纳米电极稳态电流表征的探讨

稳态循环伏安法具有简单、快速判别电极性能和估算电极尺寸的特性,因而被广泛应用于超微电极的表征.但纳米电极由于尺寸极小,其表面形貌的细微变化对电化学行为有明显的扰动,从而影响纳米电极表征的准确性.结合电化学实验和有限元模拟,探讨了纳米电极尺寸、绝缘层半径和电极半径之和与电极半径之比（RG）和尖端孔道对稳态电流的影响.研究表明尺寸较小（r ≤ 80 nm）的纳米圆盘电极,由于反应速率相对扩散较慢,电极反应过程受动力学效应控制,使稳态电流曲线偏离半球形扩散控制的标准"S"型.此外RG值较小的纳米圆盘电极,物质到电极的传递被增强,使极限电流值增大.我们对内嵌式纳米电极进行了进一步研究,并发现电极尖端孔道阻碍了电活性物质的扩散,削弱了动力学的限制,使极限电流值低于同尺度的纳米圆盘电极,伏安电流曲线呈现标准的"S"型.本研究系统地探讨了电极尖端形貌与稳态电流的相互关系,加深了对纳米电极电化学行为的理解.     

二氧化硅包覆的杂多酸在双氧水存在条件下催化氧化甘油

催化剂的酸性和氧化还原性在催化生物质平台分子转化过程中起着非常重要的作用,杂多酸具有较强的酸性以及优良的氧化还原性,因而杂多酸在生物质催化转化领域备受关注。本文利用溶胶-凝胶法和硅烷化方法将杂多酸催化剂封装在二氧化硅载体内部,随后以傅立叶红外光谱、X-射线衍射仪、热重分析仪、透射电子显微镜、扫描电镜等手段对合成的材料进行了表征。红外光谱表明杂多酸在催化剂中保持了其完整结构,X-射线衍射表明杂多酸高度分散在二氧化硅载体上,电镜表征显示催化剂呈球形纳米颗粒形貌。基于以上表征结果,我们将包覆的杂多酸催化剂应用于甘油氧化,在以过氧化氢为氧化剂,温和反应条件下,合成的材料对甘油氧化具有良好的催化活性,其中对甲酸的选择性大约为70%,对乙醇酸的选择性大约为27%。硅烷化过程对于催化剂循环起着重要的作用,单纯二氧化硅的比表面积为287 m²·g^-1,二氧化硅包覆杂多酸经过硅烷化后,其比表面积降为245 m²·g^-1,而且孔径也有所降低。单纯二氧化硅与水的接触角为0°,而二氧化硅包覆的杂多酸在硅烷化之后的催化剂具有很强的疏水性,与水的接触角为137°。根据这些催化剂表征数据说明硅烷化过程不仅可以显著提高催化剂的疏水性,而且同时限制了载体孔径,阻止杂多酸流失到反应体系中,与传统的浸渍法将杂多酸负载在二氧化硅载体上得到的催化剂相比,催化剂的循环利用性显著提高。反应后的催化剂结构与新鲜催化剂相比,并没有发生明显变化。催化剂经过一次循环后,表面暴露了更多的活性中心,活性稍有提高。催化剂在反应体系中加入强质子酸可以显著提高反应的催化性能,揭示了Bronsted酸在甘油氧化过程中对甘油分子的活化起着重要的作用。     

铟酞菁/聚甲基丙烯酸甲酯复合物固体光限幅器性能

将在溶液中表现出优良非线性光学和光限幅性能的铟酞菁及其二聚物嵌入到非光学活性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中, 用传统的旋转涂膜法制备得到具有较高光学质量的复合物薄膜, 用开孔Z-扫描方法在532 nm 处研究了复合物薄膜材料的线性光学和非线性光学性能. 结果表明, 无论是铟酞菁单体还是轴向氧桥联的铟酞菁二聚物, 其PMMA复合材料的光限幅性能均显著优于相应的酞菁分子在溶液中的光限幅性能.     

溴代芳香碳糖苷的高效合成方法

首先在三氟乙酸银和无水四氯化锡体系中合成芳香碳糖苷2-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃糖)-1,4-二甲氧基苯(4a和4b), 再以弱路易斯酸硝酸铵为催化剂, 使用N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在温和条件下溴化4a和4b, 高产率地得到2-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃糖)-5-溴-1,4-二甲氧基苯(1a和1b); 讨论了NBS和硝酸铵的用量对溴化反应的影响, 并对产物的NMR进行了解析.     

C2对称性有机小分子催化的高对映选择性Aldol反应

以环己酮与4-硝基苯甲醛直接不对称Aldol缩合为模型反应,对一系列具有C2对称性的有机小分子催化剂进行了考察,其中(2S,5S)-吡咯烷-2,5-二羧酸的不对称催化效果最好.在10℃下,以DMSO为溶剂,30%摩尔分数催化剂用量,研究了多个取代芳香醛和环己酮的不对称催化Aldol反应,对映选择性为87%～99?.     

(2S,5S)-吡咯烷-2,5-二羧酸催化羟基丙酮的不对称Mannich反应

将(2S,5S)-吡咯烷-2,5-二羧酸用于催化羟基丙酮与苯胺和苯甲醛的直接不对称Mannich反应,以较好的收率(64~95%)和最高96% ee得到了syn-1,2-氨基醇化合物。     

无机氧化物载体对催化CO_2与环氧化合物合成环状碳酸酯的促进作用(英文)

以一系列无机氧化物与四丁基溴化铵为双组分催化剂体系,考察了其催化CO2和环氧化合物合成环状碳酸酯的反应性能.结果表明,在四丁基溴化铵与这些本身并没有催化活性的无机氧化物共同作用下,反应活性明显提高,表现出很强的协同催化作用.另外,通过对SiO2的表面硅烷基化,考察了其表面羟基数量对反应活性的影响,发现当SiO2的表面经过硅烷基化以后,反应活性大幅度降低,表明无机氧化物表面羟基对CO2环加成反应活性有非常显著的促进作用.     

抗蛋白吸附PLLA-MPEG微绒毛膜的制备

在左旋聚乳酸(PLLA)膜上采用朗格缪尔-布洛杰特(LB)技术、浇铸和化学接枝的方法制备了左旋聚乳酸-甲基端聚乙二醇(PLLA-MPEG)共聚物微绒毛膜。通过原子力显微镜(AFM)和水接触角测量等方法考察了制备方法及条件对绒毛层性能的影响,对绒毛层的亲水性、稳定性和抗蛋白吸附性能进行了对比分析。结果表明:通过这3种方法均能获得较亲水的抗蛋白吸附表面。PLLA-MPEG单分子LB微绒毛必须在热水中处理后才能牢固地黏附于PLLA膜上;浇铸的PLLA-MPEG成膜性好,但遇水易脱落,稳定性差;紫外光催化接枝的微绒毛制备简便、铆接牢固,可用于医疗器械或生物埋置材料的表面修饰。     

钡离子驱动荧光准轮烷

含有水溶性季铵盐基团的4-正己氨基-1,8-萘酰亚胺化合物在水中与葫芦脲[6]通过疏水及氢键作用形成准轮烷结构,而且体系荧光波长红移了17nm,荧光强度降低32%.研究表明,往准轮烷溶液中加入与葫芦脲[6]具有强结合力的Ba2+离子会使准轮烷结构离解,体系荧光恢复;而再往溶液中加入SO42-,Ba2+以BaSO4沉淀的形式被除去,这时准轮烷又重新生成.核磁氢谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命对体系的结合/离解过程的研究表明这种结合/离解过程是可逆的.本体系可以模拟插头/插座的连接和断开动作.     

稀土催化材料的制备、结构及催化性能

稀土催化材料的研究和发展为La和Ce等高丰度轻稀土元素的高质、高效利用提供了有效的途径.稀土元素具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征,作为催化剂的活性组分或载体使用时表现出独特的催化性能.本文从稀土氧化物、稀土复合氧化物、稀土-贵金属催化剂、稀土改性多孔催化材料等稀土催化材料出发,重点介绍和讨论了稀土的添加对催化剂的结构、活性和稳定性等的影响,阐述了稀土与过渡金属及氧化物、稀土与贵金属之间的相互作用,及对催化剂催化性能的影响.并对稀土催化材料的研究和发展提出了思考和展望.