• 第三届精细化工青年学者会议在浙江省宁波市圆满落幕(附获奖名单)
  • 中国化工学会精细化工专业委员会第九次会员代表大会暨《精细化工》编委会八届一次编委工作会议在沈圆满召开
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  • 《精细化工》入选“百种中国杰出学术期刊”

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    2022年第39卷第11期
      催化与分离提纯技术
    • 邓晓莉, 李巧玲

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      电解水制氢是绿色氢能源研究中的热点课题。其中,析氧半反应较高的过电位是导致电解水动力学缓慢的主要原因。为了提高电解水制氢的效率,本文主要通过简单的液相合成方法,以硼氢化钠和过渡金属Ni,Fe,Co盐为原料,制备了非晶态的过渡金属硼化物Ni-Fe-Co-B,将其作为析氧半反应催化剂。对Ni-Fe-Co-B进行了SEM、TEM、XRD、XPS和电化学表征。结果表明,非晶态催化材料Ni-Fe-Co-B被成功合成,当n(Ni)∶n(Fe)∶n(Co)=1∶1∶1,电流密度为20 mA/cm2时,Ni-Fe-Co-B的过电位仅为299 mV,Tafel斜率为101 mV/dec。在0.47 V的恒电压测试下,Ni-Fe-Co-B具有12h以上的稳定性。

    • 功能材料
    • 侯玉梅, 杨栋, 黄如霞, 罗春华, 董秋静

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      在含偶氮苯的三硫酯链转移剂(CTA-AZO)存在下,将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合,制备了pH、温度和光三重敏感的含偶氮苯端基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯聚合物(PDMAEMA-AZO)。采用紫外光谱(UV)、红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对PDMAEMA-AZO的结构进行了表征,并考察了聚合物的光敏性、温敏性和pH敏感性。GPC结果表明,PDMAEMA-AZO的相对分子质量可控,且相对分子质量分布(PDI)小于1.78。PDMAEMA-AZO在不同溶剂中(氯仿、乙醇和水)的光敏性实验结果显示,该聚合物在氯仿、乙醇和水中均能够快速进行可逆光致顺反异构反应,在紫外与可见光的交替照射下,快速达到光稳态。PDMAEMA-AZO的温敏性实验表明,与聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)相比,PDMAEMA-AZO的低临界溶解温度(LCST)更低。随着聚合物浓度的增加,其LCST降低,且相变窗口变窄。当pH超过9.44时,该聚合物的LCST保持不变,pH由9.44下降到7.34时,LCST升高,pH<7.34时不再具有温敏性,说明该类聚合物是一种pH控制的具备LCST的温敏性聚合物。在紫外与可见光交替照射下,PDMAEMA-AZO 的LCST 表现为可逆的升高和降低,表明聚合物PDMAEMA-AZO具备光控温敏性。

    • 姬定西, 胡振华, 李俊菀, 王园园, 孟龙

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      在室温下,以硝酸铈为铈源,以氨为pH调节剂,以聚乙烯醇为分散剂,制备得到了纳米氧化铈(CeO2)胶体。采用FTIR、DLS、XRD和TEM对纳米CeO2胶体进行了结构表征和性能测试,探讨了纳米CeO2胶体可能的形成机理和稳定存在的原因。结果表明:采用温和简单的制备工艺,得到了有效分散在聚乙烯醇中的纳米CeO2胶体,其晶型为面心立方晶系,晶体结构为萤石型,平均直径约为28.2 nm,贮存时间达12个月。比较了纳米CeO2改性水性聚氨酯(CWPU)与2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)改性水性聚氨酯(DWPU)的抗紫外老化性能和热稳定性。抗紫外老化性能结果表明,相同测试条件下,CWPU膜的ΔE、b值、磨损量与DWPU胶膜相比分别下降了58.2%、62.5%、56.3%,其拉伸强度和断裂伸长率的下降率分别为DWPU胶膜的47.8%、43.3%。热稳定性测试结果表明,DWPU胶膜失重率为50%时,分解温度为310.62 ℃,该温度下,CWPU胶膜的失重率仅为12.35%,CWPU胶膜最大热分解速率对应的温度要比DWPU膜高出80 ℃。

    • 建筑用化学品
    • 冯浩洋, 胡靖媛, 陈青, 颜世峰, 代金月, 刘小青

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      对基于香草醛的可降解缩水甘油醚 (DEPVD)胺解得到生物基可降解胺(DAPVD),再与樟脑酸缩水甘油酯(DGECA)固化得到环氧树脂。采用红外光谱(FTIR)对DAPVD的结构进行了表征,并制备了树脂样条及碳纤维复合材料,通过动态机械分析(DMA)、拉伸测试、应力松弛测试、降解实验、热重分析(TGA)等手段对环氧树脂的性能进行了表征,并使用拉曼光谱验证了碳纤维的回收效果。结果表明:固化剂中含有的螺环缩醛结构赋予了环氧树脂可降解的特性,而固化反应中原位形成的β羟基叔胺结构在加工温度下可以参与动态酯交换反应,赋予了环氧树脂自修复和可重加工的功能。此外,基于环氧树脂良好的降解性能,制得的碳纤维复合材料在经过0.1M H+酸性溶液中50℃/48h处理后,高价值的碳纤维可以完全回收。

    • 医药与日化原料
    • 朱敬洋, 周益名, 付志威, 黄倩

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      多刺激合作响应的智能药物输送体系具有重要的研究价值。采用乳液聚合法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸(AA)聚合为PNIPAM-co-AA微凝胶,并进一步与氧化石墨烯(GO)超声共混得到PNIPAM-co-AA/GO复合体系,将其应用于药物释放研究。采用FTIR、TEM、DLS、UV-Vis对微凝胶及复合体系的结构和性能进行表征。结果表明,PNIPAM-co-AA微凝胶的粒径约为458.7 nm,最低临界相转变温度(LCST)为40 ℃,具有温度敏感性和pH敏感性。在PNIPAM-co-AA微凝胶体系中引入GO后, GO的存在将复合体系的温度响应控制转化成了近红外(NIR)响应,结果表明,复合体系受到NIR光照射,可在3 min内将NIR光能转化为热能达到微凝胶的LCST,多次循环后光热转化性能稳定。药物释放实验结果表明,有NIR、pH 7.4条件下,5-氟尿嘧啶(5-FU)在24 h内的累积释放率最高为77.24%。

    • 综论
    • 余澎, 史创奇, 王闻达, 郭博森, 梁童, 罗卫华

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      高定向的碳纳米管阵列由于有优越的电导率、高比表面积、发达的多孔结构而具有良好的电化学性能如大容量、优异的速率性能和较长的循环寿命,这些独特的性质使其在电化学领域显现出巨大的应用潜力。本文简要介绍了碳纳米管阵列的制备,并从电化学储能、电化学催化和电化学传感器等领域综述近年来碳纳米管阵列在电化学应用中的最新研究进展,分析了其所面临的问题,并提出了未来碳纳米管阵列在电化学应用中的发展方向。关键词:碳纳米管阵列;电化学性能;储能;催化;传感器中图分类号:

    • 油田化学品与油品添加剂
    • 罗晓雯, 郑和平, 邹永鑫, 唐建华

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      以丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯为原料,以偶氮二异丁腈为引发剂,自由基聚合制备一种传统共聚物降凝剂PSMS;为提升共聚物降凝效果及稳定性,选用十六烷基三甲基溴化铵改性后的蒙脱土(OMMT)与共聚物PSMS进行插层复合制备纳米复合降凝剂PSMS/OMMT,将其应用于克拉玛依原油进行效果评价,并借助偏光显微镜(POM)和其他测试初步阐明了降凝机理。结果表明,OMMT加入量为10%(以单体总质量为基准)、使用0.1%(以原油质量为基准)的PSMS/OMMT可使原油凝点降幅达25℃,降黏达65.7%;与纯共聚物降凝剂相比,使用量减少1/3、凝点降低3℃、降黏率提升约10%,并且抗老化性能也得到大幅提升。

    • 马喜平, 周照波, 黄莉, 母严冬, 黄清洪

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      以二乙醇胺(DEA)、丙烯酸甲酯(MA)、三羟甲基丙烷(TMP)、顺丁烯二酸酐(MAH)为原料,合成了一种端羧基超支化大单体HPAE-C。并以HPAE-C、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在水溶液中进行自由基聚合得到一种四元共聚物稠化剂PHPAE-C。通过FTIR和1HNMR对其结构进行表征。评价了超支化稠化剂的溶液性质和交联性能。结果表明,稠化剂质量浓度为3000 mg/L(剪切速率为7.34 s-1,25℃)时,溶液表观黏度可达846.7 mPa·s,升温至90℃时,黏度仍为570 mPa·s,并且在Na+质量浓度为6000 mg/L、Ca2+和Mg2+质量浓度为600 mg/L时表观黏度仍能达到300mPa·s以上,说明PHPAE-C具有良好的增黏、耐温、耐盐和抗剪切性能;在交联比m(聚合物水溶液)∶m(乙酰丙酮锆)=100∶0.06、交联温度为55 ℃、pH=5时交联效果最佳。并对交联效果最佳的压裂液进行了性能评价,结果表明,在120℃、170s-1下剪切80 min后,该体系的表观黏度可达到450 mPa·s左右,并且是一种具有良好悬砂、破胶性能的低伤害压裂液体系。

    • 建筑用化学品
    • 解利荣, 张光华, 董勋, 王静, 张妍, 邢世强, 王少武

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      以乙二醇单乙烯基醚(EPEG)为大单体,丙烯酸(AA)为小单体,2-羟乙基甲基丙烯磷酸酯(HEMAP)或封端酰胺磷酸酯(CAP)为功能单体,采用水溶液自由基共聚法合成了两种EPEG型抗泥型聚羧酸减水剂PCE-EP1和PCE-EP2。采用FTIR、1HNMR对减水剂结构进行表征,通过水泥净浆流动度测试了合成的减水剂对水泥的分散性能以及抗泥性能,并结合XRD,XPS探究了减水剂与水泥、蒙脱土之间的作用机理。结果表明:当减水剂折固掺量为0.2%,蒙脱土掺量为2%时,掺PCE-EP1和PCE-EP2有一定的抗泥性。XRD表明说明减水剂PCE-EP1、PCE-EP1对蒙脱土没有进行插层吸附,从而提高了该减水剂对泥土的分散能力。

    • 功能材料
    • 何朵朵, 钱丽颖, 王丽, 何北海, 李军荣

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      导电织物在可穿戴电子领域前景广阔,但在使用过程的稳定性仍需提高。通过缩合反应,在棉织物(CF)上接枝了γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS),再利用化学镀的方式沉积银颗粒,制备出棉/银复合织物电极(Ag/M-CF)。Ag/M-CF的表面方阻低至0.04 Ω/sq,而且在多个方面(洗涤、拉伸、弯曲和氧化)都有良好的稳定性。洗涤200次后,表面方阻仅为1.88 Ω/sq,导电性能良好,满足实际需要;拉伸5%后,表面方阻仅为1.00 Ω/sq;经过3000次弯曲后,Ag/M-CF的表面方阻增加至1.38 Ω/sq;在恒温恒湿环境中放置9周后,表面方阻仅为0.50 Ω/sq。将洗涤前后的Ag/M-CF植入智能服装中,都能成功捕捉到人体在运动状态下的心电信号,而且测得的心率几乎相同。除此之外,Ag/M-CF还具有良好的机械性能和抗菌性。关键词:织物电极;洗涤稳定性;弯曲性能;耐氧化性能;心电图中图分类号:TS195.5 文献标识码: A 文章编号:1003-5214 (2020) 01-0000-00

    • 有机电化学与工业
    • 龙盖琼, 吴晓斌, 于影, 陈洪立, 左春柽

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      采用细菌纤维素(BC)、聚乙烯醇(PVA)为原料,通过3D打印与冻融循环法制备超拉伸凝胶电解质。采用SEM、接触角测量、XRD、EIS和拉伸测试对凝胶电解质物理特性、电化学性能及拉伸性能进行表征。实验结果表明,当m(BC)∶m(PVA)=0.6∶1时,基于3D打印制备的凝胶电解质具有稳定的三维网络结构、优异的拉伸性能和电化学性能,拉伸强度可达0.9 MPa、断裂伸长率可达961%、离子电导率为1.10×10-1 S/cm。将该凝胶电解质应用于柔性铝空气电池,功率密度可达21 mW/cm2,电流密度为20 mA/cm2时,铝阳极比容量为1124 mA?h/g,电池可稳定放电90 min。

    • 精细化工中间体
    • 徐永强, 王国森, 高强, 商红岩, 刘晨光

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      采用γ-丁内酯(简称酯)与己二胺(简称胺)合成N,N'-二联己基吡咯烷酮,其沸点为440~450 ℃。通过优化实验得到最佳反应工艺条件为:酯与胺物质的量比2.5:1,反应温度280 ℃,反应时间2 h,产率可达76.22%。产物纯化后进行了GC-MS、1HNMR、IR、元素分析等表征,证实产物确为N,N'-二联己基吡咯烷酮。对N,N'-二联己基吡咯烷酮的芳烃抽提性能进行了初步研究,通过绘制溶剂-甲苯-正辛烷三元平衡相图证明,N,N'-二联己基吡咯烷酮具有优良的芳烃选择性和良好的溶解性。考察了不同抽提温度下,N,N'-二联己基吡咯烷酮的芳烃抽提性能,结果表明,随着抽提温度的升高,N,N'-二联己基吡咯烷酮对芳烃抽提的选择性下降,溶解性上升,但总体变化不大,溶剂性能比较稳定,用作重整汽油及柴油芳烃抽提溶剂具有一定可行性。

    • 综论
    • 史大昕, 张欢欢, 高霞, 关静莹, 黎汉生, 张耀远

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      核壳结构纳米复合材料,即一层或多层的无机或有机材料借助某种相互作用力包覆在无机或有机颗粒的外表面所形成的具有核壳结构的纳米材料。核壳结构纳米复合材料可以改善外核和内壳的不足,提高材料的光、电、磁、催化等特性。根据核和壳层的不同可划分出多种分类,且制备方法多样。核与壳之间的相互作用促使核壳结构纳米复合材料呈现出多种优异的功能特性,广泛应用于诸多领域。在催化中,核壳结构纳米复合材料不但表现出良好的耐化学侵蚀特性还能有效减少纳米粒子的团聚、烧结等问题。该文综述了核壳型纳米复合材料的分类、制备方法及在催化领域中的应用,简单阐述了其形成机理,并对其未来发展方向进行了展望。

    • 张素风, 林瑞, 刘亚丽, 张凤娇, 崔书源, 呼旭旭

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      电子产品寿命、太阳能电池转换效率以及食物货架期等与包装材料的阻氧阻湿性能密切相关。在双碳目标及限塑令的实施下,开发纤维素基可生物降解的包装阻隔材料具有重要意义。纤维素由于资源丰富、可再生、阻隔性好等优点,被广泛应用于柔性包装。以不同尺寸、结构及物化性质的纤维素为出发点,综述了近年来纤维素基阻隔材料的研究进展。从阻隔机制角度出发,系统阐述了再生纤维素、纤维素衍生物及纳米纤维素基阻隔膜的制备及阻隔性能,重点分析了不同纤维素基质或功能填料对于复合阻隔膜性能的影响,总结了纤维素基阻隔膜在包装材料领域的先进应用,展望了多组分纤维素基包装阻隔膜材料开发过程面临的挑战。

    • 陈珍, 马建中, 张文博, 卫林峰, 潘朝莹, 王佳宁

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      MXene是一种新型二维过渡金属碳化物和/或氮化物,可通过氢氟酸、氟化锂和盐酸或无机氟化物等刻蚀前驱体MAX相中的活泼金属元素而得到。MXene具有高比表面积、高电导率以及优异的光学、电学及力学等特性。将其引入涂层中,可以赋予涂层光热转换、导电、增强、阻燃、抗菌等性能,从而拓展其在传感器、特种防护等领域中的应用。本文首先综述了MXene的制备方法,包括氢氟酸刻蚀法、改性酸刻蚀法、熔融氟盐刻蚀法、无氟刻蚀法等,并探讨了剥离作用对MXene的影响。然后详细介绍了三种提升MXene表面反应性、电学性能、稳定性的改性方法,即插层改性、掺杂改性和防氧化改性,总结了其在传感器、电磁屏蔽、光热以及其他功能涂层中的应用。最后,从MXene的功能性应用方面展望了其未来的研究方向和发展前景。

    • 功能材料
    • 刘子路, 张宇昂, 唐炳涛, 张淑芬

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)作为钝化剂对铜纳米颗粒进行原位包覆制备了PVP/PEG/Cu复合纳米粒子(CuNP),将其作为导热增强剂引入到PEG中制备了CuNP/PEG固-液相变储能材料(PCMs),并通过FTIR、XRD、DSC以及TGA等表征了CuNP/PEG固-液PCMs的结构及热性能。利用纳米粒子表面的PVP与PEG之间的氢键和空间位阻效应,以及PVP对铜核的保护作用,赋予了铜纳米粒子在PCMs中优异的分散稳定性。结果表明,CuNP的引入能够显著提高复合相变储能材料的导热能力,并能够作为晶核加速材料的结晶行为。当纳米粒子的质量分数为5%时,CuNP/PEG固-液PCMs的相变焓值为157.0 J/g,体系的储热速率、放热速率和结晶速率与纯PEG相比分别提高了34.09%、31.45%和53.33%。

    • 综论
    • 杨绍祥, 邓兵, 端宁

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      水是生命之源,但实验室和工厂有机溶剂中微量水被认定是污染。近几年来,因有机溶剂中微量水引起的工厂、实验室爆炸事件频频发生,极大地引起了社会关注,迫切需要一种便捷的方法对有机溶剂中的水含量进行测定。作为新兴发展的分析工具,荧光探针具有灵敏度高、选择性好、毒性小、实时可视化监测等优点,在化学化工、食品、环境等领域均有应用。综述了自2016年用于检测有机溶剂中水含量的有机荧光探针,及其在食品等行业中的应用;着重讨论目前广泛使用的7种识别策略,对水含量探针的开发具有一定的指导意义。

    • 生物工程
    • 李玉芹, 马怡然, 樊怡雯, 周蓉, 唐裕芳

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      探究不同富里酸作用浓度对三角褐指藻二十碳五烯酸(EPA)合成积累的影响。结果表明,在20 mg/L富里酸诱导下,三角褐指藻EPA含量和产量均达到最大值,为19.81 g/100 g和738.91 mg/L,较无富里酸诱导EPA含量和产量分别提高2.01和2.54倍。外源富里酸作用提高了三角褐指藻胞内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)酶活,使得色素和多酚抗氧化组分比例增加,活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平降低,整体抗氧化能力获得显著提升,有效阻抑EPA的氧化分解;富里酸作用同时还上调了EPA合成通路脱饱和酶(Δ5-FADS、Δ6-FADS、Δ12-FADS、Δ15-FADS、Δ17-FADS)和延长酶(Δ6-ELOVL)等系列关键酶,使其上调表达量较无富里酸作用分别增加1.27、1.81、1.24、1.45、1.43和1.46倍,为EPA高效合成积累提供前驱物和能量。富里酸作用效果协同强化了三角褐指藻EPA合成积累效率。

    • 功能材料
    • 张群利, 罗灏, 崔琳琳, 刘宇鹏

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      以鱼鳞明胶(SG)和壳聚糖(CS)为原料,薰衣草精油(LEO)为抗菌剂,通过共混法制备抗菌复合膜,通过FTIR、XRD、SEM和热重分析对复合膜的形貌和结构进行表征及对力学、光学、阻隔、抑菌等性能测试分析。结果表明,LEO与SG/CS基膜较好复合,与SG/CS基膜相比,当LEO添加量为1%时,复合膜具有良好的力学强度(26.36 MPa),断裂伸长率提升了12.96%;透明度有所下降,透光率为70.50%;耐水性能和水蒸气阻隔性能显著增强,含水率、水溶性和水蒸汽透过率分别下降了22.48%、30.49%和26.03%;DPPH自由基清除率提高了247.88%,抗氧化性显著提高;同时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌作用。

    • 食品与饲料用化学品
    • 隋成博, 张炜, 乜世成, 高红, 宋林, 荆永康

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      在单因素试验的基础上,采用 Box-Behnken 设计对藜麦蛋白的泡沫分离工艺条件进行优化,考察了料液比、装液量、温度和 pH值对藜麦蛋白回收率和富集度的影响,并对藜麦蛋白的亚基分布和功能特性进行了研究。结果表明:优化的工艺条件为: 温度35℃,pH值4.0,装料量260 mL,料液比0.3 mg·mL-1,在此条件下泡沫分离藜麦蛋白,藜麦蛋白的回收率为95.68% ,富集度为7.89;分离得到的藜麦蛋白具有分子量分别为50、32~39、22~23和8~9 kDa 的基本亚基,在60℃条件下,藜麦蛋白的最高持水量为9.733 g/g,最高持油量为5.848 g/g;随着原料与溶剂比例的增加,藜麦蛋白的乳化能力(EC)、乳化稳定性(ES)、起泡能力(FC)和泡沫稳定性(FS)均呈先增大后减小的趋势;其DPPH自由基清除率与剂量呈正相关,在藜麦蛋白浓度为2.5 mg/mL时,对3 mL 0.2 mmol·L-1的DPPH溶液中的DPPH自由基清除率达到(56.01±1.34)%。

    • 功能材料
    • 牛永安, 宋博伦, 郑烁今, 石增辉, 张鑫

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      界面行为是决定聚合物基复合材料性能的重要因素之一。首先采用硅烷偶联剂和顺丁烯二酸酐对层状磷酸铝(LAP)逐步修饰制备出表面修饰LAP(m-LAP);其次利用2,2'-二烯丙基双酚A(DABPA)扩链改性4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BDM)得到双马来酰亚胺(BMI)树脂预聚体;最终利用机械共混法和热固化工艺制备了m-LAP/BMI复合材料。研究发现,m-LAP与BMI基体之间形成了连续、紧密、低缺陷的界面结合。与纯BMI相比,m-LAP/BMI-3.5复合材料的常温弯曲强度为173.37MPa,提高了15.14%;经300℃热处理6h后,m-LAP/BMI-3.5复合材料弯曲强度仍能保持常温强度的71.22%,远高于热处理后的纯BMI树脂及LAP/BMI复合材料;m-LAP/BMI复合材料的玻璃化转变温度(Tg)提高至234~240℃;m-LAP/BMI-3.5复合材料的介电常数达到4.46,介电损耗为0.05。因此,两步表面修饰法能够显著改善LAP/BMI复合材料的综合性能。

    • 水处理技术与环境保护
    • 刚恺悦, 张宝浩, 马宁, 张宝, 宋健

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      设计并合成了一系列季铵盐型凝胶剂,仅通过调控季铵盐烷基侧链的长度,可得到两种自组装模式不同的凝胶剂。通过FTIR、XRD研究了甲苯干凝胶的自组装模式。这两种干凝胶具有相反的表面Zeta电位,通过静电作用实现了对阴阳离子染料的选择性吸附。在二元阴阳离子混合染料水溶液中,表面带有负电荷的干凝胶可优先捕获阳离子染料,而表面带有正电荷的干凝胶可捕获阴离子染料。特别是表面带有负电荷的干凝胶对龙胆紫表现出优异的吸附性能,在60 min左右的平衡吸附量高达1313.16 mg/g。将凝胶剂负载于三聚氰胺海绵骨架表面,得到的改性海绵吸附染料种类与对其改性的干凝胶保持一致,且对染料的吸附量均明显高于干凝胶的吸附量,尤其是对龙胆紫的吸附量提升至2488.22 mg/g。

    • 综论
    • 张琴琴, 李再兴, 陈晓飞, 李超, 张晨阳, 田占伟

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      光催化技术和光芬顿技术是解决环境污染和能源短缺问题的有效手段,而光催化剂是其研究核心。钙钛矿材料因其在光催化能量转换和环境净化方面的潜力而成为新型光催化材料的研究热点。本文综述了钙钛矿型光催化剂的特性、活性影响因素和新型钙钛矿光催化材料的发展现状,归纳了该材料在染料废水处理、氨氮废水处理、金属离子氧化还原、大气污染物净化和土壤有机物及重金属去除中的应用进展,并对其在实际应用中面临的挑战及未来发展方向进行了讨论。最后指出钙钛矿型光催化剂目前发展面临的关键问题在于节能绿色制备方法的开发、新型复合钙钛矿材料尤其是高比表面积钙钛矿基体材料的研发和针对钙钛矿材料特性的反应器的建造。

    • 生物工程
    • 宗薇, 柴云鹤, 邵小桐, 李军, 张旭男

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      由磷脂和嵌段共聚物组成囊泡结合脂质体和多聚体优点,同时克服各自不足。该研究以聚甲基丙烯酸胆固醇酯-嵌段-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物(pCMA-b-pDMAEMA)和磷脂为原料组装磷脂-嵌段共聚物杂化囊泡。磷脂-嵌段共聚物杂化囊泡的形貌特点、尺寸大小和Zeta-电位等性质被检测,此外,使用RAW 264.7小鼠巨噬细胞测定磷脂-嵌段共聚物杂化囊泡细胞毒性和内化作用。A3和A8分别与巨噬细胞共培养后的细胞存活率为93.4±1.1%和92.1±0.8%,它们的数值均高于其它样品,因此聚合物P2比P1更适合制备磷脂-嵌段共聚物杂化囊泡作为药物载体。通过荧光强度测试,A18比A16更易被巨噬细胞吸收,用其搭载抗癌药物DOX对人肾癌细胞(OS-RC-2)进行治疗实验,当DOX终浓度为3.00 μmol/L时其对OS-RC-2癌细胞抑制率为75±1.1%。

    • 综论
    • 邓志勇, 李文杰, 林慧博, 王馨雨, 刘源

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      碳酸二甲酯(DMC)是一种用途广泛的绿色化工原料。甲醇氧化羰基化法合成DMC具有产品选择性高、反应温度低、原子经济等优点,是合成DMC最重要的方法之一。综述了甲醇氧化羰基化合成DMC催化剂的研究进展,包括含卤素铜系催化剂和无卤素铜系催化剂,重点讨论了无卤素铜系催化剂的反应机理及活性炭、石墨烯和分子筛等载体对催化性能的影响。分析发现,载体中的介孔结构、缺陷位和表面基团能够加强Cu与载体间的相互作用,抑制Cu物种的团聚、流失以及活性Cu物种氧化,从而提高催化性能。

    • 造纸化学品
    • 张 琦, 景 宜, 包康, 王雯璐

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      以羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(CC)为阳离子单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作交联剂,二乙烯三胺和己二酸为原料,通过水溶液共聚法制备了壳聚糖季铵盐交联酰胺共聚物(CC-GPPC)。通过IR、SEM、TG、GPC对其结构性能进行表征;探讨了CC和GMA及DETA对CC-GPPC的性能及其浆内添加后纸张物性的影响。结果表明:在CC添加量为1.0g,AA:DETA:GMA的摩尔比为1:1.1:0.9时, 可制得性能较为优越的壳聚糖季铵盐交联酰胺共聚物CC-GPPC,此时聚合物溶液分子量为74520,平均粒径795 nm,分散指数0.581,常温下可稳定储存60d以上,当CC-GPPC的浆内添加量为绝干浆的0.6%时,纸张干抗张指数为52.99 N.m/g,湿抗张指数为16.82 N.m/g,与原纸相比,纸张干、湿抗张指数分别提高了29.8%、80.7%,纸张增湿强性能明显提高,与商用PAE湿强树脂相比,达到了无氯且性能优越,纸张湿抗张指数增加了10.6%,是一种绿色环保型纸张增湿强剂。

    • 综论
    • 张呈平, 郭勤, 贾晓卿, 权恒道

      2022,39(11), DOI:

      Abstract:

      液冷技术是解决数据中心散热难题的有效方案。在液冷的三种方式中,浸没式液冷是最理想和环保绿色的液冷技术。论文综述了浸没式液冷技术的关键材料——浸没式冷却液的发展现状,提出理想浸没式冷却液的技术指标,介绍了目前浸没式冷却液的分类、物化性能特点,综合考虑环境性能、电绝缘性能、热传递性能、热稳定性、安全性等因素,认为全氟烯烃是当前最为理想的浸没式冷却液。鉴于当前研究开发的成果和存在的问题, 今后的研究重点在于对浸没式冷却液进行科学的分子设计、建立高效和全面的筛选机制、开发绿色合成工艺路线。

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