铜-(N-正十二碳酰双甘肽)配合物模拟SOD研究

合成一种新的SOD模拟物带功能基的长链铜()氨基酸配合物N-正十二碳酰双甘肽合铜[Cu(C₁₂-Gly-Gly)]和二-(N-正十二碳酰双甘肽合铜)[Cu(C₁₂-Gly-Gly)₂].用脉冲辐解法测定了其SOD样活性,发现Cu(C₁₂-Gly-Gly)₂的SOD样活性基本接近于天然SOD,达到了整体模拟SOD的效果.     

离子液体型表面活性剂研究

以1-甲基咪唑为原料, 制备了6个常规离子液体: 1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[bmim][BF₄]及[bmim][PF₆])、1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[hmim][BF₄]及[hmim][PF₆])、1-正十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[C₁₆mim][BF₄]及[C₁₆mim][PF₆])和4个功能化离子液体: 1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[2-hemim][BF₄]及[2-hemim][PF₆])、1-乙氧羰基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[eocmmim][BF₄]及[eocmmim][PF₆]). 研究了这两类离子液体的一些物理性能, 旨在挖掘离子液体在香料香精化妆品工业中的应用价值. 分别检测了它们与一般溶剂的互溶性, 并测定了它们的表面张力和发泡性能, 实验结果表明, 仅[C₁₆mim][BF₄]和[C₁₆mim][PF₆]具有发泡性能, 发泡力分别为68和120 mm.     

Gemini表面活性剂/C12En混合体系的界面吸附、扩张粘弹与泡沫稳定性

用表面张力法研究了阳离子gemini表面活性剂乙基-1, 2-双(十二烷基二甲基溴化铵)(简写为12-2-12)和非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚(C₁₂E_n,其中n = 4, 10, 23)混合体系在气液界面上的吸附行为;用扩张流变技术研究了吸附膜的扩张粘弹行为,实验数据用Lucassen-van den Tempel (LVT)模型进行拟合并根据模型得到了极限弹性值.最后研究了混合体系的泡沫行为,用泡沫塌陷到初始高度一半所对应的时间(t_1/2)来表征泡沫的稳定性.结果表明,所有的非离子表面活性剂C₁₂E_n均与12-2-12产生了吸引作用.在12-2-12浓度相同的情况下,混合吸附层中吸附分子的最小分子占据面积的顺序为12-2-12/C₁₂E₂₃ > 12-2-12/C₁₂E₁₀ > 12-2-12/C₁₂E₄,而极限弹性的顺序为ε_{0, fit}(12-2-12/C₁₂E₄) > ε_{0, fit}(12-2-12/C₁₂E₁₀) > ε_{0, fit}(12-2-12/C₁₂E₂₃).与单组分12-2-12形成的吸附膜相比,只有12-2-12/C₁₂E₄形成更加紧密的结构.具有较小亲水头基的非离子表面活性剂C₁₂E₄的加入,可增强12-2-12吸附膜的弹性,进而增强了对应体系泡沫的稳定性.     

杂多酸/离子液体杂化材料催化苯的高选择性羟基化

制备了V取代的磷钼酸H_3+xPMo_12-xV_xO₄₀（x=0,1,2）及1-丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体（[C₄mim]Br）,并采用离子交换的方法制备了系列杂化材料（[C₄mim]3+xPMo_12-xV_xO₄₀,x=0,1,2）;采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）对所制备样品进行了表征;以H₂O₂为氧化剂,考察了所得样品催化苯羟基化制苯酚的活性。结果表明,和相应的离子液体及杂多酸相比,杂化材料的催化活性得到了很大的提高,尤其是催化剂[C₄mim]₅PMo₁₀V₂O₄₀,在优化后的条件下,苯的转化率可达到21%,苯酚的选择性在99%以上。而且,该催化剂具有很好的可重复使用性,连续使用五次后,苯的转化率和苯酚的选择性没有明显降低。     

系列离子液体型Gemini咪唑表面活性剂在水溶液中的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了系列离子液体型Gemini咪唑表面活性剂在水溶液中的表面活性和胶束化能力. 模拟结果表明,压力张量法得到的表面张力模拟值偏小,需乘以修正系数矫正;分子动力学模拟得到的临界胶束浓度变化规律与实验相符,可以定性比较不同结构的离子液体型Gemini咪唑分子间的胶束化能力;温度的升高会加剧分子的热运动,不利于离子液体型Gemini咪唑表面活性剂在水溶液中形成胶束;此外,研究还发现联接基不同的离子液体型Gemini咪唑表面活性剂可能遵循不同的胶束化机理.S≤6时,单个分子自组装成胶球后发生聚合形成大胶团.随着咪唑上长烷烃链碳数的增加,[C_n-4-C_nim]胶束化能力提高;而随着联接链长度增加,[C₁₀-S-C₁₀im]胶束化能力降低;当S ＞6时,分子联接基弯曲并伸入其它分子烷烃链内部以减小头基分离力,从而形成稳定的胶束或胶团.随着联接基团亚甲基数的增加,头基斥力减小,附加疏水相互作用增强,[C₁₀-S-C₁₀im]胶束化能力提高.     

自愈合离子凝胶的制备及传感测试

制备可自愈合离子凝胶及测试其应变和湿度感应,可用作本科新生的普通化学实验,经拓展内容后也适用于应用化学、高分子化学和材料科学与工程等相关专业本科生的综合实验。实验采用自由基聚合法将1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐（[VBIm][BF₄]）制备成交联聚合物凝胶（PIL）,1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMIm][BF₄],IL）充盈其中作为溶剂和添加剂。该PIL/IL离子凝胶中存在游离态的离子液体,具有良好的导电性,可对应变和湿度变化产生响应;同时,因具有较强离子键相互作用,该离子凝胶具有自愈合能力,可重复使用。     

γ辐射下CMPO/[C2mim][NTf2]的辐解及其对Eu3+萃取的影响

主要考察了辛基(苯基)-N, N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)在1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰胺酸盐([C₂mim][NTf₂])中的γ辐解行为,同时考察辐射对CMPO/[C₂mim][NTf₂]萃取能力的影响。通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用仪(UPLC/Q-TOF-MS)进行定量分析、辐解产物认定以及产物半定量分析。CMPO/正十二烷作为对比条件进行了相同研究。结果表明：CMPO在[C₂mim][NTf₂]中的辐解率低于其在正十二烷中,并且辐解路径不同。在正十二烷体系中,CMPO主要发生C―P、C―N键的断链,而在离子液体体系中CMPO主要发生异丁基脱除反应,并与[C₂mim]^+·、·CF₃等离子液体产生的自由基发生取代反应。综合辐解研究结果,我们提出CMPO/[C₂mim][NTf₂]的辐解路径,这加深了CMPO在离子液体中辐解机理的认识。最后,通过萃取实验发现,当硝酸浓度为0.01 mol·L^-1,辐照剂量为800 kGy时,CMPO/[C₂mim][NTf₂]对Eu³⁺的萃取率依旧达到99%以上。     

咪唑基表面活性离子液体在气/液界面的扩张粘弹性

合成了两种咪唑基表面活性离子液体,通过界面膨胀流变法研究了其在气/液界面的聚集行为,考察了咪唑基表面活性离子液体浓度、无机盐和温度对聚集行为的影响。研究发现,咪唑基表面活性离子液体在吸附过程中吸附控制占主导作用,而弛豫过程不是单一指数函数;加入无机盐或升高温度可以提高咪唑基表面活性离子液体的表面活性、增强其在界面的吸附能力、降低表面张力。扩张流变结果显示扩张模量、弹性模量和粘性模量随震荡频率增加而增加;随表面活性离子液体浓度增大,扩张模量先增大后减小。扩张模量随温度升高或无机盐(NaBr或CaBr₂)的加入而降低。表面活性离子液在气/液界面形成的吸附膜以弹性模量为主,而且C₁₄mimBr的界面膜弹性模量大于C₁₂mimBr的界面膜弹性模量。     

多环芳烃与不饱和自由基氢提取反应类的动力学研究

对2~6个环的多环芳烃的氢提取反应类进行了系统研究, 提取氢原子的不饱和自由基包括丙炔基自由基（C₃H₃）、 烯丙基自由基（C₃H₅）、 丁二烯基自由基（nC₄H₅, iC₄H₅）、 环戊二烯基自由基（C₅H₅）以及苯基自由基（C₆H₅）. 采用M06-2X/cc-pVTZ方法得到了多环芳烃的电子结构信息, 利用过渡态理论并结合Eckart隧道校正, 计算了所有反应在500~2500 K范围内的反应速率常数.考察了多环芳烃的大小、 结构对反应速率常数的影响, 对比了不同氢提取自由基及不同氢提取反应类型的速率常数. 结果表明, 多环芳烃的大小对反应速率常数影响不大, 但是多环芳烃的环结构对反应速率常数影响较大. 将不同的氢提取反应类简化为发生在五元环上的C₅类和发生在六元环上的C₆类两类, 结果表明, C₆类的反应活性高于C₅类. 研究了nC₄H₅, iC₄H₅以及C₆H₅自由基与多环芳烃的氢提取反应, 它们的氢提取反应活性大小顺序为C₆H₅>nC₄H₅>iC₄H₅. 通过对每类典型反应的速率常数取平均值, 总结出相应类型的速率规则, 可用于构建多环芳烃和碳烟机理.     

1-烷基-3-甲基咪唑系列室温离子液体表面张力的研究

合成了系列1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C_2～7mim]BF₄)及六氟磷酸盐([C_4～7mim]PF₆)室温离子液体, 并通过核磁氢谱、红外光谱、质谱等手段对其进行了结构表征; 采用Wilhelmy白金板法, 在293～338 K范围内测定了离子液体的表面张力, 测试结果显示, 同类离子液体表面张力γ随温度的升高而线性下降, 同种离子液体的表面张力呈现出较宽的变化范围, 如293 K下, 表面张力值从[C₂mim]BF₄的50.4 mJ/m²到[C₇mim]BF₄的36.1 mJ/m². 最后对离子液体的表面性能进行了讨论.     

气敏半导体材料Cd2Sb2O6.8的制备及其性能研究

采用化学共沉淀法,在较低温度(750℃)下制备了具有缺陷烧绿石结构的复合氧化物Cd₂Sb₂O_6.8的纯相超微粉;研究了制备条件对物相、结构和气敏性能的影响,并对其反应过程机理进行了探讨,气敏性能测试结果表明,纯相Cd₂Sb₂O_6.8气敏元件对乙炔气体有较高的灵敏度和较好的选择性.     

Crystal Engineering of Multiple-component Organic Compound:Organic co-Crystals of the Functional Groups of Carboxyl and Amino with Persistent Hydrogen Bonding Motifs

Three small organic molecular co-crystal compounds (C₃N₆H₆)·(C₆H₁₀O₄)·H₂O(1), C₃H₈N₂O(3) and (H₄btec)₂·(4,4'-bipy)(4)(H₄btec=1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, 4,4'-bipy=4,4'-bipyridine) and one coordination supramolecular compound [Mn(C₂O₄)(H₂O)₂]·C₆H₁₁NO₂(2) were synthesized by hydrothermal reaction. They were characterized by elemental analysis, infrared(IR) spectroscopy and single crystal X-ray diffraction(XRD). Structural analyses reveal that these 2D or 3D supramolecular networks of the compounds were formed by C―H···O, N―H···O, N―H···N, O―H···O and O―H···N hydrogen bonds. Therein, the functional groups of ―COOH, ―NH₂ and ―OH play important roles in constructing supramolecular architectures.     

Phase Behavior of Ionic Liquids-Cesium Carbonate-Water Aqueous Two-phase Systems and Their Extraction of L-Tryptophan

Phase behavior and extraction ability of aqueous two-phase systems(ATPs) consisting of ionic liquids(ILs), Cs₂CO₃ and water were investigated in this paper. Four kinds of ionic liquids, namely, 1-amyl-3-methylimidazolium bromide([C₅mim]Br), 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide([C₆mim]Br), 1-heptyl-3-methylimidazolium bromide ([C₇mim]Br) and 1-octyl-3-methylimidazolium bromide([C₈mim]Br), were examined to discuss the influence of alkyl groups. Binodal curves and tie-lines at 288.15, 298.15 and 308.15 K were obtained. The partitioning behavior for L-tryptophan in such ATPs was further investigated. The effect of temperature, pH, Cs₂CO₃ concentration and the structure of ionic liquids on the partitioning were discussed in detail.     

基于2-氨基吡啶的两个簇基超分子化合物的合成、 结构及催化性能

以磷钼酸、 2-氨基吡啶、 五氧化二钒、 氯化锌和氯化镍等为主要原料, 采用水热方法合成了2个簇基超分子化合物[H₃PMo₁₂O₄₀]₂[C₅H₆N₂]₆(1)和[H₂PMo₁₂V₂O₄₂][C₅H₆N₂]₅·3H₂O(2)(C₅H₆N₂=2-氨基吡啶). 通过元素分析、 红外光谱、 紫外-可见光谱、 X射线光电子能谱、 热重分析、 X射线单晶衍射及X射线粉末衍射等手段对化合物进行了结构表征. 结构分析显示, 簇单元不同的2个超分子化合物以各自独特的堆积方式形成三维超分子网络. 利用苯乙烯的环氧化反应研究了2个化合物的催化性能.     

Description of the pVT behavior of ionic liquids and the solubility of gases in ionic liquids using an equation of state

A molecular thermodynamic model developed previously for fluids of chain-like molecules has been extended to correlate the pVT behavior of ionic liquids and the solubilities of gases such as CO₂, C₃H₆, C₃H₈, C₄H₁₀ in various ionic liquids. The relative deviation between the calculated molar volume and experimental data is less than 0.2%. It is shown that this equation of state can be used to correlate the solubility of CO₂ in ionic liquids with only one temperature-independent adjustable interaction parameter, and the accuracy of the correlation can be further improved using two temperature-independent adjustable parameters. The water content of ionic liquids has a large influence on the calculated results. For systems with water content lower than 0.1%, the average relative deviations of bubble point pressure are 3.14 and 4.90% using two parameters and one parameter, respectively. For systems containing C₃H₆, C₃H₈ and C₄H₁₀ two temperature dependent adjustable parameters are needed to obtain a good fit, and the corresponding deviation of the gas solubility is less than 2%, except for C₃H₈.     

Ni晶粒粒径对Ni/SiO_2催化月桂酸甲酯脱氧制烃性能的影响

采用等体积浸渍-干燥-还原法及等体积浸渍-干燥-焙烧-还原法制备了3种具有不同Ni晶粒粒径的Ni/SiO2催化剂,利用H2-TPR、XRD、TEM、H2-TPR、NH3-TPD及TGA技术对其及前驱体进行了表征,并在固定床反应器上评价了其催化月桂酸甲酯脱氧制十一烷(C11)和十二烷(C12)的性能,分析了Ni晶粒粒径对其脱氧性能的影响。结果表明,采用等体积浸渍-干燥-还原法制备的催化剂中Ni晶粒粒径较小,提高还原温度可以促进Ni晶粒长大。随Ni晶粒粒径增大,月桂酸甲酯的转换频率提高,而C11和C12总选择性、C11/C12物质的量比及裂解产物选择性降低,Ni/SiO2催化剂上月桂酸甲酯脱氧为结构敏感反应。此外,还考察了重时空速对Ni/SiO2催化剂脱氧性能的影响,随重时空速提高,月桂酸甲酯转化率、C11和C12总选择性、C11/C12物质的量比及裂化产物选择性降低。月桂酸甲酯通过脱羰/脱羧反应路径生成的CO/CO2几乎全部加氢转化为CH4,表明Ni/SiO2催化剂具有很高的甲烷化活性。研究还发现,较小Ni晶粒烧结、有机物种吸附及积炭会导致催化剂失活。     

Effects of added nonionic surfactant and inorganic salt on the rheology of sugar surfactant and CTAB aqueous solutions

The effect of adding tri(oxyethylene) dodecyl ether (C₁₂EO₃) on the phase and rheological behavior of sucrose hexadecanoate and CTAB aqueous solutions in the presence of added salt (NaBr) was investigated. Viscoelastic solutions are formed in CTAB and C₁₆SE systems upon addition of lipophilic nonionic surfactant C₁₂EO₃. The zero-shear viscosity shows a maximum at a certain mixing fraction of C₁₂EO₃, except in the case of the aqueous CTAB/C₁₂EO₃ system in the absence of salt. The rheological properties are strongly affected by the addition of salt to the CTAB systems but they remain unaltered in the case of C₁₆SE systems. In ionic systems, the mixing fraction of C₁₂EO₃ for the maximum viscosity depends on salt concentration.     

石油中间馏分中异构烷烃的分子识别

以石油加氢异构中间馏分及直馏柴油为研究对象,采用气相色谱/质谱联用技术对异构烷烃的分子形态进行了研究。实验表明各碳数异构烷烃组分在毛细管气相色谱柱上表现出明显的按取代基个数簇分离的现象。对异构烷烃的异构程度进行了表征,得到不同取代基个数的异构烷烃的保留指数(RI)定性表;同时根据化合物的质谱断裂规律,参考文献数据并结合碳数及沸点规律,对73种甲基取代的异构烷烃及10种生物标记的化合物单体进行了结构定性,并计算了保留指数。为在分子水平上认识航空煤油及柴油等石油中间馏分中的异构烷烃提供了基础。定性结果表明:在研究的加氢异构中间馏分中,异构烷烃主要由单取代基和二取代基的异构烷烃组成;而在直馏柴油中,单取代基异构烷烃和类异戊二烯类生物标记化合物丰度较高。     

多元醇一步法制备高碳烃液体燃料的研究

在较温和的条件下,山梨醇和木糖醇被氢碘酸还原转化为高碳烃液体燃料。产物采用GC-MS和FT-IR进行定量分析与表征,并对高碳烃产品的理化性质进行了测定。结果表明,以山梨醇为原料制备的高碳烃产物主要是包括C12H16、C12H18、C12H20、C12H22和C18H26在内的烷烃、烯烃和芳香烃等化合物,烃类的总产率可达85.1%。以木糖醇为原料的反应过程与山梨醇相似,但所得高碳烃是以C10和C15为主的烃类化合物,产率为62.8%。实验还以质量分数为50%的山梨醇和50%的木糖醇混合物为原料制备了高碳烃,结果发现,产物中除C10、C12、C15和C18烃外,还有一定量的C11烃生成,高碳烃产率为65.4%。反应产物经碱化、旋转蒸发和减压蒸馏后分离得到纯度较高的高碳烃,其含水量低于0.2%,常温下运动黏度为3.15~3.17 mm2/s,密度为0.830~0.840 g/mL,含氧量为1.8%~2.1%,热值高于43 MJ/kg。高碳烃的生成是由于多元醇被还原过程中C-I键的极性反转和分子间C-C键的偶联导致。