• 2025年第42卷第1期文章目次
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    • >功能材料
    • 基于醛-胺席夫碱反应的葡聚糖荧光水凝胶及其结构、性质研究

      2025, 42(1).

      摘要 (32) HTML (0) PDF 8.31 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以葡聚糖为原料,首先采用高碘酸钠氧化对其进行醛基化改性,再通过与胱胺二盐酸盐发生醛-胺席夫碱反应进行交联,制备了一系列具有经典三维多孔结构及良好荧光性质的葡聚糖水凝胶。进一步探究了交联密度(-CHO/-NH2摩尔比)、葡聚糖分子量和聚合物浓度对所获得的水凝胶的交联时间、微观结构、溶胀性能及流变性能的影响行为,结果表明:以分子量为40 000、氧化葡聚糖浓度为75 mg/mL、及-CHO/-NH2摩尔比为1.49条件下获得的水凝胶具有更优良的三维网状结构、粘弹性能及溶胀性能。此外,该荧光水凝胶由于含有酸敏感席夫碱键及还原敏感裂解二硫键,其降解行为具有明显的pH/还原双敏感性,可作为环境敏感局部给药平台应用于生物医学领域。

    • SnX(X=S, Se)/P3HT复合薄膜制备及其热电应用

      2025, 42(1).

      摘要 (10) HTML (0) PDF 8.91 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:将无机纳米材料硫化亚锡(SnS)纳米带或硒化锡(SnSe)纳米片与有机聚合物3-己基取代聚噻吩(P3HT)复合制备了两类无机/有机复合薄膜SnS/P3HT和SnSe/P3HT,结合XRD、SEM、EDS和Raman表征,考察了SnS或SnSe含量(以P3HT质量为基准的百分数,下同)对SnS/P3HT或SnSe/P3HT电导率(σ)、塞贝克系数(S)和功率因子(PF)的影响。结果表明,SnS纳米带或SnSe纳米片与P3HT的复合均为物理混合。SnS(4%)/P3HT的PF最大,为3.33 μW/(mK2),相比P3HT薄膜的2.80 μW/(mK2)提高了18.9%;SnSe纳米片在SnSe/P3HT中的分散性差,其团聚程度随SnSe含量增加而增强,导致其σ大幅度降低,未能提高PF,因此不具备热电应用价值。最后,本文研究了SnS/P3HT复合薄膜在柔性热电器件中的应用。SnS(4%)/P3HT的柔性器件在外负载电阻(Rload)为1.5 kΩ时的最大输出功率(Pmax)为16.7 nW;当弯曲半径4 mm时,SnS(4%)/P3HT复合膜经过1000次的重复弯曲后,其电阻相对偏差值为23.15%。

    • >香料与香精
    • SAFE结合GC-MS/O分离分析29种淡香型天然香辛料香气活性成分

      2025, 42(1).

      摘要 (9) HTML (0) PDF 9.71 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用溶剂萃取结合溶剂辅助蒸发萃取和气相色谱-质谱/嗅闻联用,萃取、分离、富集29种淡香型天然香辛料的香气成分,并进行定性鉴定和定量测定。将29种淡香型香辛料中各类香气活性化合物的种类和含量构建相关系数矩阵网络,建立不同香辛料的网络可视化图。结果表明,29种淡香型香辛料中,共检测到11类244种香气活性成分,包括烯烃类52种、醇类50种、酯类33种、酮类29种、醛类23种、酚类18种、含硫类11种、酸类10种、醚类8种、烷烃类7种和含氮类3种。芳樟醇、丁香酚和香兰素分别在29、27、25种淡香型香辛料中检出。香荚兰、枯茗、芒果和月桂叶中醛类化合物的总质量分数最高,分别主要含有香兰素(11326.29 mg/kg)、4-异丙基苯甲醛(10231.54 mg/kg)、柠檬醛(4.62 mg/kg)和4-异丙基苯甲醛(3471.25446 mg/kg);枫茅、月桂叶、豆蔻、甘牛至、草果、迷迭香、罗幌子和藏红花中醇类化合物的总质量分数较高,分别主要含有香叶醇(1946.31 mg/kg)、α-松油醇(14070.98 mg/kg)、桉叶油醇(502.06 mg/kg)、芳樟醇(269.32 mg/kg)、反式-橙花叔醇(163.16 mg/kg)、(-)-4-萜品醇(3090.96 mg/kg)、桉叶油醇(52.22 mg/kg)、(1α,2α,5α)-2-甲基-5-(1-甲基乙基)-双环[3.1.0]己-2-醇(88.74 mg/kg);刺柏、圆叶当归、姜黄、甘草、迷迭香、调料九里香和菖蒲中的烯烃类化合物质量分数最大,分别主要含有茴香脑(6961.66 mg/kg)、大根香叶烯(1050.88 mg/kg)、α-姜黄烯(1305.00 mg/kg)、反-菖蒲烯(435.68 mg/kg)、β-瑟林烯(1541.80 mg/kg)、β-瑟林烯(124.20 mg/kg)和茴香脑(801.68 mg/kg);蒙百里香、葫芦巴、罗幌子中主要的酚类化合物为丁香酚,含量分别为1174.51、1489.32、82.18 mg/kg;刺山柑、白欧芹中主要的酯类化合物为乙酸松油酯,含量分别为1239.92和249.88 mg/kg;芒果、香椿中的含硫类物质种类和含量最高,分别主要为3-甲硫基丙醛(2.21 mg/kg)和1-甲基乙基丙基二硫(4.29 mg/kg);芝麻主要以含氮化合物2,6-二甲基吡嗪(23.02 mg/kg)和醚类化合物4-烯丙基苯甲醚(1072.18 mg/kg)为主;石榴和山奈的主要香气成分为茴香脑,含量分别为136.07、132.13 mg/kg;杨桃的主要香气成分为水杨酸甲酯(3.76 mg/kg)。网络关系分析将29种淡香型香辛料分为4大类,其中香椿的介中心度最高,表明其在淡香型香辛料网络中起着核心桥梁作用。

    • >医药与日化原料
    • 包封视黄醇棕榈酸酯和肌肽的二元 神经酰胺醇质体的制备和性能

      2025, 42(1).

      摘要 (6) HTML (0) PDF 8.86 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高醇质体的稳定性和经皮输送效果,采用丙二醇和乙醇复配的方式构建了二元神经酰胺醇质体,并进一步选取脂溶性活性物——视黄醇棕榈酸酯(Retinol palmitate,RP)和水溶性活性物——肌肽(Carnosine,Car)制备了RP-Car二元神经酰胺醇质体,考察了其储藏稳定性和透皮性能。结果表明,当乙醇与丙二醇的体积比为6:4时,RP-Car二元神经酰胺醇质体的稳定性最好,其中RP的包封率为(80.28 ± 0.10)%,Car的包封率为(47.20 ± 0.71)%;TEM结果显示RP-Car神经酰胺二元醇质体是较为规则的球状囊泡,粒径为80 nm左右;该醇质体在4℃、25℃和45℃下储藏120天粒径无明显变化;体外透皮实验及激光共聚焦结果显示经包载后,RP和Car在皮肤中的累积量和渗透量均增加,其皮肤累积量分别为(0.273 ± 0.002)μg/cm2和(22.521 ± 0.280)μg/cm2,皮肤渗透量分别为0 μg/cm2和(20.559 ± 0.120)μg/cm2。

    • >综论
    • 碳基材料强化相变材料导热性能的研究进展

      2025, 42(1).

      摘要 (8) HTML (0) PDF 9.40 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机相变材料具有潜热高、过冷度小、无相分离和成本较低等优良特性,广泛应用于相变储能领域,但其缺陷是热导率低。碳基材料作为性能优异的导热增强剂,具有热导率高、比表面积大、质量轻、可塑性强等特点,而且易被加工为从一维到三维的各种形状的结构,具有良好的应用场景适应性,广泛用于相变储能领域增强导热性能。该文综述了一维、二维、三维碳基材料改性有机相变材料的研究进展,其中三维碳基材料,或可构筑为三维结构的低维碳基材料,具有更为优异的综合性能,一方面三维骨架结构可为相变材料构建连续的导热通路,提高相变材料的热导率;另一方面碳基材料的多孔结构能够提供较强的表面张力和毛细管力,有效防止相变材料的液相泄漏。通过综述分析,总结了碳基材料在改善有机相变材料热导率、液相泄漏、热性能等方面取得的效果,并展望了碳基材料改性有机相变材料在实际推广应用中可能存在的问题及未来的发展方向。

    • >功能材料
    • Ga基液态金属@COFs的制备及其聚酰亚胺复合涂层的摩擦学性能

      2025, 42(1).

      摘要 (2) HTML (0) PDF 8.32 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用具有多孔结构且有机相容性良好的共价有机框架聚合物(COFs)对镓基液态金属(GLM)进行包覆,制备了GLM@COFs固-液复合润滑微胶囊,并进一步将其加入聚酰亚胺(PI)中制备出GLM@COFs/PI复合涂层。研究表明:成功制备出球形结构的GLM@COFs固-液复合润滑微胶囊。当GLM@COFs添加量(质量分数)为0.9%时,GLM@COFs/PI复合涂层的摩擦学性能最优,摩擦系数和体积磨损率分别为0.22和6.3×10-6 mm3/(N·m)。与PI涂层相比,分别降低了35.3%和61.1%。这主要归因于COFs包覆GLM不仅可以有效地改善GLM与PI基体的相容性,而且可以有效地发挥COFs与GLM协同减摩和耐磨的作用。

    • >水处理技术与环境保护
    • 氮硫共掺杂生物炭的制备及其对Ni2+和Co2+的吸附

      2025, 42(1).

      摘要 (4) HTML (0) PDF 8.87 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决锂离子电池废料中Ni2+和Co2+污染问题,以芦荟皮为原料,通过加入(NH4)2SO4为氮源和硫源,首先采用水热法制备炭前驱体,然后将其以不同的终温热解制备出N, S共掺杂生物炭(NSBCx)。使用SEM、N2吸附-脱附、XPS、和ZETA电位仪等方法进行表征,研究其对废液中Ni2+、Co2+的吸附能力。结果表明:NSBCx表面暴露出复杂的层片状堆积多孔结构,其中,当活化温度为800 ℃制得的NSBC800具有分级多孔结构,非微孔比例为46%,微孔体积为0.07 cm3/g,比表面积为149 m2/g。NSBC800表面具有大量的氧元素(29.94%)、氮元素(4.79%)、和硫元素(6.21%),对Ni2+和Co2+的吸附量达到了245.10 mg/g和223.71mg/g。NSBC800表面的由氧、氮和硫元素组成的化学官能团浓度在吸附Ni2+和Co2+后发生显著改变,这些官能团可与金属离子反应生成盐或络合物,沉积在生物炭表面。Langmuir模型和拟二级动力学模型能更好地描述NSBCx对Ni2+和Co2+的吸附过程,吸附过程由化学吸附控制,通过多种机制(络合作用,共沉淀、离子交换和静电吸引)同时去除废液中的Ni2+和Co2+。

    • >功能材料
    • 改性聚脲涂料的制备及其在发泡聚丙烯中的应用

      2025, 42(1).

      摘要 (7) HTML (0) PDF 7.93 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:涂层能够提高发泡聚丙烯(EPP)制品的表面强度,延长其使用使命。然而,对于未经表面改性EPP材料,开发具有高附着力的涂层仍是一个挑战。本文以氨化聚丙烯(PP-g-NH2)为改性剂和交联剂,采用预聚体法将亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA)引入聚脲分子链制备了PP-g-NH2改性水性聚脲(WPUA),改善了聚脲涂料对EPP基体粘结性差的问题。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明PP-g-NH2被成功地引入到WPUA的分子链中。研究PP-g-NH2含量(PP-g-NH2质量占改性WPUA原料总质量的百分比,下同)对WPUA的粘附力、接触角、耐溶剂性、机械性能和热稳定性的影响。结果表明:当PP-g-NH2含量达到1.5%时,涂膜性能最佳,吸水率及接触角达到14.52%、84.85°,优于EPP性能;拉伸强度和断裂伸长率分别为30.6 MPa、233.7%;热分解温度提高20 ℃,对EPP的附着力达到0.89MPa,相比未改性聚脲提升65%。

    • >纺织染整助剂
    • 纤维素基光致变色水凝胶制备及其织物应用性能

      2025, 42(1).

      摘要 (8) HTML (0) PDF 9.94 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:光致变色材料与纤维亲和力差、难上染,这些问题导致光致变色织物的发展受限。针对此问题,本研究以纤维素、螺吡喃为基体,在环氧氯丙烷交联作用下,制备纤维素基光致变色水凝胶(CPHs),并探索了新型光致变色水凝胶的变色能力及影响规律。扫描电镜结果显示:CPHs具有三维网络多孔结构。将CPHs作为新型光致变色材料和织物整理剂,采用常规浸轧整理可获得光致变色性能较好的棉织物。UV-Vis结果表明:所制备的光致变色织物在紫外光及可见光照射下具有快速的光致变色响应性,在2-3 min内实现快速着色褪色;更重要的是,皂洗前后的光致变色织物均可以保证10次以上可逆循环变色,这进一步证明CPHs具有优异的光致变色循环能力及耐光疲劳性,且与棉织物具有较强的亲和力。该研究为新型光致变色材料、水凝胶织物整理剂及智能化变色织物的开发提供新应用思路。

    • >粘合剂
    • 耐暗影水性聚丙烯酸酯乳液压敏胶黏剂的制备

      2025, 42(1).

      摘要 (4) HTML (0) PDF 8.38 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)作为反应单体,采用半连续种子乳液聚合法合成水性聚丙烯酸酯乳液并制备乳液压敏胶黏剂,通过外加交联剂或真空处理的方法改善乳液压敏胶黏剂的耐暗影性能。基于FTIR、TEM等表征和TGA、粒径、黏度等测试,考察引发剂(过硫酸铵)用量(占反应单体总质量的百分数,下同)、搅拌转速、反应温度和保温时间对聚丙烯酸酯乳液和乳液压敏胶黏剂性能的影响,探究外加交联剂种类和用量(占聚丙烯酸酯乳液质量的百分数,下同)、真空处理时间对乳液压敏胶黏剂性能的影响。结果表明,引发剂用量0.4%、搅拌转速700~800 r/min、反应温度85 ℃、保温时间2 h条件下制备的聚丙烯酸酯乳液(PSA-1乳液)及乳液压敏胶黏剂PSA-1的各项性能较好;以氮丙啶为外加交联剂,其用量为1.0%和1.5%时,乳液压敏胶黏剂的耐暗影性能较为优异;真空处理PSA-1乳液60 min时制备的乳液压敏胶黏剂PSA-1-60同时具备较为优异的粘结性能及耐暗影性能,其初粘力为25#、180°剥离强度为1.85 N/cm,测试镜面板表面无可见暗影。

    • >建筑用化学品
    • 双柔性链段自乳化环氧树脂固化剂的分子构建及涂层性能

      2025, 42(1).

      摘要 (7) HTML (0) PDF 13.64 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:热固性环氧树脂因优异的综合性能,在精细高分子涂层领域得到了广泛的应用。然而,如何通过双组份结构设计制备兼顾力学、疏水性和耐盐雾特性的环氧树脂涂层仍是一个重要挑战。本文将三乙烯四胺(TETA),双酚A型环氧单体(E51)以及聚醚柔性链段(DEG501)经过开环加成,得到单柔性链段固化剂(TED),再以二聚酸柔性链段(DA)改性TED得到双柔性链段固化剂(DTED),分别用固化剂TED和DTED对环氧单体E51进行固化,得到基于单柔性链段的环氧树脂E51-TED以及基于双柔性链段的环氧树脂E51-DTED。利用FT-IR、1H NMR、SEM、热重分析仪、万能试验仪、盐雾机以及接触角测定仪对两种环氧树脂的结构和性能进行了表征。结果表明,环氧树脂E51-DTED其玻璃化转变温度达到123 ℃,最大抗压强度可达46.564 MPa,水接触角最大可达到95.7°,耐盐雾最多可达到96 h,在水中的体积溶胀率可达到0.33%,双柔性链段的引入使得环氧树脂具有较好的热稳定性,优异的力学性能,良好的疏水性,耐水性以及耐盐雾性能。

    • >综论
    • 基于不同储能机制水系锌离子电池正极材料的改性与展望

      2025, 42(1).

      摘要 (4) HTML (0) PDF 21.49 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用于水系锌离子(AZIBs)的正极材料现已经取得了许多引人瞩目的突破,然而,这些正极材料普遍存在结构稳定性差、材料溶解、材料骨架之间存在严重的静电相互作用和导电性差等亟待解决的问题,需要进一步的研究和关键性技术的支持。二氧化锰(MnO2)作为AZIBs正极材料的储能机理较其他材料复杂且一直存在争议,是限制Zn//MnO2电池应用前景的主要因素。因此,本文提供了最新MnO2基正极材料的特征和储能机制的全面总结,批判性地回顾了MnO2基正极材料的基本问题和相应的深层次原因,系统地总结和讨论了最近的工作报道中的优化策略。最后,基于MnO2在不同储能机制中存在的问题,结合最新研究进展,综述了一系列推动Zn//MnO2电池商业化的关键性挑战,为AZIBs未来的研究趋势提供了相关思路和展望。 关键词:二氧化锰;正极材料;储能机制;优化策略中图分类号:TQ630 文献标识码: A 文章编号:

    • >水处理技术与环境保护
    • 生物炭负载纳米氯磷灰石复合材料对U(Ⅵ)的吸附性能及机理

      2025, 42(1).

      摘要 (2) HTML (0) PDF 8.42 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验研究了生物炭负载纳米氯磷灰石,记为BC/nClAP,对水中U(VI)的去除机制及腐殖酸对去除过程的影响。并采用XRD、SEM、FTIR和XPS对材料进行了表征。结果表明:生物炭负载纳米氯磷灰石对水中铀有很好的去除效果(当U(VI)初始浓度为5 mg/L,BC/nClAP投加量为0.1 g/L,pH值为4.0,BC/nClAP对U(VI)的去除率高达99.7%),腐殖酸对去除效果有显著影响且会缩短吸附平衡时间(使平衡时间由30 min缩短至5 min以内)。无论腐殖酸存在与否,BC/nClAP去除U(VI)的过程均可通过准二级动力学方程及Langmuir等温吸附模型拟合。表明BC/nClAP去除铀的过程是单分子层化学吸附。去除机理主要包括溶解-沉淀以及生物炭表面含氧官能团的络合作用。腐殖酸影响吸附过程可能是因为腐殖酸会抢占吸附位点;且会与U(Ⅵ)形成游离在水中U—HA复合物,从而改变了U(VI)和HA与材料的表面相互作用。

    • >医药与日化原料
    • 含长烷基吡啶盐氯胺的合成及抗菌性能

      2025, 42(1).

      摘要 (6) HTML (0) PDF 7.62 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以4-羟基吡啶为链接单元,通过多步合成策略制备O-烷基化衍生的长链烷基吡啶盐氯胺和N-烷基化衍生的长链烷基吡啶盐氯胺,经NMR和HRMS确证了前体和氯胺结构。以金黄葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)为模式菌株,以已报道的氯胺{1-[3-(4,4-二甲基-3-氯-2,5-二氧代咪唑烷-1-基)丙基]吡啶-1-鎓氯化物(Ⅱb)}为对照,对所合成氯胺进行了初步抗菌测试。结果表明,对位衍生吡啶盐氯胺抗菌活性明显优于间位衍生氯胺对应物,且抗菌活性随烷基链(—C6H13、—C8H17、—C10H21、—C12H25)增长而显著增强;N-烷基化衍生的长链烷基吡啶盐氯胺的抗菌性能明显优于O-烷基化衍生的长链烷基吡啶盐氯胺。携有—C12H25链吡啶季铵盐氯胺{4-正十二烷氧基-1-[3-(4,4-二甲基-3-氯-2,5-二氧代咪唑烷-1-基)丙基]吡啶-1-鎓氯化物(ⅩⅢd)}和{1-正十二烷基-4-[3-(4,4-二甲基-3-氯-2,5-二氧代咪唑烷-1-基)丙氧基]吡啶-1-鎓氯化物(ⅩⅤe)}分别达到了同系物中最优抗菌活性,活性氯浓度0.056 mmol/L时,ⅩⅢd和ⅩⅤe对金黄色葡萄球菌的lg减少量分别为1.14±0.05和2.74±0.45,对大肠杆菌的lg减少量分别为0.13±0.01、0.53±0.01。氯胺结构与长链烷基吡啶盐结构具有“协同抗菌”效应。

    • >表面活性剂
    • 阴-非离子型高分子表面活性剂的制备及性能

      2025, 42(1).

      摘要 (5) HTML (0) PDF 7.51 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和丙烯酸(AA)为原料,通过酯化反应合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中间体(AEO-AA),进而与苯乙烯磺酸钠(SSS)和丙烯酸十二酯(LA)通过自由基聚合制备了一种阴-非离子型高分子表面活性剂(P-AASL)。采用FTIR、1H NMR和GPC表征P-AASL的结构组成和相对分子质量分布;采用DLS和TEM表征P-AASL在溶液中的聚集态结构;通过DSC、接触角测试仪器、表面和界面张力测试仪测试了P-AASL的表界面张力、润湿性、耐盐性、热稳定性,并考察了不同m(P-AASL)∶m(石油磺酸钠)(1:9~5:5)对复配表面活性剂体系的表界活性和洗油效率的影响。结果表明,P-AASL属于高分子表面活性剂,其数均分子量(Mn)为12121,重均分子量(Mw)为14027,多分散指数为1.157;P-AASL在水溶液中为分散均匀的球状胶束,平均粒径为141.7 nm,多分散指数为0.136;P-AASL溶液的临界胶束质量浓度为0.62 g/L,最低表面张力为33.4 mN/m;质量分数0.3%的P-AASL溶液可将油水界面张力降低至1×10-1 mN/m,将油湿性天然岩心的水接触角降低至40°以下;P-AASL在300 ℃以上才会发生大量热分解;P-AASL对水溶液中NaCl和CaCl2的耐受度分别为140 g/L的8 g/L;复配表面活性剂体系的复配比例为8∶2时可将原油和水界面张力降低至1×10-3 mN/m的水平,复配比例为5∶5时对原油的乳化分水时间达到50 min以上,复配比例大于3∶7时洗油效率为77%左右。

    • >综论
    • 包膜型功能缓控释肥及其膜材料研究进展

      2025, 42(1).

      摘要 (9) HTML (0) PDF 12.18 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:化肥在农业生产中具有重要作用,但传统化肥的大量使用对环境造成了严重的负面影响。为实现可持续发展,包膜型缓控释肥料作为传统化肥替代品备受关注。该肥料通常具备核壳结构并通过控制外部壳层来调控内层肥料的释放速度,可减轻环境污染、提高肥料利用率和增加作物产量。包膜肥制备的关键在于开发性能优异、廉价和环境友好的功能膜材料。本文综述了国内外包膜型功能缓控释肥料的研究现状、膜材料的种类、包膜工艺和缓控释机理,并分析了其应用中存在的问题,同时展望了该类型肥料在农业中的应用前景。

    • >纺织染整助剂
    • 还原氧化石墨烯/壳聚糖自组装棉织物的制备及性能

      2025, 42(1).

      摘要 (4) HTML (0) PDF 10.19 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升纯棉织物的功能性,先以乙二醛和壳聚糖(CS)对纯棉织物进行改性制备CS改性棉织物,然后将CS改性棉织物经氧化石墨烯(GO)分散液浸渍,最后将吸附沉积在织物上的GO还原为还原氧化石墨烯(RGO),制备具有导电、抗紫外线和抑菌性能的RGO/CS-棉织物。基于SEM、FTIR和Raman光谱表征,考察CS质量分数、GO分散液质量浓度对RGO/CS-棉织物的导电、抗紫外线和抑菌性能的影响,并对其耐洗性进行测试。结果表明,RGO/CS-棉织物表面沉积的GO被较充分还原为RGO,表面覆盖了一层连续的RGO/CS薄膜;RGO/CS-棉织物导电性随着GO分散液质量浓度的增加而逐渐增强,主要缘于RGO良好的导电性;经质量分数2%的CS溶液改性和质量浓度5 g/L的GO分散液处理并还原后的RGO/CS-棉织物具有最佳的导电性,表面电阻值为1.02 kΩ/cm;RGO与CS协同增强了RGO/CS-棉织物的抑菌性能,抑菌率最高达95%;经质量分数0.5%的CS溶液改性和质量浓度3 g/L的 GO分散液处理并还原后的RGO/CS-棉织物经过30~50次皂洗洗涤后,导电、抑菌和抗紫外线性能变化较小。

    • >催化与分离提纯技术
    • 木质素磺酸催化4H-吡啶[1,2-a]嘧啶-4-酮的合成

      2025, 42(1).

      摘要 (7) HTML (0) PDF 7.23 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在乙醇作溶剂100 °C条件下反应24 h,木质素磺酸能催化β-酮酯与2-氨基吡啶类化合物通过环化反应合成一系列4H-吡啶[1,2-a]嘧啶-4-酮衍生物,产物经1H NMR 和13C NMR 表征,最高产率可达84%。木质素磺酸催化剂由造纸工业副产物木质素磺酸盐通过酸化得到,在重复使用4次之后,产率能达到75%,催化活性无明显下降,扩大反应的规模到克级,催化效果保持不变。

    • >水处理技术与环境保护
    • g-C3N5/β-Bi2O3复合材料催化降解盐酸四环素的性能

      2025, 42(1).

      摘要 (6) HTML (0) PDF 8.33 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以g-C3N5、Bi(NO3)3.5H2O和Na2C2O4为原料,通过水热和煅烧方式制备了g-C3N5/β-Bi2O3(CN/BO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、PL和EIS对CN/BO的结构、形貌、光电性能进行了表征。在模拟自然光条件下,测试CN/BO对盐酸四环素(TC)水溶液中TC的光催化降解性能,考察了TC水溶液质量浓度、CN/BO加入量、溶液pH、无机阴离子等对TC降解率的影响以及CN/BO的底物普适性和循环使用性能,并对CN/BO光催化降解TC的机理进行推测。结果表明,CN/BO光催化活性优于单一材料。50CN/BO(即g-C3N5的质量和β-Bi2O3质量相等)具有最佳光催化活性,在30 mL初始质量浓度为20 mg/ L的TC溶液中,50CN/BO加入量为20 mg,光照时间90 min时,光催化降解率为94.1%,总有机碳(TOC)的去除率为72.5%;光照60 min,其对罗丹明B(RhB)、孔雀石绿(MG)等6种常见水污染物的降解率为81.0%~99.8%;溶液中CO32?可降低TC的降解率,而S2O82?则可提高TC的降解率;pH=6~12时,50CN/BO光催化性能基本不变;50CN/BO重复使用5次仍保持较高的催化活性;超氧自由基(?O2-)和空穴(h+)是CN/BO光催化降解TC反应的主要活性物种。β-Bi2O3与g-C3N5之间形成的S型异质结,提高了电荷分离和转移能力,增加了CN/BO参与光降解反应的活性基团数目。

    • >综论
    • 铁调控厌氧氨氧化颗粒污泥研究进展

      2025, 42(1).

      摘要 (3) HTML (0) PDF 5.51 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:相较于其他传统的脱氮技术,厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺作为目前新型的脱氮工艺具有无需外加碳源、节能、减排等优点。然而,在实际应用过程中却因污泥流失而无法快速培养启动。厌氧氨氧化颗粒污泥(Anammox granular sludge,AnGS)可以提高Anammox工艺脱氮效能并保障长期稳定运行,其中通过外加铁强化AnGS是当前研究最为广泛且具经济性和实用性的一种措施。该文简述了厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonium oxidation bacteria,AnAOB)的特性、代谢途径及AnGS的聚集机制,重点从调控酶的合成和功能基因的表达、加速功能菌群的富集、供给颗粒污泥凝结核、促进胞外聚合物(EPS)分泌以及加强系统群体感应等方面对铁调控AnGS的机制进行梳理,为铁强化Anammox技术的发展与应用提供理论指导。

    • 金属有机框架材料吸附CO2研究进展

      2025, 42(1).

      摘要 (4) HTML (0) PDF 12.73 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效应对全球气候变暖,减缓温室气体排放,实现中国提出的“双碳”目标,寻找有效的CO2吸附技术具有重大的现实意义。金属有机框架(MOFs)作为一种具有高度可调性和优异孔隙结构的新型吸附材料,在CO2捕集和分离方面展现出卓越的性能,具有巨大的应用潜能,其独特、稳定的三维空间结构和高度不饱和的活性吸附位点,特别适用于低温环境中吸附CO2。该文综述了近10年来MOFs在CO2吸附领域应用的研究进展,首先阐述了MOFs吸附材料的常见类型和合成方法,然后详细探讨了影响MOFs材料吸附性能的因素以及改性手段,最后提出了优化水热合成法、构建核-壳结构复合MOFs、引入非极性基团有机配体来提高水稳定性能、与多孔固体材料复合进行改性等MOFs在CO2吸附领域的研究方向。

    • >催化与分离提纯技术
    • 第二金属Fe对Ni-Fe/Al2O3催化CO2甲烷化性能影响

      2025, 42(1).

      摘要 (7) HTML (0) PDF 17.96 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水热合成法制备了Ni/Al2O3和Ni-Fe/Al2O3催化剂,通过实验与密度泛函理论(DFT)相结合的方式,探究了Fe与Ni的协同作用以及Fe的掺杂对CO2甲烷化的影响。实验结果表明,Ni-Fe催化剂具有更优异的催化性能,在375 ℃下,CO2转化率达到84.24%,CH4选择性达到83.53%。DFT计算表明,第二金属元素Fe的引入稀释了Ni-Fe表面并改变了Ni的电子性质,Ni-Fe表面不仅增强了CO2在催化剂表面的吸附,使CO2的活化程度更高,而且使H2的解离更容易,有利于加氢反应的进行。此外,Fe的引入还改变了CO2的反应途径,使反应向CH4生成方向进行,具体路径为:CO2*→HCOO*→HCOOH*→H2COOH*→H2CO*→H3CO*→CH4*。

    • >综论
    • 新型泡沫灭火剂中关键表面活性剂组分的结构与研究进展

      2025, 42(1).

      摘要 (3) HTML (0) PDF 7.79 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:泡沫灭火剂通过阻隔氧气、降低燃料温度和阻止燃料蒸气释放与空气接触来有效控制或扑灭火灾,其关键组分为降低水与油品界面张力的表面活性剂,当前主要采用的高效成分是全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonic Acid, PFOS),即含氟泡沫灭火剂。然而,PFOS因对环境与健康的危害而受到严格管控,因此开发其替代物的研究十分紧迫。本文简述了含氟泡沫灭火剂中PFOS的危害性,重点探讨了泡沫灭火剂中三类替代物表面活性剂的结构特点与开发现状:1)C4短链全氟烷基磺酸表面活性剂;2)含CF3CF2CF2C(CF3)2基团支链的氟表面活性剂和引入醚键的氟碳表面活性剂;3)有机硅表面活性剂。文章最后对三类表面活性剂应用前景进行了展望。本文重点从结构角度对目前替代物设计策略进行分析和总结,将为绿色环保型泡沫灭火剂的研发提供指导和支持。

    • >功能材料
    • 可膨胀石墨-改性稻草纤维@PBAT发泡珠粒复合材料的制备与性能

      2025, 42(1).

      摘要 (2) HTML (0) PDF 10.26 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了制备具有低填充、高性能的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)发泡复合材料,先对稻草纤维(RSF)进行磷酸和三聚氰胺改性得到改性稻草纤维(MPRSF),再将MPRSF与可膨胀石墨(EG)进行球磨制备界面焊料(EG-MPRSF),然后经EG-MPRSF包覆PBAT制备EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒,最后采用超临界二氧化碳(scCO2)和微波烧结成型技术制备了可膨胀石墨-改性稻草纤维@PBAT(EG-MPRSF@PBAT)发泡珠粒复合材料。基于FTIR、XPS、SEM、EDS表征和TGA、硬度、回弹性和压缩强度测试、极限氧指数测试、垂直燃烧等级测试和锥形量热仪测试,考察EG-MPRSF的质量分数(EG-MPRSF质量占PBAT发泡珠粒质量的百分数,下同)对制备的EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料力学性能、阻燃性能的影响。结果表明,EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料烧结后能保留PBAT发泡珠粒原有的泡孔结构,其硬度、回弹性和压缩强度均有较大的提升,且具有阻燃性能。当EG-MPRSF质量分数为0.2%时,制备的EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料压缩强度、回弹性和硬度分别较不加入EG-MPRSF制备的PBAT发泡珠粒复合材料提升77.8%、16.7% 和45.2%,产烟速率和产烟总量分别下降14.9%和24.8%,热释放总量降低17.1%。