富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2因具有超过250 mA·h·g-1 的可逆比容量和高工作电压(＞3.5 V.Li/Li+)以及经济成本低的特点,在便携式电子设备中发挥着重要的作用,也被认为是下一代混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)的理想动力源,是一种有前途的正极材料.由于富锂锰基正极材料存在低倍率容量、电压衰减严重、初始容量损失大的问题,因此提高电池的容量和寿命是目前研究的重点.为此综述了锂离子电池富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的储锂机理、制备方法以及改性研究.
醋酸纤维素(CA)是一种重要的生物基光学聚合物材料,传统的异相酯化生产工艺对其双折射的控制不利.本文通过纤维素在离子液体中的均相催化酯化反应合成了三醋酸纤维素(TCA),并通过溶液涂膜法制备了TCA光学薄膜.利用红外光谱、核磁共振、热重、动态机械分析、拉力测试、色度色差计、分光光度计和椭偏仪等手段对TCA膜的机械性能、热性能和光学性能进行了系统的分析和表征.结果表明,TCA膜具有良好的强度和韧性,其拉伸强度和杨氏模量分别 98.4 MPa和 1.6 GPa.TCA膜的热分解温度和玻璃化转变温度分别达到了380℃和 213℃,具有较高的热稳定性.同时,TCA膜还具有优异的光学性能,其在可见光范围内的透光率高于92.0%,雾度值小于 0.7%,特定波长下的双折射率为 1.61×10-6.这些结果显示了离子液体均相催化酯化合成的TCA在柔性显示材料领域的潜在应用前景.
基于三维荧光光谱技术结合荧光区域积分法,研究了岩门秀芽在不同冷泡时间下浸出液样品的三维荧光光谱特征.通过激发扫描获取激发-发射矩阵光谱,识别荧光峰的位置并采用荧光区域积分法计算荧光峰所处区域内荧光强度的积分体积值,以探究岩门秀芽主要浸出物种类及其动态变化规律.研究结果显示,在不同浸泡时间下,岩门秀芽浸出液的三维荧光光谱都会产生明显的瑞利散射和红移现象,其主要浸出物:黄酮及黄酮醇类物质、儿茶素和叶绿素a的含量也在不断地变化.在 20 min时,茶叶功效成分的含量保留较高且儿茶素含量较低,为冷泡的最佳饮用时间.该研究为实现基于三维荧光光谱技术快速检测茶叶主要成分和鉴别茶叶种类奠定了基础,也为茶叶的科学浸泡和饮用提供参考.
合成了 4-(二乙氨基)水杨醛缩 4-氨基安替比林席夫碱,通过红外光谱、核磁共振谱、元素分析等对其结构进行了表征.利用分子荧光仪对其与Zn2+、Ni2+、Co2+、Pb2+、Cd2+、La3+、Ce3+、Sr2+、Ag+、Ru3+等金属离子作用前后的荧光性质进行了检测.检测结果表明,加入不同的金属离子后,该希夫碱的荧光发射波长略有变化,但荧光强度发生了不同程度的改变,其中Ru3+与希夫碱作用后的荧光强度显著增强.
以当归多糖为原料制备当归多糖锌复合物,研究锌离子对当归多糖在溶液中的自组装形貌及固体结构的影响,并且对当归多糖锌复合物的抗氧化活性进行评价.采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)等手段对组装结果进行确认,通过扫描电子显微镜(SEM)、倒置荧光显微镜、透射电镜(TEM)、刚果红实验等手段对当归多糖锌复合物在溶液中的自组装形貌进行分析,通过对 1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS)的清除率综合评价多糖锌复合物的抗氧化能力.实验结果表明:在溶液中,当归多糖锌能够自组装成囊泡结构,固态时形成有序的层状结构,扫描电镜和刚果红证实了Zn2+掺入当归多糖高分子柔性链中,改变了多糖的构象.当浓度为 1g/L时,当归多糖锌复合物对DPPH自由基和ABTS自由基的清除率分别达到 40.20%和 86.18%.因此可以得出结论:锌离子的引入,改变了当归多糖在溶液中自组装的形貌,但是并没影响其固体层状结构.当归多糖锌复合物有较好的体外抗氧化活性.复合物在溶液中的形貌特征以及其抗氧化等实验结论可为开发兼具有当归多糖生物活性和抗氧化活性的药用补锌剂提供基础数据.
酚醛树脂因其材料成本低、工艺简单、原料易得等优点,在工业上得到了广泛应用.但由于其耐热性不足以及游离酚含量较高等因素,限制了其应用范围.本文利用硼酸对酚醛树脂进行改性,利用红外和质谱对其结构进行表征,改性后酚醛树脂的耐热性能、游离酚等指标得到明显改善.当失重 20%时酚醛树脂改性前后耐热性能提高了 56℃,可能是由于硼酚醛树脂中含有硼的三维交联网状结构,提高了树脂的交联密度;游离酚含量从改性前的 4.12%降低到了 2.21%,说明硼元素的引入改变了苯酚的活性,提高了树脂聚合度.
以黄曲霉毒素B1为研究对象,制作出一种可实现对黄曲霉毒素B1 含量快速检测的胶体金试纸条.实验采用竞争抑制法,基于试纸条的层析作用,以胶体金为标记物与黄曲霉毒素B1单抗偶联,将黄曲霉毒素B1抗原和羊抗鼠二抗固定到硝酸纤维膜上作为检测线和质控线,制备出可以快速检测黄曲霉毒素B1 的免疫层析试纸条.通过优化,试纸条在 37℃条件下,分别在5、10、15、20 d后测试,效果没有明显降低,检测灵敏度为20 ng/mL;与磺胺类药物、"瘦肉精"类药物均无交叉反应.该试纸条具有良好的稳定性和特异性,可实现生物样本中黄曲霉毒素B1的快速大量检测.
考察了不同交联程度的注射用透明质酸钠凝胶样品在 37℃磷酸盐缓冲液中和酶加速条件下的降解情况及在家兔背部皮下植入的生物学反应,以获取安全有效的临床注射用面部填充剂.结果表明,溶胀度大、耐酶解系数小的低交联度透明质酸凝胶CHA1 的体外降解速度较快;溶胀度约为 45,抗酶解性能与对照品相近的中等交联度凝胶CHA4,自然条件下缓冲液中 180 d质量保持率 95%以上,家兔体内植入 26w时凝胶填充性无显著下降,具有较好的临床应用价值.
采用紫外分光光度法、荧光分光光度法以及核磁共振光谱法研究了美沙拉嗪(MSZ)与β-环糊精(β-CD)的主客体相互作用,同时测试了主客体包合物的热力学参数(ΔG、ΔH、ΔS).光谱数据表明MSZ-β-CD包合物的形成,包合比为 1 ∶ 1,包合常数K = 1.362×102 L·mol-1.基于MSZ-β-CD包合物荧光强度的显著增大,建立了一个简单、准确、快速、高灵敏度测定水溶液中MSZ的荧光分析新方法.MSZ的浓度与MSZ-β-CD包合物的荧光强度变化值ΔF具有良好的线性关系,相关系数为 0.998,线性范围为 0.1～0.7 mg·L-1,检测限为 8 μg·L-1,该方法可应用于药品中美沙拉嗪的含量测定.
针对目前临床中所面临的耐药性问题,为开发具有抗肿瘤活性的新型结构化合物,以尿苷为原料,首次合成出具有新型结构的氨基酸甲酯取代的尿苷及其衍生物,反应路径合理,后处理简单;对合成的目标化合物进行了初步的抗肿瘤活性实验,结果显示设计合成的甘氨酸甲酯取代的尿苷对肿瘤有一定的抑制作用,为抗肿瘤药物研究奠定重要的基础.
首次以FeCl3、淀粉、柠檬酸为原料,采用直接水热法,一步合成了水溶性Fe3O4 NPs,发现反应的pH对Fe3O4 NPs的磁性影响较大,淀粉加入量对Fe3O4 NPs的溶解性影响较大.实验结果表明,制备的Fe3O4 NPs水溶液浓度较高时,磁铁可以直接吸引水溶液.包覆在外层的羧基,使得Fe3O4 NPs可用于盐酸小檗碱的提取,提取率达 55.4%.
N2O和CO都是大气污染物,过渡金属催化CO还原N2O是同时消除它们的有效方法.金属分散于或嵌入石墨烯、氮化碳等二维材料是提高催化性能的有效手段之一.结合相对论赝势,运用UPBE0 方法优化了锇单原子嵌入石墨烯催化CO还原N2O循环反应路径上各驻点的几何结构、并计算了热力学函数,进而推测了该催化反应的机理.结果表明该反应存在N2O先吸附(路径a)和CO先吸附(路径b)两种反应历程.路径(a)和路径(b)的表观自由能垒ΔE分别为108.28 和135.92 kJ/mol.其中(a)为优势路径,反应可以沿该路径在比较温和的条件下进行.
硫化氢(H2S)和半胱氨酸(Cys)是许多生理过程的重要内源性调节剂,并且可以调节生物体内的氧化还原动态平衡的稳定.它们在体内浓度超过或低于人体所承受的范围时都有可能导致人体产生疾病.因此,对活细胞中的H2S或Cys进行检测和成像是疾病诊断和治疗的迫切需求.与传统的检测H2S或Cys方法相比,荧光探针的优势在于能够实时无误检测、对生物体损伤小、灵敏度高、选择性好和操作简便等优点.花菁结构包含多种,半花菁结构就是其中的一种.它拥有很多优点,比如摩尔吸光系数较大、吸收和发射波长相对较长、荧光量子产率较高、斯托克斯位移大等.尤其是近红外荧光探针(发射波长 650～900 nm)因具有背景干扰低、对细胞损伤小、样品穿透性强、检测灵敏度高等优点,在疾病检测方面显示了良好的应用前景.我们通过半花菁结构与喹啉缩合,扩大其共轭结构得到近红外发射荧光团,进一步通过键合不同的识别基团设计合成了四种新型荧光探针,期望在生物体内实现实时检测H2S或Cys的浓度异常的变化.
氧电催化反应的活性与析氧反应和氧还原反应的热动力学驱动机制密切相关.从多自由度角度考虑,包括系统自由度和量子自由度两方面.系统自由度包括形貌工程、晶格工程和配位工程等,量子自由度包括电子自旋、轨道耦合和分子键自由度等,本质均是调节活性中心和中间体分子的轨道耦合强度.因此,突破中间体自身吸附自由能的线性关系,寻找新的氧耦联路径是提高氧电催化反应活性的一个关键方向.同时,控制活性中心和惰性中间体的分子轨道,实现质子化和脱质子化的过程也是提高反应活性的有效途径.这些新思路将有助于设计高效的催化剂,为能源领域的可持续发展做出贡献.
合成了三种胆碱基水溶性离子液体(ILs),即[Ch][MOPS]、[Ch][Phe]和[Ch][Trp].研究了在 0.5%NaCl溶液中,这三种ILs缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀性能.电化学测试结果表明,这三种缓蚀剂均对AZ91D镁合金表现出良好的缓蚀性能,缓蚀效率依次为[Ch][MOPS]
采用葡萄糖分子隔离法制备了形貌规整、粒径大约为 0.5 mm的硅胶微球,然后以合成的硅胶微球为载体、乙酸锌为锌源合成了ZnO@硅胶负载型复合催化剂,详细探究了紫外光条件下对藏红T的降解效果.实验发现,当采用相同量(10 mg)ZnO@硅胶催化剂与纯ZnO粒子(粒径大约为 100 nm)分别对藏红T进行催化降解40 min后,ZnO@硅胶催化剂的降解率(约为 91%)远高于纯氧化锌(约为 46%).并且发现负载的ZnO摩尔百分含量为 4.6%时,室温下 20 mg的ZnO@硅胶催化剂在紫外光照射下,40 min内可将 100 mL、10 mg/L的藏红T完全降解,其降解效果要高于目前文献报道的其他催化剂(包括负载型复合催化剂).
水凝胶是一种由亲水聚合物三维网络结构和大量水组成的新型软物质材料,其优异的生物相容性、性能可调节性和环境适应性,使其在仿生智能材料、生物医学、柔性传感和能源管理等领域有着巨大的应用潜力.然而水凝胶内部存在大量水,具有较低的力学性能,强度差、模量低,且表面湿滑,难以与基体形成有效粘附,这些都限制了水凝胶在软物质材料中的应用.在此,以糊化淀粉与聚 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水凝胶复合,制备了一种强韧导电水凝胶.当淀粉的添加量为 4%时,所得复合水凝胶的拉伸强度从 0.11 MPa提高到 0.27 MPa,模量从 15 kPa提升到 35 kPa,断裂韧性从 51 kJ·m-2提升到 210 kJ·m-2,粘附性能提升幅度接近 100%,且具有良好的导电传感能力(3.6 mS·cm-1),在柔性传感领域具有较好的应用前景,这为用于柔性传感的软物质材料设计提供了思路.
以 2-噻吩甲胺和乙二醇二缩水甘油醚为原料,在较温和的条件下,合成了一种结构新颖的含硫杂化结构的氨基醇化合物(DS).分别用电化学法和失重法研究了DS在 0.5 mol/L H2 SO4溶液中对 20#碳钢的腐蚀抑制作用.动电位极化曲线表明化合物DS在 0.5 mol/L H2 SO4溶液中以抑制阴极析氢反应为主,当DS浓度为 50 mg/L时,对碳钢的缓蚀效率达到 93%,具有用量小、缓释效率高的特点.吸附等温线研究表明:DS分子在碳钢表面的吸附行为符合Langumir单分子层吸附模型,既存在物理吸附,也存在化学吸附.化合物DS合成步骤简单、缓蚀效率高,在碳钢设备除锈、除垢等领域具有良好的应用前景.
As a potential nanophotonic source,the conjugated polymer film typically has long emission lifetimes at the scale of 1-10 ns,which is an obstacle for high-speed photonic devices.Herein,we demonstrate a fast and bright emission of poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylene vinylene](MEH-PPV)coupled to a plasmonic nanopatch antenna(NPA),in which the layer-by-layer assembled poly(diallyldimethylammonium)(PDDA)/poly(styrenesulfonate)(PSS)polyelectrolyte film is used as a 11 nm-thick spacer to regulate the lossy characteristics of the plasmonic cavity.We show that the emission intensity of the MEH-PPV film is enhanced by 1.9 times,and the emission rate is increased by a factor of 7.2.These results are useful for exploring the MEH-PPV film as a high-speed photonic source.
本文以对苯二甲酸(H2 BDC)和硝酸铈铵(Ce(NH4)2(NO3)6)为原料合成了具有UIO-66 结构的铈基金属有机框架(Ce-MOF)材料.该Ce-MOF可模拟氧化酶活性催化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)氧化生成蓝色的氧化产物(oxTMB),同时在 650 nm处出现特征吸收峰.抗坏血酸(AA)能够抑制生成oxTMB的氧化反应,从而使体系蓝色减弱,且 650 nm处的吸光度随着AA的浓度增加而降低.实验结果显示,在优化后的pH条件下,显色体系在650 nm处的吸光度与AA浓度在0.01～0.6 mmol/L范围内呈现出良好的线性关系,检出限低至0.007 mmol/L,可用于AA的低成本、高灵敏和快速检测.
