2023年第40卷第3期

综论

• 基于冰模板法构筑孔道结构的合成策略及研究进展

  赵峰, 刘静, 林琳, 张健, 时君友

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (121) HTML (0)

  Abstract:

  冰模板法也称为定向冷冻法或冷冻铸造法，其原理是利用冷冻过程中形成的冰晶为模板，通过后减压使溶剂升华，再经后处理使其致密化，最终得到仿生结构。该方法具有微观结构可调控性强、原料适用范围广、可制备大尺寸材料等优势，被广泛应用于定向调控陶瓷、聚合物、金属和碳材料等材料的制备领域。探讨冰模板法控制功能纳米材料组装成分级多孔复合材料的影响机制，解析冰模板法与其他材料的加工工艺的互作关系，对改善材料性能和开发新材料具有重要意义。该文阐述了冰模板法制备多尺度复杂仿生结构材料的基本原理、合成策略以及孔隙调控作用，并以冰晶成核和生长为重点，总结了冰模板法对孔道结构进行调控的措施，此外，还介绍了冰模板法辅助构造孔几何形状。最后深入分析了复合材料的微观结构和宏观形貌的相关性，总结了不同冷冻过程对孔道结构的影响机制，并展望了该领域未来的发展方向。

• 两亲Janus纳米片的制备及胶体与界面性质研究进展

  尹太恒, 刘汉斌, 问晓勇, 王文雄, 王成旺, 董朝霞

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (54) HTML (0)

  Abstract:

  该文首先综述了两亲Janus纳米片制备方法的研究进展，包括界面保护法、乳液界面自组装溶胶-凝胶法、模板辅助溶胶-凝胶法以及嵌段共聚物自组装法。接着，系统介绍了两亲Janus纳米片在水溶液中的胶体特性及其在油水体系中的界面特性。最后，简要介绍了两亲Janus纳米片的应用领域，并对未来两亲Janus纳米片制备方法和胶体与界面特性的研究方向进行了展望。

• β-丙氨酸的生物代谢过程及生物法制备研究进展

  丁乾, 段绪果

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (34) HTML (0)

  Abstract:

  β-丙氨酸是自然界中唯一一种天然存在的β-型氨基酸，也是一种非蛋白氨基酸。β-丙氨酸在食品工业、医药工业、化工业和饲料工业等领域具有重要用途，市场前景非常广阔。目前，β-丙氨酸合成方法有化学合成法和生物合成法。相较于化学法复杂的生产流程，生物法具有产物专一、条件温和及工艺简单等优点，是目前公认的更环保、更有前景的β-丙氨酸生产方法。本文综述了β-丙氨酸的性质、应用、生物代谢过程及目前主要的生物制备方法，重点讨论了生物法生产β-丙氨酸的现状及存在的问题。以期为β-丙氨酸的高效、绿色生产工艺开发及工业化应用提供参考。

• 硅酸钙类骨水泥改性研究进展

  李雨晴, 廖建国

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (34) HTML (0)

  Abstract:

  硅酸钙类骨水泥材料具有良好的自固化性能，能够作为硬组织修复材料对缺损的骨和牙进行填充和修复，但是由于其力学性能不足、固化时间长等缺点限制了其在临床上的应用范围。该文主要综述了硅酸钙粉体的制备方法及硅酸钙类骨水泥的力学强度、凝结时间、可注射性、降解及生物相容性等，并提出今后的研究重点是利用各体系骨水泥间的性能互补关系，将硅酸钙类骨水泥与其他体系骨水泥进行交叉复合，可望获得综合性能优良的无机复合骨水泥。

• 酶型生物改性抗菌材料研究进展

  唐亚丽, 王立苹, 卢立新, 潘 嘹, 丘晓琳

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (33) HTML (0)

  Abstract:

  细菌微生物感染一直是食品药品、生物医疗等方面关注的难题。抗生素的发现缓解了人们对抗菌材料方面的需求,但也导致耐药细菌的产生。因此,开发具有抗菌活性强、生物安全性高的天然抗菌剂和抗菌材料是非常有意义的。目前,抗菌酶在医疗机械、食品、药品、化妆品等方面有广泛的应用前景,用于对抗微生物和生物膜的形成方面具有研究意义。在这篇综述里,我们描述了几种常见的抗菌酶和抗菌酶系统,以及将抗菌酶与材料结合得到酶型生物改性抗菌材料中。这种新型抗菌材料是通过固定化酶的方法将具有生物活性的抗菌酶固定到载体材料当中,此方法能够提高抗菌酶稳定性并且扩大其应用范围。因此,本研究为抗菌酶作为新型抗菌剂和绿色防腐剂在食品、医疗等领域的生产和应用打开了大门。

• 纳米光催化剂降解室内微量苯类挥发性有机化合物

  杜凯强, 官小玉, 张佳鑫, 王学川, 韩庆鑫

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (37) HTML (0)

  Abstract:

  社会的迅速发展给人类带来物质文明的同时,也使得环境污染变得日益严重,特别是在近年来由人类活动产生的气态污染物严重威胁到环境和人体健康。习近平总书记曾说过,绿水青山就是金山银山。但是,气态污染物相继排放到大气中,促使人们有必要开发出合适的技术来净化空气。苯类挥发性有机化合物(苯类VOCs)是室内空气中常见的气态污染物之一,应该经过物理吸附并转化成无危害的化合物等。光催化氧化技术(PCO)可以在光照作用下,利用光子的能量使光催化剂表面产生高活性物质来有效降解苯类VOCs,并且不会产生二次污染。目前,已有许多不同结构和物理化学性能的光催化体系被应用于降解苯类VOCs,本文首先对光催化降解苯类VOCs的基本原理、影响光催化反应的因素和提高降解效率的方法进行了系统分析,综述了各类纳米催化剂的设计理念以及其在光催化降解苯类VOCs过程中的性能,并对未来纳米催化剂的设计进行了展望。

• 纯有机室温磷光材料的应用

  马骧, 叶子湛, 尹扩

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (32) HTML (0)

  Abstract:

  室温磷光材料由于其独特的三线态发光机理，具有stokes位移大、激发态寿命长等特点，然而传统的室温磷光材料多含重金属原子，随之产生的生物毒性问题和环境污染问题限制了其应用。相比之下，纯有机室温磷光材料生产成本低，毒性小，可通过分子工程可对有机结构进行灵活的设计和修饰使其具有更丰富的发光特性，在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面具有良好的应用前景，是无机磷光材料极具潜力的替代品，因而受到研究人员的广泛关注。本文总结了近年来纯有机室温磷光材料在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面的研究进展，并对有机室温磷光应用尚待解决的问题与未来可能的发展方向进行了简要总结和展望。

• 疏水深共熔溶剂在绿色化学工艺中的应用

  姚贤锐, 黄睿, 虞育杰, 唐瑜慕, 何禹, 李剑烽

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (27) HTML (0)

  Abstract:

  疏水深共熔溶剂因制备简单、低毒性、高热稳定性及高生物降解性，被认为是传统有毒有害有机溶剂和离子液体的潜在替代品。其良好的疏水性、高度可调的物理化学特性及其对有机和无机化合物的优异溶解能力，可满足许多工业应用需求。疏水深共熔溶剂通过静电作用、离子交换和氢键的协同作用，实现了对目标物的高效分离、定向催化和改性。该文总结了疏水深共熔溶剂的结构组成及其性能影响因素，综述了疏水深共熔溶剂在分离提取、污染物去除、生物催化、材料改性及食品安全检测中的研究进展。疏水深共熔溶剂能够通过结构组成变化实现溶剂特性的定向调控，在宽pH范围内高选择性地提取了各种目标成分，简化了催化和改性的工艺过程，其高度的循环稳定性极大地减少了溶剂消耗量，在绿色化学工艺中展现出可替代传统溶剂的巨大潜力。但疏水深共熔溶剂各组分间的协同机制尚不明晰，仍需在后续研究中进一步阐明其作用机理，以期实现疏水深共熔溶剂的精准定制及高效应用。

功能材料

• 基于不同尺寸ZIF-8多孔液体的二氧化碳捕集性能

  王焕君, 靳归, 李野, 张珂新, 张庆文, 邢侠, 王娟, 郭东方

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (36) HTML (0)

  Abstract:

  通过尺寸调控策略制备了基于不同尺寸ZIF-8的多孔液体（PLs），并用于CO2的捕集。结合理论和CO2吸附实验数据 ，证实了多孔液体中具有永久的孔隙结构；黏度测定结果表明，不同多孔液体均具有优异的流动性。三种不同尺寸的多孔液体室温下放置60 d或4500 r/min下离心5 min后均未出现聚集、沉积现象，表明不同尺寸多孔液体均具有较好的稳定性。考察了ZIF-8尺寸对多孔液体捕集CO2容量、速率、CO2/N2选择性及循环稳定性的影响，并对不同尺寸多孔液体的CO2吸附动力学进行研究。结果表明，利用不同尺寸ZIF-8合成的多孔液体吸附CO2过程包括物理吸附和化学吸附两种方式。其中，ZIF-8尺寸为43 nm的多孔液体ZIF-8-PLs(43) 对CO2的饱和吸附量最大，为63.0 mg/g；ZIF-8-PLs(145)展现了较快的CO2吸附速率，动力学常数为1.91×10-3 g/(mg?min)； ZIF-8-PLs(1400)具有最高的CO2/N2选择性，是ZIF-8-PLs(43)的4.8倍；三种多孔液体经过5次循环后均具有较好的循环稳定性。

• 双交联长链烷烃/有机硅防水剂的制备及其耐磨性能

  于丹凤, 黄佳胜, 伍家忠, 徐秀彬, 郭玉良, 吴旭

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (18) HTML (0)

  Abstract:

  针对近年来含氟防水剂流通禁令的陆续发布，研制具有优异防水性能的环境友好型的无氟防水剂成为了当前纺织品功能整理领域研究的热点与难点。现有基于长链烷烃及低表面能有机硅与纳米粒子结合的策略受限于疏水性差、易磨损等局限，严重限制了该类防水剂的发展和应用。本工作创新性地将N-羟甲基丙烯酰胺（N-MAM）与十八烯（ODE）、乙烯基封端聚二甲基硅氧烷（Vi-PDMS）结合，基于N-羟甲基自交联及与织物表面羟基交联，实现低表面能聚合物体系与织物表面的紧密结合，赋予整理后的织物优异的防水透气性及耐磨、耐强酸强碱、耐洗等机械和化学稳定性。水在整理织物表面的接触角可达157°，整理后的织物在机械压力摩擦1000次、强酸碱浸泡10分钟、水洗5个周期后仍具有良好的疏水效果。整理前后的织物透气性变化不大，透气率分别为697 mm/s和720 mm/s，解决了传统涂层型防水织物疏水而不透气的问题。

• Cu(Ⅱ)配合物的制备、结构多样性及超氧化物歧化酶活性

  张文谦, 牛亚杰, 吴文荣, 常笑玮, 王东飞, 张帅

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  To construct superoxide dismutase (SOD) mimetics, three Cu(Ⅱ) coordination polymers (CPs), [Cu3(L1)4(OH)2(H2O)2]n (CP 1), [Cu(L2)(OH)]n (CP 2) and [Cu(L2)(CH3O)]n (CP 3), in which n is a positive integer, are synthesized by solvothermal method using nicotinate N-oxide (HL1) or isonicotinate N-oxide (HL2) as organic ligands and Cu(OAc)2·H2O as metal salt. Their structures and properties are characterized by single crystal X-ray diffraction, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, elemental analysis, thermogravimetric analysis and ultraviolet spectroscopy. CPs 1~3 are synthesized under similar solvothermal conditions, but show a multi-dimensional configurations from one-dimensional, two-dimensional to three-dimensional, respectively, exploring the possible mechanisms of the relative position of functional groups in ligand, the coordination mode of ligand and the solvent system on the structural diversity of CPs. Thermogravimetric analysis shows that CPs 1~3 can be stabilized up to 202, 228, and 250 ℃, respectively, which display good thermal stability, and the higher the dimension of CPs 1~3, the better the thermal stability. Nitrotetrazolium blue chloride (NBT) photoreduction test shows that the semi-inhibitory concentration values (IC50) of CPs 1~3 are 0.21, 0.26 and 0.62 μmol/L, respectively, which display certain SOD activity, and the lower the dimension of CPs 1~3, the better the SOD activity. The lower IC50 of CP 1 and CP 2 indicating that they can be used as potential SOD mimetics.

• 改性聚氨酯海绵三维多孔界面蒸发器的制备及性能

  王兴, 郭小静, 王慧迪, 张朵, 薛朝华

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  三维多孔界面碳材料具有高效的溶液界面蒸发作用,因此在户外太阳光驱动海水淡化领域具有重要的应用前景。采用聚乙烯醇(PVA)对聚氨酯海绵进行亲水性改性,并在其正面喷涂多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(CNTs/PDMS)复合分散液,获得一侧超疏水另一侧亲水的三维多孔Janus太阳能驱动界面蒸发器。利用CNTs的宽波段高太阳光吸收率(＞95%)及其光热转换效应提供溶液界面蒸发作用；利用CNTs的纳米结构对材料表面的粗糙化作用结合PDMS的低表面能性质赋予光热吸收层超疏水性,使得改性聚氨酯海绵不仅可漂浮于水面,同时还具有自清洁以及阻盐作用；利用PVA的亲水性使其改性的聚氨酯海绵在底层及内部形成优异的水传输通道。测试结果表明,在模拟海水(3.5 wt%的盐度)蒸发过程中,制备的改性聚氨酯海绵三维多孔界面蒸发器在一个太阳光强(1 kW/m2)下的蒸发率可达1.80 kg m-2 h-1。

表面活性剂

• 基于松油烯的表面活性剂的合成及性能研究

  王荣臻, 余伟, 张丹丹, 汪金萍, 辛思林, 刁开盛

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  以α-松油烯为原料，通过Diels-Alder反应制得叔胺（TA），再利用产物TA制得氧化叔胺（TAO）、苄氯季铵盐（TABC）和碘甲基季铵盐（TAMI）三种表面活性剂；采用FTIR及1HNMR对产物进行结构表征，并考察了三种表面活性剂的表面性能和抑菌性能。结果发现，TAO、TABC和TAMI的临界胶束浓度（CMC）分别是3.39×10-3、2.46×10-3和2.37×10-3 mol/L，临界胶束浓度下的表面张力（γCMC）分别是33、25.2和26.4 mN/m，要比商品化表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵（DDBAC）的CMC和γCMC更低；TAO、TABC和TAMI具有良好的乳化能力，乳化时间分别为581、341.7和271 s。TABC和TAMI起泡高度可达76.62和87.77 mm，并且二者稳泡性能可达到0.85和0.87；此外，TABC和TAMI具有很好的钙硬水稳定性，非离子型的TAO钙硬水稳定性较差。抑菌实验发现，TABC对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最好，抑菌圈直径为21 mm，抑菌率可达99.99%。

电子化学品

• Mn3O4微观结构对固相合成类单晶锰酸锂的影响

  尹金佩, 王洋, 朱林剑, 刘泽萍, 范广新

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  探究了Mn3O4的微观结构对高温固相法制备类单晶锰酸锂的影响，结果表明：前驱体对LiMn2O4的结构和形貌有决定性的影响。粒度小、比表面积大的类球形Mn3O4更易制得类单晶锰酸锂，其颗粒团聚致密、表面光滑，且晶胞参数小、密度大、锂离子摩尔浓度高。综合电化学性能和热稳定性远高于非类单晶材料，首次放电比容量和库伦效率分别高达112.50 mAh/g、96.5%，8C倍率下放电比容量仍有102.11 mAh/g，200次循环的容量保持率为90.1%。类单晶锰酸锂优异的性能归因于其具有稳定的晶体结构和外露表面、较高的锂离子摩尔浓度，在电化学反应中结构稳定、锂离子迁移速率快、电极极化和电荷转移阻抗小。

催化与分离提纯技术

• 对孟烷氧化反应催化剂的制备、表征及工艺优化

  陈卓, 施岩, 鲍金奇, 陈春, 张佳时, 尹娜

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (24) HTML (0)

  Abstract:

  采用水热合成法制备了适用于对孟烷氧化反应的Co催化剂和Mn催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、FTIR、XPS对催化剂进行表征,并探究催化剂在对孟烷氧化反应中的催化效果。采用鼓泡塔反应器连续式生产工艺进行对孟烷的氧化反应,生成过氧化氢对孟烷；从催化剂种类、反应温度、反应时间、反应前是否添加引发剂方面对反应工艺进行探究。实验表明最佳工艺条件为：反应前加入PMHP引发剂、Co催化剂,反应温度120℃,反应时间8h；经GC-MS分析此时过氧化氢对孟烷的含量为30.28％,达到市场优秀水平。

香料与香精

• 酱油酮-β-D-葡萄糖苷的合成及热解转移率研究

  张改红, 石栋栋, 李童, 杨靖, 黄申, 毛多斌

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  摘要：以乙酰溴-α-D-葡萄糖(I)为糖基供体和酱油酮(Ⅱ)进行反应，分别合成了酱油酮-2, 3, 4, 6-四-O-乙酰基-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ)和酱油酮-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)。合成糖苷Ⅲ的过程中探索了Koenigs-Knorr法和相转移催化法。中间体及产物结构经1HNMR、13CNMR、IR和HRMS确证。将糖苷Ⅳ加入卷烟中，测定其在卷烟主流烟气中的转移率。结果表明：两种方法均可得到糖苷Ⅲ，相转移催化法优于Koenigs -Knorr法。相转移催化法的反应条件为：四丁基溴化铵(TBAB)为催化剂，无水K2CO3为缚酸剂，二氯甲烷为溶剂，n(乙酰溴-α-D-葡萄糖): n(酱油酮)=1.2 : 1.0，室温反应8 h，糖苷Ⅲ的收率为44.5%。糖苷Ⅲ在甲醇钠/甲醇体系中脱去乙酰基，得到目标糖苷Ⅳ，收率88.0%。卷烟燃吸过程中，糖苷Ⅳ热裂解为酱油酮后，其在主流烟气中的转移率为3.1%。

医药与日化原料

• 2-溴-4’-羟基查尔酮-苯磺酸酯衍生物的合成及抗肿瘤活性

  韩柳, 毋浩雄, 高连丛, 杨雨欣, 昌盛, 孙新

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (29) HTML (0)

  Abstract:

  基于药效团拼合原理设计并合成23个未见文献报道的 (E)-4-[3-(2-溴苯基)丙烯酰基]苯基-取代苯磺酸酯衍生物（产率：60.9-80.3%），通过1HNMR、MS、13CNMR确证了产物结构，采用MTT法以5-氟尿嘧啶和伊马替尼为阳性对照药，以人宫颈癌Hela细胞、人肺癌A549细胞和人慢性粒细胞白血病K562细胞为测试细胞株评价了目标化合物的体外抗肿瘤活性。目标化合物Ⅴp表现出最强的A549细胞增殖抑制活性(半抑制浓度IC50 = 7.53 μmol/L)，优于阳性对照药5-氟尿嘧啶(IC50 = 8.1 μmol/L)，目标化合物Ⅴt表现出最强的K562细胞增殖抑制活性(IC50 = 4.47 μmol/L)，目标化合物Ⅴd表现出最强的Hela细胞增殖抑制活性（IC50 = 4.53 μmol/L），比阳性对照药5-氟尿嘧啶(IC50 = 13.5 μmol/L)强约3倍。目标化合物Ⅴd对A549细胞（IC50 = 8.0 μmol/L）和K562细胞（IC50 = 7.81 μmol/L）也表现出强的增殖抑制活性，值得进一步深入研究。

• 改性柑橘果胶-乳清蛋白稳定的精油Pickering乳液

  周中玉, 胡飞

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  以改性柑橘果胶和乳清蛋白为乳化剂，对月桂精油、百里香精油、牛至精油及佛手柑精油进行包埋，通过高压均质法制备了改性柑橘果胶-乳清蛋白复合纳米粒稳定的四种精油Pickering乳液。采用马尔文激光粒度仪、SEM、FTIR和哈克流变仪等对乳液进行了表征，并通过药敏实验评价了乳液的抑菌效果。结果表明，经过辐照处理后的改性果胶的乳化能力显著增强，提高至548.11 m2/g。红外光谱证明了聚合物的形成和精油的成功包封。乳液粒径大小在829~1147 nm之间，耐受离心且贮存77d后的稳定性均高于90%。流变学测试表明，四种乳液均属于假塑性流体。乳液对不同精油的包封率为5.81%~21.54%，负载率为0.81%~5.81%，且对包埋的精油具有控释效果。四种乳液对两种食品微生物（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）均具有显著抑制作用，抑菌圈范围为7.51~34.98 mm。

有机电化学与工业

• 隔膜电解法制备氯金酸及其机理探究

  杨璋军, 吴道新, 肖忠良, 卢意鹏, 张添淳

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (13) HTML (0)

  Abstract:

  以金为阳极、石墨为阴极、饱和甘汞电极为参比电极、盐酸溶液为电解质,采用离子膜电解法制备了氯金酸。探究了制备过程中金的阳极行为以及实验条件氯离子浓度、pH、双氧水含量对制备过程的影响,并对反应机理进行了分析探究。结果表明：实验所得样品化学式为HAuCl₄.4H₂O,实验过程中基本上无金的损失,产率可达94%以上；电化学测试表明,金被电解为Au₃₊^发生在0.8-1.3V之间,致钝电压为1.3V；在pH为1.0的情况下最佳制备条件为电解电压1.25V,双氧水加入量5mmol,；在电解过程中减小电解液pH、增大电解液中氯离子浓度可以促进金的电解,此外峰电位随着pH的减小而降低；奈奎斯特图表明制备过程受电荷转移与扩散混合控制,随着溶液中Cl_-^{浓度的增大与双氧水的加入},扩散控制影响减弱由混合控制向电荷转移控制过渡。与传统工艺比较,隔膜电解法制备氯金酸具有无污染、易操作、安全性高、盐酸损失小等优点。关键词：氯金酸；电解法；金；盐酸中图分类号：TG146 文献标识码： A 文章编号：1003-5214 (2020) 01-0000-00

• 焙烧条件对Na3V2(PO4)3/C的制备及储锌性能影响

  梁勇清, 许绍龙, 吕奕菊, 刘峥, 邹品田

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  采用喷雾干燥法合成水系锌离子电池正极材料Na3V2(PO4)3/C（NVP/C），并通过改变煅烧温度和煅烧时间进行研究。考察不同煅烧温度和煅烧时间对NVP/C性能的影响，通过XRD、SEM和BET对样品结构和形貌进行表征，通过循环伏安和充放电测试结果分析样品的电化学性能。结果表明，不同煅烧温度和煅烧时间所得样品均为纯相的NVP/C，且并没有改变NVP/C的晶体结构；煅烧温度过高或煅烧时间过长时会导致晶粒尺寸增大，性能迅速衰减。煅烧温度为700 ℃、煅烧时间为8 h是NVP/C材料合成最佳条件；在该条件下所合成的材料形貌规整，结晶性良好，具有较小的阻抗以及更好的离子扩散能力进而表现出最佳的电化学性能。在0.1 A/g电流密度下表现出最佳的放电比容量122.4 mA·h/g。在1.0 A/g下经过200圈循环后比容量仍高达103.9 mA·h/g。

• 乙酸锌改性稻壳生物炭电容及电吸附Cu2+性能

  温 萍, 刘圣勇, 王 炯, 青春耀, 陶红歌, 于少营

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  以稻壳为原料制备生物炭，利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性，制得产物分别命名为RHC和MRHC。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。分析表明，改性炭孔隙结构丰富，比表面积较大，且锌以氧化物颗粒状存在于生物炭表面。将改性前后的稻壳生物炭制成电极，测试其电化学性能。结果表明，与未改性生物炭相比，改性后的炭电极比电容大大提高，电阻显著减小，循环性能和倍率性能均有提升。MRHC-0.3（乙酸锌浓度为0.3 mol/L时的改性生物炭）比表面积为495 m2/g，孔容为0.214 cm3/g，该电极在2 A/g下充放电2000次后，其电容保持率为92.16%。将MRHC-0.3电极用于电吸附Cu2+实验，发现在0.9 V，pH为5时吸附效果最好，吸附量为9.57 mg/g。在0.9 V，pH为5，Cu2+初始质量浓度为50 mg/L时，去除率可达63.82%。

淀粉化学品

• 玉米淀粉/生物基碳点复合光转换薄膜的制备及性能

  徐振光, 鲁诗言, 李晓婷, 于淑娟, 刘乐平

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  以壳聚糖（CS）、N-(2-羟乙基)-乙二胺和无水柠檬酸（CA）为主要原料，通过水热法合成了壳聚糖接枝柠檬酸碳点〔P(CS-g-CA)CDs〕。然后以玉米淀粉（CST）为基体材料，通过流延法制备了一系列不同P(CS-g-CA)CDs含量的玉米淀粉/壳聚糖基碳点复合光转换薄膜〔CST/P(CS-g-CA)CDs5、CST/P(CS-g-CA)CDs10、CST/P(CS-g-CA)CDs20〕。采用荧光光谱、万能试验机、接触角测量仪和土埋降解实验研究了复合薄膜的光学性能、力学性能、亲水性能和降解性能。结果表明，随着P(CS-g-CA)CDs含量的增加，该复合薄膜的拉伸强度先升高后降低，断裂伸长率整体呈现增加趋势；复合薄膜的接触角从37.5°提高到87.0°，复合薄膜亲水性能下降；纯玉米淀粉薄膜无荧光响应，CST/P(CS-g-CA)CDs20能将374 nm处紫外光区的光转换为459 nm的蓝色荧光，该复合薄膜具有蓝光转光性能；难水溶的碳点混入可以延缓纯玉米淀粉薄膜的降解，延长薄膜使用寿命，实现降解速率可调控。

• 水溶性辛烯基琥珀酸淀粉酯的三偏磷酸钠改性

  张馨月, 仇丹, 王亚娟, 沈可欣, 肖志刚, 邵平

  2023,40(3), DOI:

  摘要： (10) HTML (0)

  Abstract:

  辛烯基琥珀酸淀粉酯是一种重要的乳化剂，但其成膜性能有待提升。本文以酶解后的水溶性辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯（简称OSS）为原料，三偏磷酸钠为改性剂，制备改性OSS膜。以膜的抗拉强度为响应值，通过单因素和响应面试验优化了OSS膜的改性工艺，并对其结构进行表征。结果表明，最佳工艺条件为：反应时间5.8 h、pH值6.8、三偏磷酸钠用量18.0%，在此条件下，改性OSS膜的抗拉强度为2.19 MPa，比对照样提高了69.77%。改性OSS膜断面均匀，起始相变温度提高14.6 ℃，31PNMR和FTIR表明三偏磷酸钠和OSS以氢键的方式缔合，从而提高OSS膜的性能。经对比发现，OSS乳化负载维生素E后再经三偏磷酸钠改性，可有效提高乳化膜的成膜性和维生素E的高温贮藏稳定性。

橡塑助剂

• PLA-g-GMA的制备及其对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

  刘嘉铨, 李孙辉, 郭熙桃, 严玉蓉

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  采用转矩流变仪制备的聚乳酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物（PLA-g-GMA）作为聚(对苯二甲酸/己二酸丁二酯)（PBAT）与聚乳酸（PLA）共混材料的相容剂，采用FTIR、1HNMR对PLA与GMA不同配比下PLA-g-GMA的接枝率进行分析，并通过DSC、SEM研究添加不同含量相容剂对PBAT/PLA共混物结晶以及微观形貌的影响。结果表明：GMA成功接枝到PLA上，当GMA添加量为总质量20%时，PLA-g-GMA有效接枝率达到6.44%；相容剂的加入使得共混物中PLA在降温过程中形成的结晶结构更加完善，当相容剂添加量为总质量6%时冷结晶峰消失；当相容剂质量分数4%时，PBAT/PLA共混物结晶温度由未添加相容剂时的75.4 ℃下降至68.0 ℃；PLA-g-GMA的加入使得共混物在结晶初期速率常数由0.83（未添加相容剂）下降至0.68（相容剂质量分数10%），抑制了初期PLA晶核产生，但促使第二阶段结晶速率由1.28（未添加相容剂）提高到1.38（相容剂质量分数2%），促进了PBAT晶体生长；相容剂使得脆断截面中PLA与PBAT之间剥离程度减小；当相容剂质量分数为8%时，PBAT/PLA共混纤维强度由未添加PLA-g-GMA时的0.25 cN/dtex提高至0.33 cN/dtex。

• 全氟聚醚-b-聚硅氧烷在丁腈橡胶中的性能

  冯裕智, 黄溪岱, 文敬滨, 龚光碧, 李波, 王为

  2023,40(3), DOI:

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  Abstract:

  以全氟聚醚烯丙基醚和三种不同硅氢含量的双端硅氢聚硅氧烷(PSi-H)为原料,制备了三种双端硅氢全氟聚醚-b-聚硅氧烷(PFPE-b-PSi-H)减磨剂,添加到丁腈橡胶(NBR)配方中共同硫化,制备含氟改性NBR。采用红外光谱和核磁氢谱表征了PFPE-b-PSi-H的结构,并对含氟改性NBR的磨损、摩擦系数、拉伸性能、硬度、动态力学和热性能进行测试。结果表明：当选用硅氢含量为0.079%的PSi-H时,所制备PFPE-b-PSi-H使NBR的性能达到较佳的效果。当添加量为2%时,其阿克隆磨耗体积从0.25cm-3降低到0.121cm-3,静摩擦系数从2.589降低到1.402,动摩擦系数从2.176降低到1.209,拉伸强度从21.4MPa提高到24.2MPa,邵氏硬度A从81降低到79,玻璃化转变温度从1.7℃提高到5.7℃,损耗因子从0.73提高到0.78,Td10%提高65℃,残炭率提高10%。说明该减磨剂能够降低NBR内部摩擦阻力及表面磨损,优于索尔维的A10-P产品(损耗因子为0.75)。