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2025,42(2), DOI:
Abstract:
农林生物质废弃物作为一种价廉易得的可再生资源，天然具有丰富的碳源和多孔通道优势。其通过碳化和活化等制备方法及其他复合改性手段可得到具有优良性能的新型多孔化工新材料，该材料在储能方面具有广阔的应用前景。特别是在锂离子电池中的应用方面，生物质衍生多孔碳具备可提高电池的循环性能、容量和倍率性能等方面的优势。本综述对基于生物质构建锂离子电池负极材料的应用现状进行了总结，主要介绍了稻壳、玉米秸秆、棉花和果壳等生物质应用于锂离子电池负极的电化学性能，并探讨了生物质基负极材料目前存在的问题。另外，还讨论了未来生物质在储能领域的研究方向和应用前景，为化工新型碳材料科学和锂离子电池的可持续发展提供了新途径和新思路。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
CO2捕集、利用与封存技术是实现碳中和的一种有效解决方案,发展高技术经济性的强化吸收法是碳捕集的先决基础。由于单胺溶液的局限性,基于耦合策略的多元复配溶剂强化吸收CO2尤其是能源利用过程中排放的CO2,能够实现官能团的相互协同、增强吸收性能和降低再生能耗。该文论述了基于MEA的最新多元复配、无水、离子液体和相变吸收剂强化吸收CO2的性能特性和过程机理,分析了重要操作参数CO2分压、温度、溶液配比、气液流速对吸收性能的定量影响,并对其技术经济性能进行了分析评价。最后对基于MEA的多元复配溶剂吸收CO2发展过程中尚待解决的问题进行了总结并对未来发展方向进行了展望,以期为开发新型复合MEA溶液吸收CO2提供参考。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
锂空气电池具有高能量密度和低还原电位，是现代社会需要的一种绿色储能电池，其应用范围广泛。由于传统的有机电解液存在可燃、分解、形成锂枝晶以及形成阻碍O2扩散的钝化层等问题，所以需开发固态电解质来提高锂空气电池的各项性能。该文首先介绍了锂空气电池的构建及工作机制，然后综述了经典全固态锂空气电池（ASSLAB）的调控策略，包括正极调控策略和电解质调控策略，同时对正极/电解质一体化设计策略进行了概述，最后对锂空气电池的固体电解质、界面修饰（即电解质与电极界面阻力的改善）和空气正极设计的优化等发展方向进行了展望。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
电纺海藻酸盐纳米复合纤维结合了海藻酸盐的材料特点和电纺纳米纤维膜的结构特点，使其在组织工程、药物递送和医用敷料等再生医学领域有着广泛的应用。电纺海藻酸盐纳米纤维膜具有多孔性、孔隙连通性、大比表面积、透气性、吸液性能等特点，能够保持伤口愈合的湿润微环境、且化学结构与天然细胞质基质相似，能够支持细胞的粘附、增殖和分化，是理想的细胞生长基质，可用于功能性生物医用材料的开发中。为了利用性能优异的海藻酸盐通过静电纺丝技术开发理想的多功能生物医用材料，本综述拟从海藻酸盐自身的性能特征和电纺纳米纤维的工艺优点及制备面临的问题出发，详细介绍了这些制约海藻酸盐电纺性能的缺陷问题和克服这些问题的方法，以及海藻酸盐静电纺纳米复合纤维在生物医用材料中的应用趋势，并展望其未来研究方向，旨在为海藻酸盐基功能性生物医用材料的开发和可持续应用提供理论依据。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
通信作者 张道海(198[1]—),男,博士,研究员,E-mail:zhangdaohai6235@163.com。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
金属有机骨架材料（MOF）作为一类新型的晶态多孔材料在催化、气体分离、传感和药物传递等领域已被广泛探索，特别是在精细化工领域具有极大的应用价值。该类材料能工业应用的前提是其能低成本、大规模的制备。然而传统的溶剂热合成法需要消耗较多的有机溶剂，具有产量较低、耗能大、废液处理难等缺点，不符合绿色化工发展的要求。现如今，绿色制备MOF的方法正逐渐向无溶剂化迈进，以期实现工业生产经济效益与环境效益的平衡发展。本文以MOF的去溶剂绿色合成为主题，从少溶剂及绿色溶剂合成直到微量甚至无溶剂合成，先后综述了蒸气相辅助合成、机械化学合成、无溶剂直接转化以及加速老化合成等几种策略。评价了不同方法的优缺点，指出了实现规模化放大合成的必要性，展望了未来MOF投入大规模商业应用的发展前景。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
卤系钙钛矿纳米晶因其带隙可调，光吸收能力强，载流子迁移率高等特性而被广泛应用于光催化还原、发光二极管、荧光防伪等领域，但其易受环境中水分、氧气、光照等因素的影响从而稳定性变差，这严重制约了其商业化应用。因此，如何提高钙钛矿纳米晶的稳定性已成为近年来的研究热点。利用多孔材料孔道结构对卤系钙钛矿纳米晶进行封装包覆，被认为是提高其稳定性的有效方法。本文首先介绍了卤系钙钛矿纳米晶@多孔材料的结构及特性，其次总结了通过MOFs、COFs、多孔SiO2包覆钙钛矿纳米晶的制备方法及其应用研究，最后，就现阶段卤系钙钛矿纳米晶@多孔材料研究存在的问题及进一步研究方向进行了总结及展望。
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杨旭冰, 张晋, 刘威, 秦梓瑜, 刘钟馨, 嵇向阳, 王敦, 尹学琼
2025,42(2), DOI:
Abstract:
在维持聚碳酸酯（PC）薄膜卓越的透明性前提下，对其进行抗紫外及耐磨性提升能够极大拓展其应用范围。本文通过旋涂工艺，将聚丙烯酸酯/纳米TiO2共混乳液（PA-纳米TiO2）与PC薄膜复合，制备PA-纳米TiO2/PC复合薄膜，扫描电子显微镜和紫外测试结果表明 PA-纳米TiO2/PC复合薄膜中纳米颗粒分布均匀，膜层表面均匀致密，对紫外吸收增强的同时能保证复合薄膜透光率仍与高透光PC薄膜相同，最高透过率高达90%，保持卓越的透明性。通过摩擦磨损测试结果可知，复合薄膜摩擦系数减小，表面硬度从改性前的B提升至2H，呈现更好的耐磨性。紫外老化试验结果表明，相同时间下PA-纳米TiO2/PC复合薄膜的老化程度更低，变色程度更低，抗紫外老化性能更好。
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张群, 郭烨阳, 郑宇涛, 潘士印, 刘睿, 黄赛朋, 郭鹏琦, 薛伟明
2025,42(2), DOI:
Abstract:
为满足干眼症泪道栓塞治疗需求，采用Dess-Martin氧化法，在保证普鲁兰多糖（PL）糖环结构完整基础上制备氧化普鲁兰多糖（OPL），并结合羟丙基壳聚糖（HPCS）和甘油磷酸钠（GP），制备了一种基于席夫碱键与氢键交联的互穿结构温敏水凝胶OPL-HPCS-GP。采用1HNMR、FTIR、SEM表征水凝胶结构与形貌，对其力学性能、流变性能、溶胀性能、降解性能、载药与释放性能、血液相容性和细胞毒性进行测试，评价OPL-HPCS-GP水凝胶作为泪道栓塞对兔干眼模型缓解干眼症的疗效。结果表明，生理温度（37 ℃）条件下，OPL-HPCS-GP溶胶可快速（37.8 s）形成致密均匀凝胶结构，OPL-HPCS-GP水凝胶最大应力(1.96±0.12) N，压缩模量(30.22±2.27) kPa，力学性能良好；在模拟泪液中，OPL-HPCS-GP水凝胶的平衡溶胀率为(209.50%±5.75%)，60 d内降解率为(25.18%±1.47% )；OPL-HPCS-GP水凝胶对绵羊红细胞的溶血率为(1.95%±0.11% )，对L929细胞存活率为(112.97%±2.64% )，生物相容性良好；与新西兰白兔自体干眼对照相比，实验组注射植入OPL-HPCS-GP水凝胶作为泪道栓塞30 d仍能维持泪河高度325 μm ，可以改善干眼症状。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
通过四氯化钛原位水解的方法在六方氮化硼（h-BN）表面生成二氧化钛（TiO2），获得TiO2改性h-BN纳米复合填料（h-BN@TiO2），并将其添加到水性环氧涂料（WEC）中制备h-BN@TiO2/WEC复合涂层。FTIR，XRD，SEM测试证明TiO2成功负载在h-BN纳米片上，有利于增大h-BN片层间距，减少堆积。采用电化学阻抗谱（EIS）和盐雾实验研究h-BN@TiO2/WEC复合涂层的腐蚀行为。结果表明，在质量分数为3.5%的NaCl溶液中浸泡600 h后，h-BN@TiO2/WEC复合涂层的涂层电阻相比纯WEC涂层从9.884×105 Ω·cm2提升到了5.055×106 Ω·cm2，并且其低频阻抗（Zf=0.01 Hz）值始终最高、变化最为平稳；同时，600 h盐雾实验结果证明在水性环氧涂层中加入h-BN@TiO2复合填料，可以有效减缓腐蚀介质向涂层内部扩散速度，提高涂层的屏蔽性能和防腐性能。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
以纳米纤维素晶体（CNCs）为分散剂，通过对CNCs长径比和表面羧基含量的调变，探究CNCs的加入及其上述规格对碳纳米管（CNTs）在水相中的分散性及其复合纳米膜（CNMs）性能的影响机制，以解决当前由于CNTs容易缠绕团聚而导致其难以发挥其优异性能的关键问题。研究发现，CNCs的加入及其长径比的减小和羧基含量的增高对CNTs分散性以及CNMs的力学和电学性能具有明显的持续改善作用。其中，CNTs的分散性、CNMs的拉伸和传感性能受CNCs长径比影响更大，CNMs的拉伸强度、韧性和电阻变化率最高分别为73.2 MPa，2.5 J/m3和33.3%。另一方面，CNMs的导电性能受CNCs长径比和羧基含量共同影响，但羧基含量的影响更为直接，在CNCs长径比小于50，羧基含量高于0.65 mmol/g时，CNMs电导率均超过20 S/cm。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
为提升铜基金属有机框架（HKUST-1）材料的水稳定性，用于油水混合物中选择性吸附有机溶剂或油相，以具有长碳链结构的硬脂酸（SA）作为改性剂对HKUST-1晶体进行疏水改性，制备疏水/亲油HKUST-1@SA晶体。采用FTIR、XRD、SEM、TGA和接触角分析对改性前后晶体的化学结构、微观形貌、热稳定性、水稳定性及润湿性进行了表征，通过油水分离、吸油性能和循环利用实验，对HKUST-1@SA的选择性吸附油相性能进行测试，并从分子角度对疏水改性及油水分离的机理进行了推测。结果表明，使用质量分数1.5%的硬脂酸-乙醇溶液，在90 ℃下反应2 h，疏水改性的HKUST-1@SA晶体表面水接触角135°，油接触角0°；HKUST-1@SA晶体在300 ℃下水接触角保持在120.4°，暴露于水环境中14 d后晶体结构及润湿性未发生明显变化，表现出一定的热稳定性及水稳定性；HKUST-1@SA晶体对原油、汽油、煤油、柴油及正己烷的吸附量分别为5.54、8.11、7.68、7.22、8.32 g/g。经250 ℃处理可去除晶体内部的吸附残余轻质油（汽油、正己烷），重复20次吸附-解吸后，HKUST-1@SA对正己烷的吸附量减小10.2%，具有循环利用性。硬脂酸提供的长碳链烷基显著提升了HKUST-1@SA晶体的水稳定性，使其可以选择性吸附水相中的微小油滴。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
采用水热法，调节前驱液中的n(Co)∶n(Ni)，在泡沫镍（NF）上负载两种双金属硫化物（NiCo2S4、Ni2CoS4）制备了析氧催化剂NiCo2S4/NF和Ni2CoS4/NF。基于SEM、XRD、XPS表征和电化学性能测试，考察了n(Co)∶n(Ni)（1∶2~3∶2）对催化剂结构形貌、元素组成和析氧性能的影响。结果表明，当n(Co)∶n(Ni)＝1∶2时，得到的金属硫化物为立方相Ni2CoS4；当n(Co)∶n(Ni)≥1时，得到的金属硫化物为立方相NiCo2S4。n(Co)∶n(Ni)＝1∶1时，制备的NiCo2S4/NF相比于Ni2CoS4/NF具有更优异的OER性能，电流密度为20 mA/cm2时，其过电位仅为216 mV，Tafel斜率为72 mV/dec，具有更大的电化学活性面积、低的电荷转移电阻。在OER过程中，催化剂表面形成的MOOH（M=Co、Ni）有利于OER的进行；通过密度泛函理论（DFT）计算说明，NiCo2S4发生OER需要的吉布斯自由能更低。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
以氢型超稳Y型分子筛（HUSY）为载体，偏钒酸铵和磷钨酸水合物（HPW）为原料，采用脱铝补位法制备了固载磷钨杂多酸的钒基超稳Y型分子筛（V-HUSY/HPW），通过XRD、FTIR、UV-vis、TEM、SEM、N2吸附-脱附以及ICP-OES对其结构、形貌、元素含量进行表征。并将V-HUSY/HPW用于二苯并噻吩（DBT）模型油氧化脱硫反应，考察V和HPW添加量对脱硫率的影响，并测试催化剂的循环稳定性，推测氧化脱硫反应的机理。结果表明，V物种通过脱铝补位法引入到HUSY骨架内部，HPW通过浸渍法负载于HUSY表面；V和HPW添加量分别为0.1 mmol和0.5%（以V-HUSY质量计的百分数，下同）时制备的V-HUSY0.1/HPW0.5具有最佳的性能，V-HUSY0.1/HPW0.5用量0.1 g，DBT模型油（DBT质量浓度360 mg/L）用量20 mL，氧化剂叔丁基过氧化氢用量15.8 μL，反应温度60 ℃，反应时间20 min的条件下，模型油脱硫率为99.5%。经6次循环后，DBT模型油的脱硫率仍可达98.3%；在氧化脱硫过程中，羟基自由基（?OH）为最主要活性物种，可将DBT转化生成极性更强的砜类物质后保留在催化剂孔结构中，无需萃取实现一步深度脱硫。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
采用超声辅助离子液体(1-烷基-3-甲基咪唑溴盐,EADS)对大球盖菇多糖进行提取,通过单因素和响应面法优化提取工艺。采用DEAE-100纤维素柱、Sephadex G-100凝胶柱对大球盖菇粗多糖(SRP)纯化,得纯化后均一大球盖菇多糖(SRP-I)。UV、FTIR、GC-MS、XRD、SEM、EDS、刚果红、热重、酸水解、Smith降解、NMR等实验探究SRP-I的结构性质,并评价了SRP-I的体外抗氧化和降糖活性。结果表明,SRP最佳提取工艺为:提取时间106 min,提取温度51 ℃,EADS质量浓度4.3 mg/mL,纤维素酶添加量0.52 g,在此条件下提取率为(32.54±0.12)%；SRP-I是一种具有三螺旋构象的α-D-吡喃构型的中性多糖,表面平整光滑,无定形和晶体共存,热稳定性较好,在550 ℃时残碳率为26.34 %；平均分子量为24.321KDa,主要由岩藻糖(53.31 %)、葡萄糖(43.32 %)和半乳糖(3.37 %)组成,其中岩藻糖主要存在于侧链中,而葡糖糖和半乳糖较均匀的分布在主链和侧链上,主链是以[→3)-Glcp(1→]和[→6)-Galp(1→]的结构组成,同时还存在[→3,6)-Glcp(1→]的支链结构；SRP-I 质量浓度为2.5 mg/mL时,对DPPH自由基、ABTS自由基、羟基自由基清除率分别可达82.54 %、51.62 %、51.57 %,其IC50值分别为0.127 mg/mL、2.438 mg/mL、2.446 mg/mL。对α-淀粉酶和α-葡萄糖甘酶抑制率分别为61.2 %、71.4 %,其IC50值分别为0.97 mg/mL、0.24 mg/mL。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
以大孔树脂纯化后的云南小粒咖啡果皮多酚(PYCAP)为原料,通过Lineweaver-Burk方程和Dixon方程探究多酚对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶抑制机理,并分析其对胰脂肪酶和黄嘌呤氧化酶的抑制作用,最后采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术(UPLC-QTOF-MS/MS)对多酚成分进行鉴定。结果表明,云南小粒咖啡果皮多酚有较强的降血糖、降血脂和降尿酸能力,并呈现出一定的剂量依赖性。其中对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用显著,IC50值分别为(0.056±0.005) mg/mL和(0.073±0.002) mg/mL,且抑制类型均为竞争性-非竞争性混合抑制。；对胰脂肪酶、黄嘌呤氧化酶均有一定的抑制作用,其IC50分别为(0.034±0.003) mg/mL和(0.251±0.011) mg/mL。另外,从云南小粒咖啡果皮多酚中共鉴定27种多酚类化合物,主要为黄酮类、吡喃类和酚酸类等。研究结果证实了云南小粒咖啡果皮多酚具有良好的生物活性,为云南小粒咖啡果皮的综合开发利用提供一定的科学依据。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
配制银杏果分离蛋白（GSPI）与普鲁兰多糖（PULL）的混合溶液，然后将混合溶液冻干处理，最后采用干热法（干热温度70 ℃，相对湿度63%）经共聚反应制备了GSPI-PULL共聚物。基于GSPI-PULL共聚物的物化性质及其凝胶性能和微观结构表征和测试，在保持GSPI质量浓度为120 g/L的条件下，考察了共聚反应中PULL质量浓度（0、25、50和100 g/L）和共聚反应时间（0、1、4、7 d）对GSPI-PULL共聚物热诱导胶体质地的影响。 结果表明，PULL与GSPI发生共聚反应生成不同PULL接枝度的GSPI-PULL共聚物，其接枝度依赖于PULL质量浓度和共聚反应时间；干态加热的时间延长促使GSPI结构展开并形成二硫键，表现为疏水性提高、溶解性能下降 ；GSPI-PULL共聚物因接枝PULL引入亲水性基团，从而降低共聚物的疏水性、提高其溶解性能。加热时间和多糖浓度效应均能显著弱化GSPI的凝胶性且有叠加作用，致使GSPI凝胶质地从“站立性固态”转变为“半固态/溶胶态”，实现了蛋白热诱导凝胶质地的可调性。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
牙菌斑生物膜是诱发口腔疾病的主要因素之一。唾液的持续流动性及药物在生物膜中的低渗透能力极大地限制了传统制剂在口腔中的抗菌效果。本工作利用羧甲基淀粉(CMS)与亚锡离子(Sn2+)物理交联制备纳米凝胶CSN,并通过复配壳聚糖(CS)进一步增强了其对致龋菌—变形链球菌生物膜的靶向粘附性。并通过1H-NMR、FT-IR、Zeta电位、TEM等方法表征了上述材料的结构及形貌。包载米诺环素(MH)形成药物递送体系CS/CSN@MH,且药物包封率和载药率分别可达76.48%和10.64%。不同于游离MH在模拟口腔环境中的突释效应,CS/CSN@MH在48 h内的药物累积释放量为47.46%。而经CS/CSN@MH处理过后的变形链球菌生物膜残留量仅为13.76%,并通过活/死菌染色及SEM技术进一步验证了材料的抗菌性能。细胞毒性实验结果表明，CS/CSN@MH处理过的人牙龈成纤维细胞的存活率在90%以上，说明材料具备较好的生物相容性。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
采用配体辅助再沉淀法制备了羟丙基壳聚糖钝化Cs3Bi2Cl9量子点（HPCS-PQDs），采用TEM、XRD、PL、UV-Vis对HPCS-PQDs的形貌和光学性能进行了表征；并将其负载至纤维素滤纸上获得了HPCS-PQDs传感器，并研究了该传感器检测UO22+的选择性、抗干扰性和灵敏度。结果表明：HPCS-PQDs呈球形，平均粒径为3.21 nm，发蓝色荧光，发射峰位于440 nm处，发射峰半峰宽约为50 nm；当UO22+浓度在0~100 μmol/L范围内，随着UO22+浓度的增加，传感器的蓝色荧光逐渐降低，HPCS-PQDs传感器的猝灭效率(F0-F)/F0与UO22+浓度具有良好的线性关系，检测限为0.23 nmol/L。此外，HPCS-PQDs具有良好的选择性和抗干扰性，能够用于实际水样中的快速检测，对实际样品的加标回收率为90.0%~99.8%，相对标准偏差低于5%。该方法具有简便、快速、高效的优势，并可实现环境水样中UO22+的可视化检测。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
利用水热合成法将磷钨酸(HPW) 负载于铈基金属有机骨架材料UiO-66(Ce)上,制备出HPW@UiO-66(Ce)复合材料,采用SEM,XRD,FT-IR,BET,UV-DRS,XPS 等方法对材料进行了表征。以四环素(TC)为目标降解物,对HPW@UiO-66(Ce)材料的可见光催化降解性能进行了考察,并探讨其光催化降解机理。结果表明,HPW@UiO-66(Ce)复合材料拓宽了UiO-66(Ce)可见光吸收范围,增强了光催化降解四环素的能力。HPW质量分数为41.67%的HPW@UiO-66(Ce)-0.7具有最佳的光催化降解TC活性,在可见光照90 min,材料投加量为0.5 g/L时,对质量浓度为60 mg/L的TC降解效率可达到96.43%。羟自由基(?OH)、空穴(h+)、超氧基自由基(?O2?)是HPW@UiO-66(Ce)光催化降解四环素过程中起主要作用的活性物种。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
以富含铁元素的含油污泥和桉木屑为原料，用一步法制备桉木屑-含油污泥基磁性活性炭，通过SEM、BET、FTIR、XPS、XRD和VSM对磁性活性炭进行表征，并用制备的磁性活性炭吸附水相中的盐酸环丙沙星（CIP）。结果表明，桉木屑-含油污泥基磁性活性炭（MAC850）的表面有更多的孔隙和沟槽，且比表面积是单一原料含油污泥基活性炭（OAC）的6.65倍，达到782.432 m2/g。在批量吸附实验中，探究了CIP浓度、吸附剂用量、接触时间、溶液pH值和共存离子等对CIP吸附的影响。MAC850有着良好的抗干扰能力，溶液pH在4-8范围内，MAC850对CIP的去除率均在85%以上，pH=5对吸附最有利，吸附量为232.56 mg/g。CIP在MAC850上的吸附动力学过程与拟二级动力学模型相符，吸附等温线模型符合Langmuir模型，最大吸附量达到302.11 mg/g，是单层表面化学吸附，吸附过程是自发进行的吸热过程。MAC850有着良好的吸附能力和可重复利用性，在环境温度为308 K、CIP初始浓度为150 mg/L、炭用量为0.6 g/L、吸附时间为420 min，CIP水相自然pH（4.6）条件下循环七次后，对CIP的去除率仍有89.38%。CIP在MAC850上的吸附是静电相互作用、氢键作用和π-π堆积相互作用共同促进的。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
为克服现有的光子晶体溶液固含量低且制备薄膜时流程复杂、工序繁多的缺点，实现大面积溶剂响应性光子晶体薄膜的简单制备，以适应工业化生产要求，以苯乙烯（St）、丙烯酸正丁酯（BA）、甲基丙烯酸烯丙酯（AMA）为单体，采用半逐步乳液聚合得到胶体微球P(St-BA-AMA)，随后通过热辅助自组装方法制备光子晶体（PCs）薄膜。采用FTIR和SEM对P(St-BA-AMA)和PCs薄膜的结构形貌进行表征，采用DSC、反射光谱对PCs进行热测试和光谱测定，考察不同的P(St-BA-AMA)粒径、成膜温度、响应溶剂对PCs薄膜呈现结构色的影响，探究PCs薄膜在图案化防伪、水响应纸张制备方面的应用。结果表明，通过调控种子乳液用量可以制备平均粒径在198~306 nm的P(St-BA-AMA)，每种微球的粒径大小均一；P(St-BA-AMA)粒径在185~272 nm制备的PCs薄膜结构色分别为紫色、蓝色、绿色、橙色和红色；粒径为210 nm的P(St-BA-AMA)制备的PCs薄膜，经水、乙醇、乙酸浸润后，分别呈现紫色、蓝色、绿色的结构色；成膜温度为40~120 ℃，PCs薄膜表面胶体微球的周期性排列保持不变，具备自身的稳定性。PCs薄膜的结构色对溶剂响应可以应用于图案化防伪、水响应纸张制备，可以防止遇到结构色显色与背景色相同导致防伪效果不明显的问题，PCs薄膜可反复书写-擦除。PCs薄膜的结构色对溶剂响应，原因在于：极性溶剂与壳层单体之间的相互作用，使聚合物微球核层与壳层产生折射率差距，导致原本无色的光子晶体薄膜显示明亮的结构色。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
为改善水性光油耐热性能和涂层附着力，以丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）分别为软、硬单体进行乳液粒子设计，通过调整BA、MMA添加比例制备具有不同玻璃化转变温度（Tg）值的低Tg、高Tg丙烯酸酯乳液，以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为交联单体改性丙烯酸酯乳液制备低Tg、高Tg硅丙乳液，进一步采用软、硬乳液复配的方式制备复配乳液，最后将低Tg、高Tg硅丙乳液和复配乳液作为水性光油连接料制备水性光油。基于SEM、TGA、DSC、拉伸实验等，考察了KH570用量（以聚合单体总质量为基准的质量百分数，下同）对软、硬硅丙乳液以及水性光油的性能影响。结果表明，KH570用量为3%制备的低Tg硅丙乳液（dSiPA-3）的平均粒径为116.5 nm，最低成膜温度（MFT）为16.6 ℃，乳胶膜的水接触角为68.6°，Tg＝14.25 ℃，水性光油耐水次数高达50次，涂层附着力为0级，耐高温抗粘连可达到150 ℃；dSiPA-3与高Tg硅丙乳液（gSiPA-3）以质量比0.8∶1的比例复配时，复配乳液的MFT为33.8 ℃，乳胶膜的Tg为14.19和63.54 ℃，水接触角为77.9°，水性光油耐摩擦500次，耐水50次，耐高温抗粘连温度可达到210 ℃，涂层附着力0级。
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2025,42(2), DOI:
Abstract:
为继续提升国产可擦笔色浆工艺水平，研制了具备大滞后变色能力的宽温域变色色浆。以结晶紫内酯(CVL)为隐色体、双酚AF(BPAF)为显色剂、4-苄氧基苯基乙基癸酸酯(DPE)为固体溶剂，获得最适宜可擦墨水的芯材比为m(CVL): m(BPAF): m(DPE)=1:2:50，芯材的消色温度大于55 ℃且具有良好的变色滞后能力。以脲醛树脂为壁材，通过原位聚合的方式对芯材进行微胶囊化，对微胶囊化过程的乳化剂浓度、乳化搅拌速度、时间进行了重点研究，8%乳化剂浓度时，以10000 rpm的搅拌速度乳化1 h时获得微胶囊粒径分布在500~1300 nm，包覆率为82.4%，色浆消色温度为55~60 ℃、显色温度为-15~-20 ℃。所制得的色浆色彩性质良好，可擦性能符合使用要求。
2025年第42卷第2期
综论
功能材料
催化与分离提纯技术
食品与饲料用化学品
淀粉化学品
水处理技术与环境保护
丙烯酸系列化学品
特种染料与颜料
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
为探究丁香精油-聚乙烯醇（PVA）缓释抑菌微球最佳制备工艺及其对蓝莓的保鲜效果，以蓝莓采后常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、青霉菌为目标菌株，采用二倍稀释法筛选出抑菌效果最佳的植物精油，以微球包埋率为指标，通过响应面实验优化得到微球最佳制备工艺条件，并对其结构及性能进行表征，应用于蓝莓测试其保鲜效果。结果表明，丁香精油对三种菌株的抑菌效果较优；最佳制备工艺为：4%PVA溶液、2g Span 80、乳化温度48℃，微球包埋率可达72.69%；扫描电镜显示微球表面光滑呈规则球状，平均粒径43.16μm，对比丁香精油、PVA原料和PVA微球的红外光谱图可知，丁香精油被PVA所包裹；在无水乙醇和3%乙酸溶液中，微球释放速率均在60%以上，具备缓释特性；与对照组相比，微球处理组蓝莓果实的各品质指标变化均优于对照组。综上，丁香精油-PVA缓释抑菌微球可延缓蓝莓的腐败变质，有效地保持蓝莓的品质。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
醛、酮类化合物广泛应用于有机合成中间体、医药以及香料等领域,开发其绿色合成新方法具有重要的科学意义。本文发展了可见光诱导铁催化的苄基醇氧化反应合成醛、酮类化合物。确认反应最优条件为:氯化铁FeCl3(10 mol%)为催化剂,空气中的氧气为氧化剂,乙腈为溶剂,在400 nm波长光源照射下,室温下反应12 h。在最优反应条件下,产物收率最高可达 88%。产物经1H NMR和13C NMR表征确定其化学结构。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
当前由于对畜禽养殖业以及渔业高度需求, 四环素类抗生素被大量使用，给环境以及公共健康带来威胁。本文介绍了四环素类抗生素的主要成分以及在环境中的危害，同时对降解处理四环素类抗生素的方法进行归纳总结。主要针对高级氧化技术、性能调控策略以及新型高级氧化策略三个方面进行总结，由于四环素类抗生素难降解性的特性，单一的高级氧化技术难以彻底将其降解，通常需要对高级氧化技术进行性能的调控以及联合其他技术才能降解彻底。新型高级氧化降解策略在降解四环素类抗生素方面得到广泛关注，其主要包括生物偶联化学法、光电催化法、光-芬顿法、电-芬顿法、臭氧-电化学耦合法、低温等离子技术等，这些新技术新策略的运用可使四环素降解更为彻底，矿化程度更高。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
使用均苯三甲酸、柠檬酸和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)对木粉进行改性制得三种改性木粉,并对其进行表征分析,阐释其改性机理,将改性木粉添加到废纸浆中制备包装原纸,探讨其留着和滤水性能及其对成纸物理性能的影响。结果表明,与未改性木粉相比,改性木粉可有效提高成纸物理性能。经8%均苯三甲酸、8%柠檬酸或15%CHPTAC改性的木粉,添加量为10%时,包装原纸环压强度分别提高了37%、45%和29%,裂断长分别提高了29%、45%和40%,撕裂指数分别提高了8%、10%和6%。这些指标均达到高强包装原纸要求,其中柠檬酸改性木粉的效果最好,CHPTAC的环压强度和撕裂度略低,但裂断长增加效果最好。改性木粉对浆料滤水时间不会产生明显影响,在纸页中有着更高的留着率。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
为了探究红豆越橘及金银花提取物对紫外线辐射引起氧化应激的防护作用,以红豆越橘乙醇提取物和金银花多酚为原料,建立了长波紫外线(Long-wave ultraviolet,UVA)诱导的肝癌细胞(Human hepatocellular carcinomas,HepG2)氧化损伤模型,考察了金银花多酚与红豆越橘乙醇提取物复配物对UVA辐照后HepG2细胞的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)含量变化以及对超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活力、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活力、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)浓度的影响。结果显示,复配物(金银花多酚与红豆越橘乙醇提取物1:1)低、中、高剂量组预处理后的HepG2细胞分别比模型组的细胞存活率增加了15.26%、33.59%、66.14%；SOD活力增加10.72%、32.43%、54.08%；CAT活力增加16.48%、36.9%、116.2%；GSH-Px活力增加52.97%、71.44%、117.14%；MDA浓度下降17.12%、31.22%、59.41%,ROS表达水平出现显著下降。研究证实,红豆越橘乙醇提取物与金银花多酚1:1复配物通过激活抗氧化酶系和清除ROS来缓解由UVA辐照引发的HepG2细胞氧化应激损伤,为红豆越橘和金银花提取物在防晒、抗辐射等方面的研究奠定理论基础。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
经膨润土负载SnCl4制备SnCl4-膨润土-7催化剂，用于催化1,3,5-三氧六环（TOX）与二乙二醇丁醚（DEGB）缩醛交换反应合成二乙二醇丁醚缩甲醛（DBF），采用FTIR、SEM、XRD对催化剂的结构和形貌进行表征，考察反应温度、n(TOX)∶n(DEGB)、带水剂环己烷用量（以TOX和DEGB总质量为基准的质量百分数，下同）对DBF选择性和收率的影响；将DBF用于丁腈橡胶（NBR）增塑剂，采用力学测试、热老化实验，对比分析DBF和进口增塑剂TP-90B对NBR的增塑性能。结果表明，反应温度110 ℃，n(TOX)∶n(DEGB)＝1∶6.6，环己烷用量30%的条件下，SnCl4-膨润土-7用量3%，该条件下DBF的选择性和产率最高，分别为98.2%和94.7%；DBF/NBR比TP-90B/NBR表现出更好的硫变特性、力学性能和增塑耐老化性能，DBF/NBR的最大转矩（13.01 dN·m）高于TP-90B/NBR（12.85 dN·m），其焦烧时间和正硫化时间分别为0.53、1.42 min，小于TP-90B/NBR的0.55、1.47 min。DBF/NBR比TP-90B/NBR表现出更高的硬度、100%定伸应力、断裂伸长率、拉伸强度和撕裂强度，热空气老化实验中，其拉伸强度和撕裂强度的变化幅度显著小于TP-90B/NBR。·
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
为提高压裂液聚合物在海水中的耐温耐盐性能，以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、4-丙烯酰吗啉（ACMO）和非离子疏水单体十八烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯（OEMA）为单体，通过水溶液聚合法制备了海水基速溶耐温聚合物（PAOAA）。采用FTIR、1HNMR和SEM对其结构和形貌进行表征；通过增稠能力和流变性能实验对PAOAA作为压裂液进行性能测试。结果表明，PAOAA可在海水中2.0 min内溶解，质量分数0.8%的PAOAA溶液表观黏度为108 mPa·s，并表现出良好的耐温耐剪切性能，在100、170 s-1剪切速率下的终点黏度差别不大，不同温度下的终点黏度均＞50 mPa·s。单体AMPS中含有的磺酸基团屏蔽海水中的盐离子，提高了PAOAA的水溶性；杂环ACMO提高了PAOAA分子链的刚性；非离子疏水单体OEMA使PAOAA表现出缔合微区，提高了PAOAA的耐温性能，在三者的协同作用下，PAOAA表现出速溶耐温性能。
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黄丽丽, 徐康康, 唐风琴, 李仲, 孙丹, 胡群洋, 孙源
2025,42(3), DOI:
Abstract:
尿素电解可以将富含尿素废水中的尿素转化为氢气,用于环境保护和可持续能源生产。电催化尿素氧化反应(UOR)因其较低的平衡电位,在替代析氧反应(OER)提高阴极产氢方面具有广阔的应用前景。传统尿素电解工艺存在能耗高,过电位高,稳定性差等诸多劣势,因此开发高性能的催化剂对尿素电解尤为关键。本研究通过水热法制备的高性能的NiCo-LDHs/VMT催化剂,在电流密度为 10 mA·cm?2,电位为1.35 V的条件下可以高效电解尿素产生氮气,在-0.225 V的电位条件下高效电解尿素产生氢气,实现高效电解尿素。结果表明该方法能为尿素电解工业化提供思路,并为新疆蛭石资源高附加值利用以及高效设计尿素电解催化剂提供一定的指导意义。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
以十水合硫酸钠（SSD）和十二水合磷酸氢二钠（DHPD）为二元共晶组分，通过物理共混并加入细菌纤维素（BC）、成核剂（硼砂和五水硫代硫酸钠）制备复合共晶相变材料（SD），再引入氮化硼（BN）制备导热增强的导热复合共晶相变材料。基于相变温度和相变潜热的测定，考察了m(SSD)∶m(DHPD)对SD的物性参数影响，并优选最佳比例；通过对导热复合共晶相变材料表征，以及过冷、相分离、热导率和热循环测试，考察BN对导热复合共晶相变材料传热性能和循环稳定性能的影响；将导热复合共晶相变材料应用于建筑模型热管理中，评价其热管理能力。结果表明，加入质量分数3%（SSD和DHPD总质量的百分数，下同）成核剂，SD的过冷度低于3.4 ℃；加入质量分数为0.5%的BC，消除了SD的相分离现象；制备的SD可以实现相变温度在31~38 ℃之间的有效调控；添加质量分数为5%的BN（SD64的质量百分数，下同），复合共晶相变材料5BN-SD64的热导率从SD64的0.81 W/(m·K)增加到了1.20 W/(m·K)，相变潜热仅从SD64的205.3 J/g下降到199.6 J/g，相变温度维持在31.2 ℃；经过50次的热循环，5BN-SD64的相变潜热保留率高于93%。5BN-SD64应用于建筑的热管理，能够减少模型建筑室内5.6 ℃的温度波动。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
共价有机框架聚合物（Covalent Organic Frameworks，COFs）是一种共价键连接有机单元形成的新型晶体多孔材料，具有孔隙率高、周期性延伸、结构规整和易于定制等优点，被视为制备高性能分离膜的理想材料。多种具有不同成键方式的COFs，以及不同的制膜方法被报道出来，成为COFs膜分离应用研究的基础和关键技术，在液体分离中展现出巨大的潜力。本文综述了COFs材料的分类，对不同共价键连接的COFs进行了特性分析；重点分析了连续COFs膜的制备策略，包括原位生长、界面聚合（IP）、纳米片堆叠、层层组装和电化学法等方法，指出COFs膜制备技术的关键技术要点，并对不同成膜方法的优劣进行了讨论；探讨了COFs膜在废水中有机分子脱除、海水淡化、有机溶剂纳滤等液体分离领域的应用进展；最后对COFs膜在未来发展的机遇和挑战进行了展望。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
以废革屑水解获得的胶原纤维为原料,绿色环保的聚乙烯醇为交联剂,通过冷冻干燥、高温碳化法制备了胶原纤维碳气凝胶。采用SEM、XRD、Raman对碳气凝胶的结构进行表征。考察了不同碳化温度对胶原纤维碳气凝胶的石墨化程度和电磁屏蔽性能的影响。结果表明,胶原纤维碳气凝胶具有多孔网络结构；高温碳化使气凝胶出现了石墨化转变。当碳化温度为800 ℃时,碳气凝胶的石墨化程度最高,总电磁屏蔽效能达到60 dB,最大反射损耗可达-28 dB,有效吸收频宽为4.2GHz,电磁波衰减常数可达386,具有优异的电磁屏蔽与吸波性能。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
采用超声辅助水提取法提取红芪中的红芪多糖，基于单因素〔超声时间、超声温度、料液比(g∶mL)、提取次数、粒度〕实验结果，选取对红芪多糖提取率影响最大的三个因素〔超声时间、超声温度、料液比(g∶mL)〕，应用响应面法优化红芪多糖提取工艺条件，考察了红芪多糖对2,2-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐（ABTS+）自由基、1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH自由基）、超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除能力、对酪氨酸酶单酚酶的抑制作用以及吸湿保湿性能。结果表明，超声辅助水对粒度45目的红芪粉末提取红芪多糖，较佳工艺条件为：超声功率99 W，超声时间43 min、超声温度70 ℃、料液比(g∶mL)1∶21，经提取3次，多糖提取率为23.90%±0.38%；质量浓度1.00 mg/mL红芪多糖对ABTS+自由基清除率89.67%，半数抑制质量浓度（IC50）为0.40 mg/mL；质量浓度10.00 mg/mL红芪多糖对酪氨酸酶单酚酶的抑制率为54.14%，IC50值为8.06 mg/mL；12 h内，在相对湿度43%的环境中，红芪多糖的吸湿率（红芪多糖吸水后的总质量占吸水前红芪多糖质量的百分数）为101.01%，质量浓度10.00 mg/mL红芪多糖保湿率达99.87%。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
以聚甲基铝氧烷（MAO）、双(正丁基环戊二烯基)二氯化锆为金属源，活化硅胶为载体，制备了两种不同铝锆含量的硅胶负载茂金属催化剂cat1和cat2，采用FTIR、激光粒度仪、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）等表征cat1和cat2的化学组成、粒径分布。利用淤浆聚合考察了聚合温度、聚合时间对催化剂催化活性和聚乙烯黏均分子量（Mv）的影响，并采用DSC和流变分析法对催化制备的聚乙烯进行了缠结度表征。结果表明，高金属负载cat1的Al、Zr质量分数分别为21.26%、0.70%，低金属负载cat2的Al、Zr质量分数分别为7.37%、0.20%。不同金属负载的cat1和cat2催化乙烯聚合动力学有显著差异，在聚合温度为70和60 ℃时，cat1、cat2催化乙烯聚合活性分别达到9200、5140 g(PE)/g(cat)，制备的聚乙烯的Mv分别为3.20×105、3.70×105 g/mol；cat1催化乙烯活性较为平稳，催化剂寿命长（8 h），整体活性较高；cat2制备的低Mv树脂具有明显的解缠结特性。同时，树脂的缠结度随着Mv的增加而增大。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
乳液复配技术有利于高玻璃化转变温度（Tg）的乳液在低温条件下成膜，并有效避免常规乳液成膜后硬度低、抗粘连性和耐划伤性差的问题。本文中以苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）和丙烯酸异辛酯（EHA）为单体，通过调整软硬单体占比、乳化剂用量和合成工艺制备了一系列不同软硬程度、不同粒径大小的苯丙乳液。通过红外、黏度、粒径、表面形貌、吸水率、接触角和力学性能等测试，从不同硬相占比和不同粒径比两个方面对共混乳液、胶膜和涂料基础性能的影响进行了研究，并构建了不同粒径比复配体系的乳液模型。结果表明，常规乳液与复配乳液的特性存在明显差异，复配后的乳液粒径更小，体系更稳定，胶膜吸水率明显下降。复配乳液中，当硬相占比从30%增加到60%时，乳液胶膜的吸水率从3.95%降至2.65%，接触角从75.45°提高至104.15°，且胶膜的拉伸强度也随着硬相占比的增加呈梯度上升，但当硬相占比超过60%时，胶膜变脆。复配乳液的粒径比越大，共混乳液在室温下越难成膜，且Ms:Mh=50:50（软硬相比例）共混物胶膜的耐水性和机械性能更好。将乳液应用于水性涂料中，当硬相占比为30%时涂膜的光泽度最高能达到81.4°，抗冲击性最高能达到100 cm，硬相占比从30%增加到50%时涂膜硬度能够从B增加到H，Ms:Mh=50:50乳液的涂膜的综合性能较好。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
负载型贵金属催化剂催化苯甲醛加氢制备苯甲醇具有反应条件温和、副产物少等特点，是一种环境友好的绿色生产方法，但是催化剂稳定性及可再生性能仍有待提高。以高比表面积碳化硅为载体，采用液相还原法制备了Pd质量分数为1%的Pd/SiC催化剂，发现该催化剂在60 ℃、0.5 MPa H2压力下具有较好的催化活性，转化率达到100%，苯甲醇选择性＞99%。TEM和XRD结果表明，Pd在SiC表明分散较好，Pd颗粒平均直径为4.8 nm；XPS结果显示，Pd0 3d5/2和Pd0 3d3/2电子结合能明显降低，说明SiC向Pd转移了电子；in-situ FTIR结果表明，苯甲醛的吸附和活化发生在SiC表面。综上推测，反应过程中H2在Pd表面解离形成活性氢，然后溢流到SiC表面与吸附态苯甲醛发生反应。Pd/SiC催化剂中的金属和载体都可以方便地循环利用，是一种环境友好的加氢催化剂。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
碱性电解水作为一种极具吸引力的制氢技术，其阴极析氢反应的性能在很大程度上取决于高效的电催化剂。Ru的价格比Pt低，且具有与Pt近似的金属氢键强度，表现出比Pt更高的催化水解离能力，是近年来碱性水电解制氢领域的研究热点之一。该综述概述了碱性介质中析氢的基本原理、影响Ru基催化剂性能的因素及调控策略；接下来将Ru基催化剂分为金属态Ru、Ru相关化合物和单原子Ru几个方面进行分类阐述与归纳总结；各类Ru基催化剂通过组分和自身电子结构的调节，已经实现了明显超越Pt/C的碱性析氢活性和稳定性。最后对目前Ru基电催化剂在碱性电解水析氢的基础研究和工业化应用中存在的问题和挑战进行了讨论。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
为开发具备高循环负载和低再生能耗的CO2吸收剂。采用N-(2-乙氧基乙基)-3-吗啉丙-1-胺(2-EEMPA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)和哌嗪(PZ)作为活性组分,同时以N, N-二甲基甲酰胺(DMF)和水(H2O)为溶剂,构建了三种体系：2-EEMPA/DMF/H2O、2-EEMPA/AMP/DMF/H2O和2-EEMPA/PZ/DMF/H2O。研究了三个体系在不同配比下的CO2吸收和解吸性能,并与30% MEA溶液进行了比较。结果表明,30E20D50H、20E10A40D30H和20E10P40D30H分别为各自体系最佳的配比组成。其中20E10P40D30H吸收剂表现最为优异,首次循环负载达到了0.573 mol/mol,是30% MEA溶液的2.09倍；在80℃下,解吸率为82.7%,较30% MEA溶液提升了28.1个百分点,且解吸能耗仅为30% MEA溶液的34.6%；经过五次循环吸收解吸后,CO2吸收负载仍保持在0.609 mol/mol,较30% MEA溶液提升了65.0%。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
以富勒烯为原料，CuCl2·2H2O为铜源，先经富勒烯羟基化合成富勒醇，然后通过光化学还原法制备铜纳米颗粒/富勒醇复合物（简称复合物，下同），利用FTIR、TGA、TEM、XPS和动态光散射（DLS），对富勒醇和复合物的组成结构、微观形貌和粒径分布进行表征和测试；采用2,2-联苯基-1-苦基肼基（DPPH自由基）清除实验与斑马鱼损伤修复模型实验分别探究复合物的抗氧化与生物修护功能。结果表明，富勒醇的化学分子式为C60(OH)24·11H2O，平均粒径8.6 nm的铜纳米颗粒成功包覆在了富勒醇表面，形成平均粒径534 nm的复合物；0.1 mg/mL的复合物水分散液对DPPH自由基抑制率趋近100%，半抑制质量浓度为0.145 mg/mL；质量分数6.25×10-3%的复合物的抗炎修护功效最佳，修护功效为55%。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
采用射频冷等离子体辅助提取技术从紫玉米芯中提取花青素，通过单因素和响应面优化实验，考察放电功率、处理时间和工作压力对紫玉米芯花青素提取量的影响。利用超高效液相色谱仪-串联质谱仪（UPLC-MS）对紫玉米芯花青素的成分进行分析和鉴定，使用秀丽隐杆线虫和双氧水分别对提取的紫玉米芯花青素进行抗氧化性能评价。结果表明，冷等离子体预处理的最佳条件为：放电功率127 W、处理时间75 s、工作压力150 Pa，此条件下紫玉米芯花青素提取量为(4.05±0.05) mg/g(玉米芯)，较溶剂提取法和超声辅助提取法的提取量分别提高49.45%和28.98% 。紫玉米芯花青素主要由天竺葵素-3-O-葡糖苷、矢车菊素-3-O-葡糖苷、矢车菊素和矮牵牛素-3-O-葡糖苷组成。与溶剂提取法和超声辅助提取法相比，冷等离子体辅助提取的花青素成分中矢车菊素-3-O-葡糖苷含量提高，天竺葵素-3-O-葡糖苷含量降低。紫玉米芯花青素清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐（ABTS+）自由基的半抑制质量浓度（IC50）分别为0.2972、0.2770 mg/mL，接近同样条件下抗坏血酸对DPPH自由基和ABTS+自由基的清除能力。采用紫玉米芯花青素喂养的秀丽隐杆线虫，平均寿命延长29.26%；较H2O2处理组，其抗氧化能力提高了26.25%，体内活性氧水平降低了60.83%。
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陈慕华, 孙晨晖, 嵇震, 陈鹏, 谈继淮, 王芳, 朱新宝
2025,42(3), DOI:
Abstract:
环氧树脂质脆需要增韧才能满足应用要求，本文以丁香酚、环氧氯丙烷和七甲基三硅氧烷为原料，经醚化和非均相硅氢加成两步反应合成丁香酚有机硅环氧树脂，并用于双酚A环氧树脂的改性研究。采用傅里叶红外光谱 (FT-IR)、核磁共振(1HNMR)、差示扫描量热（DSC）、万能试验机等对产物及改性样条进行结构表征和性能测试。FT-IR和1HNMR分析表明成功合成目标产物ES-EP，非均相催化下硅氢加成转化率达91%，且催化剂可循环使用，产物环氧值为0.251mol/100g。力学性能分析表明，当ES-EP掺量为10%时，复合固化物的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较参比样分别提升了21.49%、18.01%和31.59%。DSC和TG测试结果表明:掺入ES-EP后固化物的玻璃化转变温度提升约10℃，在耐热性能提高的同时保持了良好的热稳定性。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
蒙脱石因其结构特点和优秀的阳离子交换能力被广泛用于废水处理。通过对蒙脱石形态结构的调控，可提高蒙脱石的吸附能力。文章首先对蒙脱石的多种改性方法及制备原理和特点进行了介绍，即酸活化改性、有机改性、柱撑改性等单一改性和无机-有机改性、生物炭改性及纳米磁化改性等复合改性方法，并对改性蒙脱石吸附水中重金属的吸附机理进行归纳并分析；接着对改性蒙脱石对水中重金属离子的吸附研究进展进行了综述；最后总结吸附水中重金属离子的改性蒙脱石时吸附剂的更佳选择，指出合成更加环保高效、可分离回收循环使用的复合改性蒙脱石吸附材料是未来的主要研究方向，为实现重金属资源的高效回收研究提供有益参考。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
以槲皮素（Que）和玉米醇溶蛋白（Zein）为核，酪蛋白酸钠（SC）或SC-海藻酸钠（SA）为壳，采用抗溶剂沉淀法和静电吸附法制备了SC单壳层稳定的Zein纳米颗粒包埋Que的Que-Zein-SC复合纳米颗粒（Q-Z-SC）和SC-SA双壳层稳定的Zein纳米颗粒包埋Que的Que-Zein-SC-SA复合纳米颗粒（Q-Z-SC-SA）。基于纳米粒度及Zeta电位分析以及Que包埋率测试，在m(Zein)∶m(SC)＝1∶1的条件下，分别考察了m(Que)∶m(Zein)、m(SC)∶m(SA)对Q-Z-SC、Q-Z-SC-SA的粒径分布和Zeta电位以及Que包埋情况的影响；采用FTIR表征，探究Q-Z-SC和Q-Z-SC-SA形成的相互作用机制；通过稳定性和体外模拟释放实验，分析pH和离子强度（NaCl溶液浓度）对Q-Z-SC、Q-Z-SC-SA稳定性和模拟胃肠条件的Que释放情况。结果表明，m(Que)∶m(Zein)＝1∶25制备的Q-Z-SC（Q1-Z25-SC25）的平均粒径为158.2 nm，Que包埋率为79.53%；m(Que)∶m(Zein)＝1∶25、m(SC)∶m(SA)＝25∶7.5制备的Q-Z-SC-SA（Q1-Z25-SC25-SA7.5）的平均粒径为251.6 nm，对Que的包埋率显著提高至90.71%。静电、氢键和疏水相互作用是复合纳米颗粒形成的主要作用力。Q1-Z25-SC25和Q1-Z25-SC25-SA7.5均具有优异的pH和离子强度稳定性，并具有模拟胃肠条件下的Que缓释能力，在模拟胃消化阶段，Que释放率分别为87.23%和69.4%，在模拟肠消化阶段，Que释放率分别为11.04%和22.64%。
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董新宇, 强晋源, 张荣乐, 白秦玉, 杨佳睿, 陈扬, 王海, 冯永强
2025,42(3), DOI:
Abstract:
对富勒烯(C60)和双金属卟啉化合物(TPP)进行自组装结合梯度退火工艺,成功制备了氮掺杂石墨碳上负载FeNi合金纳米颗粒复合电催化剂(C60/FeNiTPP-700-900)。通过XRD、SEM、TEM、XPS及电化学方法对所得材料进行了结构表征和析氢(HER)及氧还原(ORR)性能测试。结果表明,在1.0 M KOH中,电流密度达到10 mA cm-2时,C60/FeNiTPP-700-900的析氢过电位为164 mV,并且其催化稳定性能够保持至少20 h。在ORR过程中,半波电位达到0.824 V(相对于可逆氢电极电势),且具有良好的稳定性和甲醇耐受性。本工作为设计和制备高效廉价的双功能电催化剂提供了新的思路。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
首先以香草醛和对苯二胺为原料，经席夫碱反应制备了一种芳香亚胺化合物4,4"-(1,4-亚苯基双(氮次甲基))-双(2-甲氧基苯酚)（VPP），然后以VPP和双(2-氨基苯基)二硫（APD）作为扩链剂，同时向聚氨酯（PU）弹性体中引入芳香亚胺键（Ar—C==N—Ar）和二硫键（S—S）两种动态共价键，制备了具有太阳光诱导自修复能力的PU弹性体材料PU-VPP-x〔x为VPP物质的量，APD物质的量为8-x，单位均为mmol，下同〕。最后通过FTIR、1HNMR、13CNMR、XRD表征了VPP和PU-VPP-x的化学结构，采用UV-Vis测试了VPP的可见光吸收性，基于TGA、DSC、电子万能试验机和自修复实验，考察了n(VPP)∶n(APD)对制备的PU-VPP-x的热性能、力学性能以及自修复性能的影响。结果表明，VPP在388 nm的可见光区出现明显的吸收峰，具备可见光吸收能力；PU-VPP-x为无定形材料；n(VPP)∶n(APD)＝1∶3制备的PU-VPP-2的玻璃化转变温度为5.58 ℃，拉伸强度与断裂伸长率分别为4.80 MPa和582.34%，太阳光照自修复8 h的自修复效率为100.41%。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
为制备活性高、易分离且成本低的Ni基多相催化剂，以硝酸镍和硝酸铈为原料，以自制纳米SiO2为载体，采用反相微乳液法制备了催化剂Ni-CeO2/SiO2，通过SEM、TEM、XRD和XPS对催化剂的微观形貌、结构组成、粒径分布和电子结构进行了表征。将Ni-CeO2/SiO2用于催化CO2加氢制备甲酸的反应，考察了反应条件对甲酸产率的影响。结果表明，Ni-CeO2/SiO2为球形，形貌规整，平均粒径为60.7 nm，活性组分Ni-CeO2粒径为1.5 nm，属于纳米簇；Ni-CeO2/SiO2的Ni、Ce负载量分别为2.5%和2.1%，比表面积为453 m2/g；在0.1 mol/L的KHCO3水溶液作为CO2源，反应温度200 ℃，反应时间2 h，氢气压力3 MPa的反应条件下，Ni-CeO2/SiO2催化CO2加氢制备甲酸的最高产率为77.8%。CeO2的掺杂可以促进Ni的分散，且由于Ni与CeO2材料之间功函数的差异，吸引Ni的电子，产生由Ni流向CeO2的电子转移，形成Niδ+-(CeO2)δ?异质结，诱导H2异裂，从而提高Ni-CeO2/SiO2的催化活性。
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2025,42(3), DOI:
Abstract:
摘要：以戊二酸环氧环己烷二酯二醇（GCHD）改性聚己二酸丁二醇酯（modified polybutylene adipate 缩写PBCHA）为软段（soft segment 缩写SS），二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为硬段（hard segment 缩写HS）合成了聚酯型聚氨酯弹性体（PUE）。通过FTIR、TG、DSC、拉伸性能测试、断裂伸长率测试等手段研究了HMDI、GCHD、催化剂添加量对PUE的热稳定性、力学性能等的性能影响。结果表明，随着HMDI质量分数、GCHD摩尔分数的增加，拉伸强度呈现先增大后减小的趋势，其中HMDI质量分数为21%，GCHD摩尔分数4%，拉伸强度达到最大为16.44 Mpa，断裂伸长率减小。断裂伸长率随着改性剂含量的增多而降低，最佳的断裂伸长率为2337.38%。HMDI质量分数对T10%、T50%、Tmax热分解温度影响最大，GCHD摩尔分数次之，催化剂质量分数最小，随着HMDI质量分数增多T10%、T50%、Tmax逐渐增大，最高的T10%热分解温度可达362.65 ℃，T50%热分解温度372.69，Tmax为405.95 ℃。
