自下而上法制备金-介孔二氧化硅复合纳米管用作还原4-硝基苯酚的催化剂

采用自下而上方法制备了金-介孔二氧化硅复合纳米管,其中金纳米粒子作为催化剂嵌在介孔二氧化硅纳米管管壁内侧。金纳米颗粒的团聚、脱落和晶粒尺寸生长都可以被有效限制,而且催化剂负载量和尺寸大小均可实现简单控制。管壁中的介孔孔道、纳米管末端开口以及一维中空管道可以协同促进反应物扩散,从而提高4-硝基苯酚还原反应活性。循环实验证明这种复合纳米管催化剂具有良好的可重复使用性,而且在反应过程中未出现金纳米粒子脱落或团聚现象。     

不同聚合物对纳米SiO2表面改性的研究进展

纳米SiO2由于具有无味、无毒、无污染等特性,因而被广泛用作无机纳米填料。纳米SiO2极易团聚,从而限制了它的广泛应用。但纳米SiO2表面富含大量的硅羟基,可对其进行表面改性。纳米SiO2表面改性的方法较多,主要有表面物理改性和表面化学改性两种,其中表面化学改性中又以聚合物改性的效果最好。本文综述了国内外利用不同的聚合物——亲水性、疏水性和两亲性聚合物对纳米SiO2表面的化学改性,并对其应用进行了分析,展望了其发展前景。     

不同形貌聚苯胺-过渡金属氧化物复合材料的制备及其在电化学中的应用研究进展

聚苯胺(PANI)与过渡金属氧化物(TMO)具有良好的物理和化学性质,但它们在很多领域的应用仍受到自身缺陷的限制。而PANI与TMO复合后形成的纳米复合材料,二者之间可产生协同及互补作用,能够有效地克服两种材料的缺陷、提高复合材料的电化学性能。本文综述了硬模板、软模板存在下管状、棒状、球状、纤维状、花状等不同形貌PANI-TMO纳米复合材料的制备,着重介绍了通过化学氧化聚合法在TMO表面聚合苯胺。还综述了不同形貌的纳米复合材料在超级电容器、锂离子电池、传感器等电化学领域的应用。     

不同形貌聚苯胺的合成及其在电化学中的应用研究进展

综述了不同形貌聚苯胺(PANI)的合成及其在电化学中的应用研究进展,阐述了PANI形貌的分类及其制备方法,着重介绍了化学氧化聚合法合成不同形貌的PANI,并讨论了苯胺的浓度、氧化剂的浓度、温度、pH值、表面活性剂、掺杂剂等参数对PANI形貌的影响。此外,本文还概述了PANI在超级电容器、传感器、防腐材料等领域的应用。     

利用石墨烯-炭黑组成的二元碳载体增强甲酸在钯催化剂上电化学氧化的活性

本文采用"一锅法"将氧化石墨烯(GO)、炭黑(C)和钯离子用NaBH4共还原,制备了石墨烯-炭黑二元载体(Gr-C)负载的钯催化剂(20%Pd/Gr-C),用于催化甲酸的电氧化反应.电化学测试结果表明,前驱体GO和C的质量比为3:7的Pd/Gr0.3C0.7催化剂催化活性最好,它的峰电流密度(102.14 mA mgPd-1)约为Pd/C催化剂(34.40 mA mgPd-1)的3倍,为钯/石墨烯催化剂(Pd/Gr,38.50 mA mgPd-1)的2.6倍.甲酸在Pd/Gr0.3C0.7催化剂电极直接氧化时的峰电位比Pd/C催化剂的峰电位负移约120 mV,比Pd/Gr催化剂的峰电位负移约70 mV.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)等手段对催化剂进行了表征.从SEM图像可以观察到,球形的炭黑团簇聚集在具有褶皱的石墨烯面上,形成了炭黑团簇/石墨烯三维立体结构,有效地抑制了相邻石墨烯层在范德华力作用下的吸引聚集和堆叠造成的石墨烯表面积减小,减小了单层石墨烯叠合成为多层石墨所造成的导电性损失,避免了相邻石墨烯片叠合形成封闭空间,有助于反应物和产物分子的运动.载体的三维结构使反应物分子更容易到达钯纳米粒子,有利于催化性能的提高.XPS结果也证实了二元Gr-C载体对Pd催化的促进作用.Pd/Gr0.3C0.7催化剂的Pd 3d5/2峰发生了右移,表明Pd 3d电子结合能正移,Pd 3d电子云密度降低.具有较低的3d电子云密度的Pd不易与甲酸氧化过程中吸附的中间体(COOH)ads结合,钯催化剂上(COOH)ads表面覆盖率降低,从而使甲酸更容易直接脱氢氧化生成CO2,有利于甲酸通过直接途径进行电化学氧化.与Pd/C,Pd/Gr相比,Pd/Gr0.3C0.7催化剂对甲酸电氧化有最好的催化活性.Pd/Gr0.3C0.7催化剂优异的催化活性可归因于其内在的三维纳米结构:炭黑团簇有效地抑制了石墨烯纳米片的聚集,保持了其大的比表面积和高导电性,促进了反应物和产物分子的运动.此外,Pd纳米粒子与二元载体之间的强相互作用降低了Pd的3d电子云密度,使甲酸氧化主要经直接途径进行.本文证实了钯金属和石墨烯-炭黑二元载体之间的强相互作用,提供了简单和高性价比的方法以提高钯基催化剂的活性,有利于工业化的应用.     

SGLT2抑制剂3-脱氧达格列净简便的汇聚式合成方法

3-脱氧达格列净(1)是一个高选择性的强效钠依赖性葡萄糖转运子2(SGLT2)抑制剂.本研究发现了一条以廉价的α-D-甲基吡喃葡萄糖(2)为起始原料的简便的3-脱氧达格列净(1)的汇聚式合成路线,共13步,总产率38%.在此过程中系统研究了4,6-O-苄叉-α-D-甲基吡喃葡萄糖苷(3)中2-OH和3-OH的选择性保护策略,使用NOE(nuclear overhauser effect)技术对区域异构体进行了结构鉴定,并对区域异构体的相对比例和相对极性提出了合理解释;在此过程中对4,6-O-苄叉-2-O-叔丁基二苯基硅基-α-D-甲基吡喃葡萄糖(4)中葡萄糖片段上位阻较大3-OH的脱氧策略也进行了系统研究,最终获得了最优的脱氧策略.该路线为一条汇聚式路线,具有廉价、操作简便的特点,可以作为一种高效合成3-脱氧苯基C-葡萄糖苷类化合物的通用方法.     

纳米载体在共负载siRNA及化疗药物对逆转肿瘤多药耐药性方面的应用

近年来,基于小干扰RNA(siRNA)的基因干扰技术从基因水平上调节与肿瘤产生多药耐药性相关的各种蛋白进而逆转化疗多药耐药性方面表现出了巨大的应用潜力。鉴于此,研究者们在RNA干扰与化疗药物的协同抗癌方面做了大量工作。但游离的siRNA在无载体的情况下不易被细胞吸收,而且会被血浆和组织中内源性的核糖核酸酶降解,因此必须将siRNA负载在载体上才能有效应用于肿瘤治疗。鉴于纳米载体的安全、高效及靶向性等优点,人们已经发展出大量能同时负载siRNA及化疗药物的纳米复合体系。本文主要评述了近年来报道的一些纳米材料在共负载siRNA及化疗药物对逆转肿瘤多药耐药性方面的应用,以及研究中经常用到的一些逆转多药耐药的作用靶点。     

不同形貌聚吡咯及其复合材料的合成与电化学应用研究进展

聚吡咯(PPy)具有良好的电荷传输能力,PPy与金属氧化物、硫化物复合材料具有优异的电化学性能。本文综述了硬模板、软模板存在下纤维状、管状、球状等不同形貌PPy的制备,PPy与单金属/双金属氧化物、硫化物可构筑纤维状、管状、球状等不同形貌的复合材料,着重介绍了化学氧化聚合法制备不同形貌的PPy及其复合材料。本文还概述了不同形貌的PPy及其与金属氧化物、硫化物复合材料在超级电容器、锂离子电池、传感器等电化学领域的应用。     

以开孔的二维MFI纳米片为构筑单元制备沸石片膜

以食人鱼溶液(体积比为3∶1的95%～98%(w/w)H_2SO_4和30%(w/w)H_2O_2混合液)处理多层MFI(ML-MFI)除去有机结构导向剂(OSDA),经超声剥离和沉降纯化后得到了开孔的MFI沸石纳米片。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_2吸附-脱附、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)等手段对得到的MFI沸石纳米片进行表征,发现食人鱼溶液处理可移除ML-MFI中的OSDA,再经超声剥离得到可分散、开孔的MFI沸石纳米片。将MFI沸石纳米片用简单抽滤的方式沉积到自制Al_2O_3载体上,不经二次生长得到了连续的沸石纳米片膜。单组分气体渗透性能测试结果表明,制备的MFI沸石纳米片膜对正/异丁烷的理想选择性为4.1～5.8,正丁烷的渗透速率为2.2×10~(-7)～4.1×10~(-7) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1)。     

蒸汽辅助合成STW结构硅锗酸盐分子筛

采用蒸汽辅助法制备了高稳定性STW结构硅锗酸盐分子筛. 相比于传统水热方法, 使用温和的蒸汽辅助可显著减少模板剂用量, 产物结晶度与骨架Si元素含量更高. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 能量散射谱(EDS)、 热重(TG)分析等技术手段考察了蒸汽辅助合成硅锗酸盐分子筛过程中水对产物结构的影响, 发现随着外加水量的增加, 产物从纯相GeO₂逐渐转化为STW分子筛纯相, 最终变为GeO₂, STW与MFI结构的混相; 此外, 反应物中带入的痕量水可以优先活化Ge元素, 从而在一定程度上决定了产物构型.