金属有机框架化合物在非均相催化反应中的应用

金属有机框架化合物(metal-organic frameworks,MOFs)是近年来出现的一种新型无机材料,不仅具有非常高的表面积和孔隙率,而且材料的框架结构丰富、可控,可用于气体吸附、生物医学以及磁性材料等,应用前景广阔。特别是MOFs在非均相催化反应中的应用更是吸引了大批学者的注意,研究发展非常迅速,已取得了许多成果。本文首先介绍了MOFs作为催化剂所具有的独特优点,实际应用中可能存在的问题,以及相应的解决方案;其次基于MOFs的三个结构要素系统总结了目前MOFs在非均相催化反应中的探索和应用;最后讨论了MOFs在非均相催化研究中需要重视的问题,以期为MOFs在非均相催化反应中的应用研究提供参考。     

结构化纳米Ziegler-Natta催化剂制备超高分子量聚乙烯

用1,4-丁二醇作为络合沉淀剂,通过再结晶活化法将晶型混乱并具有晶格缺陷的纳米级MgCl2晶粒均匀分散在硅胶表面,形成结构化纳米载体.将此载体用于负载TiCl4得到结构化纳米Ziegler-Natta催化剂.研究了醇镁比对载体形貌的影响,以及结构化纳米催化剂用于乙烯聚合的催化特性和产物特点.乙烯淤浆高压聚合结果表明结构化纳米Ziegler-Natta催化剂可用于制备超高分子量聚乙烯,并且温度对催化剂活性和聚乙烯产物的分子量都有很大的影响,在实验条件下催化剂活性可达到1261 kg PE.(molTi)-1.h-1.10-5Pa-1,超高分子量聚乙烯的黏均分子量可达到5.87×106.SEM、DSC和粒径分析等结果表明,结构化纳米催化剂制备的聚乙烯产物结晶度高,在实验考察条件下最高可达到49.5%,而且产物形貌规整,接近球形,平均粒径在68～69μm之间,利于后续的生产加工.     

动态动力学拆分制备(R)-1-氨基茚满

首次采用动态动力学方法成功制备光学纯(R)-1-氨基茚满.以十二烷基磺酸根离子改性的层状双氢氧化物(LDH)为载体负载金属钯制备了新型消旋催化剂Pd/LDH-DS,对其消旋化(S)-1-氨基茚满的反应条件进行了研究,发现其具有优越的反应性能;在此基础上结合脂肪酶Novozym 435的反应条件,最终确定以甲苯为反应溶剂,戊酸对氯苯酯为酰基供体,底物浓度为82.5 mmol/L,55℃条件下反应15 h后制备得到(R)-1-氨基茚满戊酸酯,产物转化率>99%,产物光学纯度eeP>99%.     

POSS基树枝状大分子的合成与应用

树枝状大分子(dendrimer)是一种高度支化、纳米尺度的人工合成大分子,具有独特的物理化学性能和重要的应用前景。利用具有8个可官能化顶点的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为树枝状大分子的核心,可在一定程度上简化树枝状大分子繁琐的合成与分离过程,在低代数时就可获得较大的表面官能团密度,并使树枝状分子呈现球形对称结构。POSS基树枝状大分子结合了POSS和树枝状分子结构与性能的优势,是一类极具潜力的有机-无机纳米杂化材料。本文综述了近年来POSS基树枝状大分子的最新研究成果,介绍了具有代表性的POSS基树枝状大分子的合成方法以及它们在催化剂、生物材料、液晶材料和发光材料等领域的应用研究进展,并对该新型材料的发展趋势做了展望。     

聚丙烯酰胺-聚乙二醇-水体系相图及丙烯酰胺单体在两相中的分配

聚丙烯酰胺(PAAm)和聚乙二醇(PEG)两种水溶液混合时能形成双水相体系,其中上层为PEG富集相,下层为PAAm和PEG的混合相.用凝胶渗透色谱(GPC)法和浊度滴定法研究了PAAm-PEG-H₂O双水相体系的相图,结果表明,随着PEG分子量的升高,体系的分相浓度下降.在PAAm-PEG20000-H₂O体系中,随着体系温度升高,分相浓度先下降后升高,55℃时分相浓度最低.丙烯酰胺(AAm)单体能在两相中发生相分配,分配系数随着PAAm浓度和平衡温度的增加而增大,随着PEG浓度的增加而下降.     

RESS技术制备负载型茂金属催化剂的表面特性研究

用X-射线光电子能谱法分析了超临界溶液快速膨胀法制得的二氯二茂钛(Cp₂TiCl₂)颗粒、聚苯乙烯(PS)颗粒和二氯二茂钛/聚苯乙烯(Cp₂TiCl₂/PS)负载型颗粒的表面化学性质,得到了三种不同颗粒的表面元素组成及元素结合状况,发现只有聚苯乙烯(PS)颗粒在喷射过程中吸附CO₂和标记物CH₃CH₂OH,而二氯二茂钛(Cp₂TiCl₂)颗粒和二氯二茂钛/聚苯乙烯(Cp₂TiCl₂/PS)负载型颗粒都不吸附CO₂和CH3CH₂OH,表明通过选择合适的操作条件,超临界溶液快速膨胀法制得的Cp₂TiCl₂/PS颗粒是以PS为内芯、Cp₂TiCl₂为外壳的负载型催化剂,为超临界溶液快速膨胀法制备负载型催化剂的新型工艺的可行性提供了依据。     

环糊精分子管道的制备与应用

环糊精分子管道是一种基于环糊精制备的中空管状聚合物,因其特殊的空腔结构及与客体分子间的选择性组装现象而引起广泛关注。本文综述和比较了环糊精分子管道的主要制备方法,着重阐述了环糊精分子管道与客体分子间的选择性组装现象、机理及影响因素方面的研究成果。对环糊精分子管道的应用现状和潜在的应用价值进行了概括,最后提出了应予以重视...     

pH响应的磁共振成像造影剂的研究进展

pH响应的磁共振成像(MRI)造影剂不仅能够对病变部位进行特异性增强成像,提高MRI检测疾病的灵敏度,而且可通过检测病变组织中的pH变化,为疾病的诊断提供依据。本文综述了pH响应的MRI造影剂的研究进展,介绍了其pH响应机理、种类与结构及应用,并对它的发展前景做了展望。     

超临界溶液浸渍法制备负载磺胺嘧啶银不对称壳聚糖膜伤口敷料研究

利用超临界溶液浸渍法(SSI)将磺胺嘧啶银(AgSD)负载到不对称壳聚糖膜(ACF)制备伤口敷料,研究了SSI过程操作压力及温度对载药量的影响,并对AgSD-ACF的吸水量、水蒸气渗透速率、体外释放、抑菌性能和动物皮肤伤口愈合行为进行了考察.结果表明,AgSD-ACF的载药量随着CO2压力的升高先增加后减少,而温度对载药量的影响较复杂,在20 MPa和50℃时载药量达到最大为5.0 mg/g.AgSD-ACF的水蒸气渗透速率和吸水量可通过改变ACF中致密层的厚度进行调节.AgSD-ACF具有缓释作用,可持续释放10 h以上,并且对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均有较强的抑制作用.动物试验显示AgSD-ACF伤口敷料具有促进大鼠皮肤伤口愈合的作用.     

偏氯乙烯共聚物/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备与表征

通过硝酸根插层层状双金属氢氧化物(LDH)与可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂S,S’-对(α,α’-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(CTA)阴离子的离子交换制备CTA阴离子插层LDH,再通过原位RAFT活性自由基聚合制备偏氯乙烯-丙烯酸甲酯(VDC-MA)共聚物/LDH纳米复合材料.采用傅里叶变换红外光谱、元素分析和X-射线衍射、透射电子显微镜、凝胶渗透色谱仪和热失重仪表征了CTA阴离子插层LDH和纳米复合材料的结构和性能.结果表明,CTA阴离子可以置换硝酸根阴离子插入到LDH层间,LDH层间距由0.89 nm增大到1.50 nm;在原位RAFT聚合过程中,LDH逐渐剥离,LDH以纳米层板形式分散在VDC-MA共聚物基体中;VDC-MA共聚物数均分子量随加入的插层CTA阴离子含量增加而减小,聚合具有活性特征.此外,含量LDH的引入可明显提高VDC-MA共聚物的热稳定性.