为研究具有多条烷基长链的多支化阳离子聚氨酯表面活性剂的结构控制方法及其构效关系,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、N-甲基二乙醇胺、十六醇和溴代烷烃为原料,制备了一系列多支化长链烷基季铵型聚氨酯表面活性剂(SC2、SC3、SC4)。产物结构经红外光谱、凝胶色谱和核磁共振氢谱进行确证。对其临界表面张力、Krafft点、发泡性、乳化性及耐盐性进行了测试。由于单体、产物与溶剂的极性差异,导致具有三支长链烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂(SC3)无法按配方设计获得,其产物为SC2与SC4的混合物。具有双十六烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂(SC2)的临界表面张力(γCMC)为23.61mN/m,对应的临界胶束浓度(CMC)为0.30×10-3mol/L,Krafft点为23℃;具有四支十六烷基的阳离子聚氨酯表面活性剂(SC4)的γCMC为30.35mN/m,CMC为0.25×10-3mol/L,Krafft点为41℃;同时,产物具有较高的表面活性和良好的乳化、发泡、耐盐性能。结果表明,对于具有复杂结构的表面活性剂而言,基于异氰酸酯与羟基反应的制备方法简单可靠。 关键词:聚氨酯表面活性剂;多支化;阳离子;构效关系
吴颖 , 刘晴 , 唐文 , 王佳其 , 王双旦 , 侯芙蓉
2022, 39(3):0-0.
摘要:分别测试丹参挥发油、蒲公英提取物及其复配物的抗氧化、美白、抑菌、细胞毒性和皮肤渗透性等作用,并考察丹参挥发油与蒲公英复配后是否具有协同增效作用。结果表明,复配物的抗氧化性能比二者单独作用效果更强,略高于阳性对照VC;丹参挥发油对酪氨酸酶活性的抑制作用强于阳性对照熊果苷,对酪氨酸酶的抑制类型为竞争性抑制,抑制常数KI为0.0049 mg/L,丹参挥发油与蒲公英两者之间对酪氨酸酶抑制无拮抗作用;复配物对金黄色葡萄球菌的抑制作用好于单一成分,与阳性对照硫酸链霉素效果相当;提取物为100 mg/L浓度时无明显细胞毒性;丹参挥发油与蒲公英复配后,蒲公英提取物的皮肤累计渗透量比单独作用时增大,丹参挥发油可促进蒲公英提取物的透皮吸收,复配物具有协同抗氧化和抑菌功效,无明显细胞毒性,皮肤渗透性较好。
黄文睿 , 唐超凡 , 陶雨峰 , 韩娟 , 吴嘉聪 , 王赟
2022, 39(3).
摘要:研究氯化胆碱低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)提取野菊花中的总黄酮、总槲皮素和槲皮苷。首先,合成了4种性能优异的DESs,并对其物理性质进行表征。其次,以提取效果最好的氯化胆碱/尿素DES为溶剂,通过改变单一变量优化提取效果,在含水量30%、提取时间45 min、固液比1∶50 g/mL、提取温度60 ℃的条件下,总黄酮、总槲皮素、槲皮苷的提取得率分别为72.32 mg/g、12.97 mg/g、10.06 mg/g,提取效果优于传统有机溶剂。最后,通过SEM和XRD结果说明在提取过程中野菊花的晶体结构无明显变化,DES对野菊花表面的木质素有溶解作用,使其具有更强的细胞破壁效果,导致黄酮类化合物更易溶出。
卫学玲 , 邹祥宇 , 包维维 , 艾桃桃 , 李文虎 , 蒋鹏
2022, 39(3).
摘要:具有二维结构和可调组分的过渡金属层状双氢氧化物(LDH)是一种极具应用前景的电催化剂。以六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、尿素和氟化铵为原料,采用水热法在镍网上原位构筑CoNi-LDH前驱体;采用快速界面法在硝酸钠和三水合氯化铁的100 ℃溶液中对前驱体进行刻蚀,制备FeOOH/CoNi-LDH催化剂。利用SEM、XPS和TEM对FeOOH/CoNi-LDH进行形貌表征和物相分析,并在1 mol/L KOH电解液中进行电催化析氧性能测试。结果表明,异质界面显著的粗糙纳米棒极大地增多了FeOOH@CoNi-LDH有效活性位点的数量,进而提升了对中间物质的转换速率。驱动100 mA/cm2的电流密度仅需291 mV过电位,塔菲尔斜率为48 mV/dec;且该电极具有良好的循环稳定性和耐久性。
2022, 39(3).
摘要:以α-水芹烯为烷基化试剂,以间苯三酚和烷基酚为受体,在三氯化铁的催化下,通过傅克烷基化反应合成了4种大麻二酚(CBD)的类似物;并以8,9-二氢大麻二酚 (H2CBD)和2,2,8,9-四氢大麻酚 (2,2,8,9-THC)为原料,通过与烷基溴化物的O-烷基化反应合成了另外8种CBD类似物。以DPPH、ABTS自由基清除能力和脂质抗氧化力表征了CBD及其类似物的抗氧化活性,并研究了其对4种细菌的抑菌活性;考察了上述化合物的结构与所测性能之间的关系。结果表明,所合成的化合物中,仅CBD类似物Ⅰ有抑菌性和抗氧化性。类似物Ⅰ由于其三羟基的结构,表现出比CBD更好的抗氧化能力,其DPPH和ABTS自由基清除的EC50值分别是CBD的23.8%和25.1%,其EC50值甚至略低于VC。实验浓度下,其它化合物对自由基无清除能力。类似物I对4种细菌均表现出较好的抑菌活性,最小抑菌浓度(MIC)均在100 μg/mL以下;实验浓度下,其它类似物对以上细菌无抑菌活性。这表明酚羟基的存在可能是CBD类似物具有抗氧化性和抑菌性的必要条件。
2022, 39(3).
摘要:Nicofluprole是由拜耳公司成功开发上市的新型苯基吡唑烟酰胺类含氟杀虫剂,作用机理暂时未见报道。探索了其合成方法,并测试了其杀虫活性。以苯胺和5-溴-2-氯烟酸为起始原料制备Nicofluprole,其结构经1H NMR、13C NMR和ESI-MS确证,并与文献氢谱数据进行了对照。该合成路线总收率较高,成本较低,Nicofluprole对鳞翅目害虫小菜蛾(Plutella xylostella)和黏虫(Mythimna seperata)、同翅目害虫桃蚜(Myzus persicae)及蜱螨目害虫朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)具有较高的杀虫活性。在2.5 mg/L时,Nicofluprole对小菜蛾致死率可以达到100%;在10 mg/L浓度下,对黏虫致死率为100%;5 mg/L浓度下,对朱砂叶螨具有71%的致死率;在10 mg/L浓度下对桃蚜也具有不错的防治效果。
2022, 39(3).
摘要:褐煤作为低级煤资源利用率不高,但褐煤中具有腐植酸成分,将褐煤中提取的腐植酸作为化肥原料,提取后剩余残渣作为碳源,与MnS纳米粒子制备了MnS@C复合材料。采用XRD、拉曼光谱、XPS、N2吸附-脱附、SEM和TEM对样品进行了表征。将该复合材料应用于锂离子电池负极材料,对其电化学性能进行了测试。结果表明,MnS@C复合材料的比表面积和孔容分别为117.19m2/g和0.044mL/g,该电极在0.1 A/g电流密度条件下循环200次后比容量高达830 mA‧h/g,且电极容量保持率为99%左右。在0.2、0.4、0.8、1.0、1.2和1.6 A/g电流密度下比容量分别为644、522、427、399、373和348mAh/g,展现出良好的倍率性能。MnS@C复合材料优异的电化学性能得益于碳基体的存在,不仅可以缓解MnS纳米粒子在嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀,而且展示了锂离子电池高性能的巨大潜力,为褐煤的高值化利用作出巨大贡献。
2022, 39(3).
摘要:以扩链剂ADR4370S 和硅烷偶联剂KH550为原料,合成了一种含硅相容剂(K-ADR)并应用于滑石增强PBAT基复合材料中。采用FTIR、1HNMR、TGA对K-ADR的结构进行了表征,通过转矩流变仪制备PBAT/K-ADR/滑石体系复合材料,并对复合材料的流变性能、力学性能、冲击断面微观形貌和元素分布进行了表征。结果表明,当相容剂K-ADR添加质量是体系质量的6‰时,PBAT/K-ADR/滑石复合材料拉伸强度、冲击强度和弯曲模量分别为19.11MPa、67.68KJ/m2和378.36MPa,相比于纯PBAT样品分别提高了5.3%、110.7%和346.7%。复合薄膜的水蒸气透过率系数(WVP)为5.70×10-12g·cm/cm2·s,氧气透过率系数(OP)为3.17×10-13cm3·cm/(cm2·s·Pa),分别降低为纯PBAT样品的2.1%和1.0%。
2022, 39(3):0-0.
摘要:使用虎杖苷作为酚源,糠胺作为胺源合成了全生物基苯并噁嗪单体化合物(PDA-fa)。采用核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了单体的结构,以差示扫描量热分析(DSC)和原位红外(in situ FT-IR)研究了其固化行为,单体的峰值固化温度为183℃,结构中的碳碳双键与呋喃结构都在噁嗪环的开环过程中形成交联。同时研究了聚苯并噁嗪的热性能及其膜的表面性能,固化后的聚苯并噁嗪的玻璃化转变温度达到230℃(DSC),231℃(TMA), Td5与Td10分别为306和338℃,残炭率高达61%。苯并噁嗪膜完全固化后的表面能为43.6 mJ/m2。
2022, 39(3).
摘要:以丙三醇三缩水甘油醚和二甘醇为原料,合成了水性超支化环氧树脂HE-32。以己二酸和二乙烯三胺为原料,合成了水性聚酰胺PA236,将其接枝到HE-32上得到改性水性聚酰胺PA236G。向PA236G水溶液中加入其质量2%~4%的水性固化剂906得到粘缸剂CA-21。采用1HNMR、13CNMR、FTIR、GPC对HE-32、PA236和PA236G进行了表征,使用热重分析测试了3种产物的热性能,对CA-21进行了薄膜性能和力学性能的测试。结果表明,聚合物被成功合成,且PA236已成功接枝到HE-32上。PA236G的热稳定性大幅提高,CA-21的平均剪切强度可达0.17 MPa,对基材的附着力可达171.16 N,具有作为粘缸剂使用的潜力。
左天鹏 , 程小伟 , 吴昊 , 刘芃 , 张春梅 , 刘开强 , 黄盛
2022, 39(3):0-0.
摘要:针对目前常用缓凝剂存在的易引起油气井固井水泥浆异常胶凝、长封固段井中顶部水泥石强度发展缓慢等问题,本文通过硼酸与共沉淀法制备的镁铝型层状双氢氧化物(Mg/Al-CO3-LDH)进行离子交换反应合成了一种层状复合缓凝剂材料——硼酸根插层水滑石(Mg/Al-BA-LDH)。采用XRD、FTIR、SEM等对其结构进行表征。结果表明,制备的Mg/Al-BA-LDH结晶度较好,在pH=4.5下其层间距最大,为0.92nm。评价了添加Mg/Al-BA-LDH的水泥浆体系的综合性能。结果表明,Mg/Al-BA-LDH在90~170℃下能有效调节水泥浆稠化时间,其稠化曲线平稳且呈直角稠化。含Mg/Al-BA-LDH的水泥石24h低温强度大于14MPa,掺量为0.5%(掺量以水泥质量为基准)时,其7d强度可达33.97MPa。在不同的温差条件下养护后其顶部水泥石抗压强度正常发展,满足长封固段固井施工要求,Mg/Al-BA-LDH的填充效应以及晶体效应在水泥水化后期中起主导作用,促进水泥的水化,有效的缓解了因缓凝作用而导致的浆体抗压强度下降。
2022, 39(3):0-0.
摘要:以氯磺酸、苯胺和过硫酸铵为主要原料合成磺化聚苯胺(SPANI),利用聚乙烯亚胺(PEI)还原GO,合成PG复合材料。利用GO上活性位点,将SPANI与PG结合,制备了SPG复合材料。利用SPG与水性环氧树脂共混制备水性环氧防腐涂料。通过FT-IR、XRD对SPG复合材料结构表征,结果表明,PEI上的氨基成功与GO结合,SPANI成功增加了PG的层间距;通过盐雾、电化学等实验对水性环氧涂层的防腐性能进行测定,并分析了涂层的物理性能。结果表明,当添加2wt%SPG时(添加量以环氧树脂和固化剂总质量为基准,下同)的水性环氧防腐涂层具有最优异的耐腐蚀性,腐蚀效率可达到99.19%,与纯EP相比,腐蚀电流密度从1080 nA?cm-2减小至307 nA?cm-2,腐蚀电压从-0.840mV升高至-0.347mV。
2022, 39(3).
摘要:对查尔酮氧化关环反应(AFO反应)合成黄酮醇进行一锅法工艺优化。以羟基苯乙酮和相应苯甲醛为原料,通过单因素试验,对反应物摩尔比、碱、反应溶剂、反应时间、反应温度进行优化,筛选出对反应影响较大的因素和水平,通过相应面设计,建立数学模型,推测出一锅法合成黄酮醇的最优工艺。具体工艺为:n(相应苯甲醛):n(羟基苯乙酮):n(NaOH)=1:1.2:10.2,乙醇为溶剂(0.0982 mol?L-1),80℃回流3h,冷却后,后加入35%H2O2(0.1253 mol?L-1)、H2O(0.1253 mol?L-1),以反应物醛为标准,25℃下继续反应3h。经验证,该一锅法黄酮醇合成工艺可使常规AFO反应合成黄酮醇的方法产率提升8.41%~23.89%,具有稳定性好、操作简便、产品率高的特点,为便捷合成黄酮醇类化合物提供方法基础。
2022, 39(3):0-0.
摘要:在二甲基烯丙基二磷酸存在下,通过FgaPT2的酶催化合成C-4异戊烯化吲哚二酮哌嗪,对合成的产物进行了抗肿瘤、抗细菌、抗真菌、抗氧化活性测试,对生物活性最高的产物,研究了通过定点诱变提高酶合成产率的可行性。结果表明,FgaPT2酶催化合成了7个C4-异戊烯化吲哚二酮哌嗪,FgaPT2对底物具有一定的选择性,C4-异戊二烯化显著提高吲哚二酮哌嗪的生物活性,尤其是异戊二烯化产物 6b。Arg244的定点诱变表明,52.6%的FgaPT2突变体,提高了6b的合成产率,动力学参数验证了6a与突变FgaPT2之间的相互作用,可以提高异戊二烯基的合成产率。
杨丰科 , 袁世申 , 张永富 , 牛鹏程 , 茹雨晴 , 高巍伟
2022, 39(3):0-0.
摘要:介绍了一种重要精细化工中间体对氯苯甲醛的绿色合成方法。以对氯苯甲醇为原料,过氧化氢作氧化剂,铜盐作催化剂,通过催化氧化合成对氯苯甲醛。分别考察了铜盐种类及用量、过氧化氢用量及滴加时长和反应温度对收率的影响。得到最佳反应条件为:乙酸铜作催化剂,投料摩尔比n(乙酸铜)∶n(对氯苯甲醇)∶n(过氧化氢) = 1∶100∶300,水作溶剂,96 ℃反应2 h后,转化率为93.1%,生成对氯苯甲醛的选择性为97.7%,最终收率高达91.0%。将含催化剂水相进行循环利用,发现循环5次后,对氯苯甲醛的收率仍可达85%以上。该方法氧化剂绿色环保,催化剂及溶剂可多次循环利用,且不产生废酸,适用于工业生产。