微纳米纤维素功能膜在能源与环境领域的应用

探寻绿色清洁的资源与材料以维持高效的社会经济增长是未来数十年人们面临的最大挑战之一. 可持续资源与绿色材料的开发是降低传统化石能源与材料比重的最有前途的方案. 纤维素作为一种可持续发展、 可生物再生、 储量丰富且低成本的天然高分子聚合物, 在众多领域中具有广泛的应用, 并且纤维素可以加工成各种构型, 包括气凝胶、 泡沫、 海绵和薄膜等. 本文介绍了不同形态的纤维素及其衍生物组装而成的功能膜在能源与环境中的应用, 综述了微纳米纤维素及其衍生物在先进功能化储能器件方面的最新进展和制备方案, 以及在用于水处理的膜分离技术中的应用, 其中重点讨论了微纳米纤维素及其衍生物功能膜在电池、 电容器及水处理等领域中的作用, 如隔膜、 柔性电极膜和分离膜等. 此外, 还对纤维素及其衍生物功能膜的未来发展进行了总结和展望.     

3D打印便携式凝胶电泳装置用于蛋白质的快速检测

随着现场分析对于快速、便携和经济型检测的需求,分析仪器的便携化和微型化备受关注。3D打印技术的不断发展,将会极大推动小型化、便携式实验设备的开发和研制。分析仪器的微型化有助于促进资源不足地区在医疗现场、食品安全和环境污染等方面的现场监测。目前,用于蛋白质分离的凝胶电泳装置多为实验室用小型化分析仪器,可用于现场快速分离蛋白质的小型化仪器尚未见报道。该研究设计加工了一款便携式凝胶电泳装置,用于蛋白质的快速分离检测。首先,通过3D打印加工的凝胶电泳装置可在实验室内方便、快捷、低成本的复制。其次,通过对预染蛋白质相对分子质量标准的分离测试,对该系统结构进行优化。优化后该凝胶电泳装置电泳槽的尺寸仅为15 mm×20 mm×17 mm,采用3D打印技术可在5 h内加工完成,耗费打印材料10 mL。正负极所用电泳缓冲液共需4 mL,所使用的25 V锂电池可实现100 h左右的工作时间。装置优化后可实现蛋白质的快速高效分离。随后,在5种常用蛋白质相对分子质量标准的分离中,该装置与商业化平板凝胶电泳分离效果相当,同时具备更快的分离速度。该研究在便携式凝胶电泳装置的开发及其在蛋白质快速分离方面取得了初步成果,但在分离完成后立即对蛋白质进行定量分析以及更多实际样品的应用方面还需要进一步研究。     

苯并咪唑衍生物的合成改进

利用空气作氧化剂, 无需任何催化剂, 以甲醇作溶剂, 芳香醛与邻苯二胺反应一步合成苯并咪唑衍生物, 产率均超过69%, 产物的结构通过元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱确证, 该方法具有操作简单、反应条件温和、环境友好的优点.     

比率型荧光探针的设计合成及其对Al3+识别性能研究

为了进一步提高金属离子探针的选择性和灵敏性,以3,5-二氨基苯甲酸和2,4-二羟基苯甲醛为原料,设计合成了一种比率型金属离子探针L(3,5-二(2,4-二羟基）苯基亚氨基)苯甲酸)。通过核磁、质谱和红外等方法对探针L的结构进行了表征,并利用荧光光谱、紫外光谱对探针L的光学性能进行了研究,结果表明：L对Al3+具有良好的选择性和灵敏性,受其它金属离子的干扰较小,并且反应前后伴有明显的颜色变化（黄色到无色）。通过计算,缔合常数为Kb = 1.35×104,L对Al3+的检出限低至8.6×10-8 mol/L,低于饮用水和食品中铝含量的国家标准,该离子探针有望应用于食品和水环境中Al3+的检测。     

含富勒烯结构单元酞菁的研究概况

通过不同的合成方法,将富勒烯嫁接到酞菁环的周边或轴向位置上,可以形成一类新型的具有特殊结构和性质的酞菁一富勒烯化合物.综述了具有代表性的含富勒烯结构单元的酞菁的合成及电化学、光致电子转移、分子聚集和自组装等方面的研究概况.     

混合配体构筑的配位聚合物的合成、结构与荧光性质

在溶剂热条件下,利用Cd（Ⅱ）、Co（Ⅱ）在混配体体系下合成出3个结构新颖的配位聚合物[Cd₃（pic）₄（H₂bmimb）]_n（1）,[Co₃（pic）₄（H₂bmimb）]_n（2）和[Cd₂（1,2-mbix）（pic）₂（H₂O）₂]_n（3）（pic=5-苯基间苯二甲酸;H₂bmimb=1,4-二（（2-甲基咪唑）亚甲基）苯;1,2-mbix=1,2-二（（2-甲基咪唑）亚甲基）苯）,并通过单晶X射线衍射、红外光谱、热重分析、元素分析、粉末X射线衍射和荧光光谱等对配合物进行了表征。配合物1和2中金属离子Cd²⁺、Co²⁺均与pic配体形成了三维阴离子骨架,双质子化的双咪唑配体位于骨架中平衡骨架电荷。配合物3中,Cd²⁺金属中心与pic、1,2-mbix配体配位形成一维链,链与链之间通过苯环间的π…π堆积形成二维层,进而通过氢键形成三维超分子结构。配合物1和3表现出良好的荧光性质。     

天然产物Divergolide A手性甲基酮片段（C4-C10）的合成

手性甲基酮片段（C4-C10）是天然产物Divergolide A的重要组成部分。分别采用3种方法实现了该片段的合成。第一种方法包含手性丁酸衍生物的常规不对称烷基化反应及后续反应等8步反应，总收率42%；第二种方法包含手性辅基诱导的手性丁酸衍生物的迈克尔加成反应和选择性维悌希反应等4步反应，总收率58%；第三种方法包含二苯基脯氨醇甲醚催化的甲基乙烯基酮的迈克尔加成反应和选择性维悌希反应等两步反应，总收率67%。产物结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(EI)确证。      

La（Ⅲ）与β-丙氨酸缩β-萘酚醛双核配合物的合成、表征及其与DNA的作用

合成了La(Ⅲ)与希夫碱β-丙氨酸缩β-萘酚醛(以KHL表示)双核配合物。通过元素分析,IR,UV,摩尔电导及热分析,确定配合物的组成为[La2(L)2(NO3)2].2C2H5OH。采用荧光光谱法对其与DNA的作用进行了初步研究,结果表明:随着配合物浓度的增加,对EB-DNA体系的荧光猝灭作用增强,配合物与DNA发生了类似于EB的较强的插入作用。     

异双希夫碱配合物的合成与表征

邻苯二胺与5-氯-2-羟基二苯酮、2-羟基-1-萘醛作用合成了一种异双四齿希夫碱配体C30H21N2O2Cl(H2L)。在无水体系中该配体与金属醋酸盐作用合成了5种固体配合物[ML]·nH2O(M=Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ);n=0-1)。通过元素分析、IR、UV、TG-DTG及摩尔电导分析等手段对合成的配合物进行了表征。