流动注射分析用新型钆离子电极

功能高分子为活性材料,加热压片,制成新型钆电极。其性能较PVC式钆离子选择电极为优。取钆电极膜片制成流通式钆电极,与流动注射仪联用,测得电极斜率59mV,与静态响应相似。每次进样500μl,测定频率每小时60～100次。操作简单,重现性好。     

通过溅射与退火制备的用于固体氧化物燃料电池的氧化钆掺杂氧化铈电解质隔层

采用溅射或溅射与退火相结合的方法制备了一系列氧化钆掺杂的氧化铈（GDC）隔层,并考察了其对固体氧化燃料电池性能的影响. 结果表明,200 ℃下溅射获得了立方结构氧化钆掺杂的氧化铈均匀薄膜,在900-1100 ℃范围内的退火处理使得GDC薄膜致密,从而有效阻止了氧化钇掺杂的氧化锆电解质与阴极材料之间的反应,大幅度提高了电池的电化学性能.     

功能高分子活性材料的制备方法对钆离子选择电极性能的影响

近年来,我们研究了以功能高分子为活性材料的稀土离子选择电极,发现除功能高分子活性材料的结构对稀土离子选择电极性能有影响外,活性材料的制备工艺对电极性能也有影响。     

采用新型离子表面印迹材料在皮米尺度上对相邻稀土离子进行识别分离的研究

将丙烯腈接枝聚合于硅胶微粒表面, 然后将接枝的聚丙烯腈转化为聚偕胺肟(PAO), 制得了功能接枝微粒PAO/SiO₂. 采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术, 以稀土钆离子为模板离子, 戊二醛为交联剂, 对接枝在硅胶表面的PAO大分子链进行了离子印迹(IIP), 制备了钆离子表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂. 以与钆元素相邻的稀土元素铕及钐的离子为对比物, 采用静态与动态两种方法, 考察研究了表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂对钆离子的结合性能与离子识别特性. 研究结果表明, 离子表面印迹材料IIP-PAO/SiO₂对钆离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性. 相对于离子半径与其仅差1～3 pm的相邻稀土离子铕离子及钐离子, IIP-PAO/SiO₂对钆离子的识别选择性系数分别为7.49与7.93. 此外, 印迹材料IIP-PAO/SiO₂还具有良好的洗脱性能, 以稀盐酸溶液作为洗脱液, 29个床体积内解吸率可达99.54%.     

芹菜素-钆配合物的合成及其抗小鼠高尿酸血症研究

将芹菜素(AP)与钆(III)离子配位生成配合物,以期提高芹菜素抗高尿酸血症活性。以具有一定抗炎、抗痛风活性的芹菜素为配体,以稀土金属钆(III)离子为配位中心,设计合成芹菜素-钆配合物(AP-Gd)。采用紫外(UV)、红外(IR)、氢核磁共振(~1H-NMR)、电导法、 X射线光电子能谱(XPS)、差热-热重分析(TG-DTA)等技术对配合物的化学结构进行表征。考察配合物对酵母浸粉联合氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症小鼠模型中尿酸、黄嘌呤氧化酶及超氧阴离子水平的影响。结果表明:芹菜素与钆(III)离子配位生成了配合物,配合物组成式为:[Gd(C_(15)H_9O_5)_2]·NO_3·3H_2O。芹菜素A环的5-OH和C环的4位C=O与钆(III)离子形成了配合物,且芹菜素与钆(III)离子的配位比为2。抗高尿酸症活性研究发现,芹菜素-钆配合物对高尿酸血症小鼠黄嘌呤氧化酶的抑制作用、清除超氧阴离子能力、降低血清尿酸水平及促进尿酸排泄能力均优于芹菜素,提示芹菜素与钆(III)离子配位后,所得配合物抗高尿酸血症活性增强。     

γ射线辐照对含钆有机玻璃性能的影响EI北大核心CSCD

以^(60)Co作为γ射线源,对不同Gd元素含量的含钆有机玻璃进行不同剂量的γ射线辐照。通过可见光吸收光谱仪、万能试验机、热重分析仪和电子顺磁共振波谱仪等仪器测定含钆有机玻璃在γ射线辐照前后的光学性能、力学性能、热性能和自由基的变化。结果表明,随着γ射线辐照剂量的增加,含钆有机玻璃发生辐照降解,产生大量自由基,导致材料发生变色发黄现象,冲击强度、弯曲强度以及热稳定性能均有下降的趋势。且Gd元素含量越高,辐照降解程度越大。     

吡啶二酰胺铕掺杂钆、钇配合物发光性能研究

摘要: 以BCPD为配体,按不同摩尔比掺杂Ln 3+ (Ln = Gd,Y）的Eu混合物为中心体,合成掺杂钆、钇的稀土铕配合物EuxLn1-x-BCPD,并对配合物进行了光谱分析。红外分析结果表明掺杂钆、钇后的配合物结构与未掺杂的BCPD-Eu配合物的配位结构基本保持一致;荧光分析结果表明：两种掺杂离子对铕配合物的特征荧光均存在“共发光效应”,但钆的共荧光作用要强于钇;随着掺杂离子的加入,体系中R值均大于1,且当掺杂稀土离子与铕离子的比例接近1:1时,所得掺杂配合物的荧光强度最大。实验结果为进一步开发成本低且发光性能良好的稀土发光材料提供了依据。     

功能高分子膜电极的研究——钆离子选择电极的研制

以功能高分子为活性材料,制成PVC膜钆离子选择电极。其电位与钆离子活度的负对数成线性关系。电极斜率为52～59mV(室温),对镨、钐、钕等离子有一定的选择性。内阻约为1.8MΩ,适宜的pH范围为5.2～6.1,检测下限为3.2×10~(-6)M,响应迅速。     

掺杂钆、钇的吡啶二酰胺铕配合物的发光性能

以N,N'-二(2-羧基苯基)-2,6-吡啶二甲酰胺(BCPD)为配体,按不同摩尔比掺杂Ln3+(Ln=Gd,Y)的Eu混合物为中心体,合成掺杂钆、钇的稀土铕配合物EuxLn1-x-BCPD,并对配合物进行了光谱分析。红外分析结果表明,掺杂钆、钇后的配合物结构与未掺杂的BCPD-Eu配合物的配位结构基本保持一致;荧光分析结果表明,两种掺杂离子对铕配合物的特征荧光均存在"共发光效应",但钆的共荧光作用要强于钇;随着掺杂离子的加入,体系中R值均大于1,且当掺杂稀土离子与铕离子的比例接近1∶1时,所得掺杂配合物的荧光强度最大。实验结果为进一步开发成本低且发光性能良好的稀土发光材料提供了依据。     

金属-有机框架材料在超级电容器中的优势和进展

金属-有机框架（Metal-organic framework, MOF）材料因其出色的比表面积、众多的活性位点、可调的孔径范围和灵活的框架结构,在气体分离、储能和催化等领域发挥着重要的作用.近年来,采用高表面积、永久孔隙以及包含固有的氧化还原活性位点的MOF材料作为超级电容器的电极材料引起了研究者们的关注.本文主要从MOF在超级电容器领域的研究出发,着重介绍了其性能和结构对超级电容器电化学性能的影响,阐述了关于MOF性能调控和结构设计的研究进展.首先, MOF的电导率是影响超级电容器能量密度和功率密度的一大关键性能,而其材料的特殊结构又直接影响了导电率.其次, MOF丰富的活性位点和可调的孔径尺寸等特点都为其导电性能的提升创造了条件.此外, MOF的结构稳定性与超级电容器的循环性能密切相关,稳定结构的构建是增强超级电容器循环性能的重要前提.最后,对MOF未来在超级电容器领域中的研究进行了展望,结构的调控仍然是这一领域的重要研究方向.     

丝胶蛋白的结构、性能及生物医学应用

丝胶蛋白来源于天然蚕茧,具有良好的生物相容性和一系列独特的生物学性能,是一种性能卓越的天然生物材料。丝胶蛋白特有的氨基酸组成和结构性质赋予了其良好的水溶性、促细胞黏附和增殖活性、原位荧光性、抗氧化活性以及酪氨酸酶抑制活性等。在交联剂、化学活性基团和紫外光等作用下,丝胶蛋白能交联形成微纳米结构材料、二维(图案化)膜材料、水凝胶或三维多孔支架,在创伤修复、组织再生、药物传递、生物医药和材料涂层等生物医学领域显示出广阔的应用前景。本文基于丝胶蛋白近年来重要的研究成果,综述了丝胶蛋白的结构和理化性质,重点讨论了丝胶蛋白材料的设计方法及其在生物医学中的最新应用,并对丝胶蛋白的发展趋势进行了展望。     

简化的溶胶凝胶法合成LiMn2-xLaxO4及电性能研究

采用以水溶液作为反应介质的简化的溶胶凝胶法制备了LiMn2O4和稀土La掺杂的LiMn1.98La0.02O4粉体材料, 此方法工艺简单, 容易控制, 制备周期短. 利用XRD, SEM对材料粉体进行结构形态表征, 并以合成的材料为正极活性材料测试其充放电性能、循环伏安性能、 电化学阻抗谱性能. 实验结果表明: 材料LiMn2O4和LiMn1.98La0.02O4具有较好的尖晶石结构, 且颗粒分布均匀, 掺杂La的材料循环性能有较大改善. 以LiMn2O4为正极活性物质的扣式电池首次放电比容量129.38 mAh · g-1, 循环20次后容量保持在94%, 以LiMn1.98La0.02O4为正极活性物质的扣式电池首次放电比容量106.77 mAh · g-1, 循环20此后容量保持在96.2%.     

二维光催化材料电子结构和性能调控策略研究进展

二维光催化材料具有丰富的表面活性位点、独特的几何结构、可调的电子结构和良好的光催化活性,在环境净化和能源转化等领域具有潜在的应用价值。鉴于此,二维光催化材料的合成方法和性能调控策略得到了快速发展。以往的策略主要集中在形貌和几何结构特征的调节上,实际上并不能完全满足高效稳定的光催化剂的设计需求。通过表面设计构建丰富的活性位点和调整电子结构,可以提高光催化性能及其稳定性。本文从光吸收、电荷分离和活性位点三个方面综述了二维光催化材料的表面设计和电子结构调控策略的研究进展,包括元素掺杂、异质结设计、缺陷构造、单原子修饰、等离子体金属负载等方法,总结了电子结构调控对二维光催化材料净化典型空气污染物反应机理的影响机制。最后,对二维光催化材料研究中存在的问题和挑战进行了分析和展望。     

含磺胺嘧啶基团的葡聚糖钆配合物的研究

将具有肿瘤靶向性的磺胺嘧啶(SD)、二乙三胺五乙酸(DTPA)与葡聚糖(dextran)大分子侧链羟基偶联,合成葡聚糖大分子配体(SD-Dextran-DTPA),再与金属钆离子Gd3+配合,从而制备肿瘤靶向性葡聚糖大分子钆配合物(SD-Dextran-DTPA-Gd).对所合成的配体及钆配合物进行FTIR、UV和1H-NMR等结构表征,测试了配体及钆配合物在水溶液中的粒径分布和zeta电位、钆配合物的体外弛豫率、细胞摄取与T1加权磁共振成像性能.与小分子钆-二乙三胺五乙酸(Gd-DTPA)相比,SD-Dextran-DTPA-Gd具有较高的弛豫率,对肺癌细胞系H460、乳腺癌细胞系MDA-MB-231和T40D均有较好的亲和性,可被肿瘤细胞较好地摄取,并能获得较好的肿瘤细胞磁共振成像.     

碱性水电解阳极材料研究进展

本文述评了对工业电极材料的基本要求和提高阳极活性的几种途径, 列举了一系列用于碱性水电解的活性阳极材料, 在分析了材料物理化学特性与其催化活性之间的关系后, 着重利用σ^*键理论和MO 理论讨论了结构与性能之间的关系。     

木质素先进材料的研究进展

综述了木质素改善合成高分子材料的性能和制备光电材料、阻燃材料、电磁屏蔽材料等方面的研究进展。加强木质素结构和性能的基础研究,解决木质素反应活性偏低以及与基体相容性差的问题,将木质素的耐辐射、可生物降解、阻燃、电磁屏蔽等特异性能引入到传统合成高分子材料中,制备性能优异、功能多样的先进高分子材料,是木质素高值化利用的一个重要方向。     

钆基低温磁制冷无机化合物的研究进展

简要介绍了磁制冷的基本原理、表征及磁热效应的影响因素,综述了近期钆基无机化合物磁致冷剂的研究进展。近年来通过将碳酸根、硫酸根、磷酸根、氢氧根、卤素离子等相继引入钆基化合物,得到了一系列在超低温范围内具有高的磁熵变的钆基无机化合物,通过对这些钆基无机框架化合物的总结和讨论,探究了这类磁致冷材料的发展趋势。     

寡聚物型A-D-A结构高效有机太阳能电池材料与器件

近年来有机太阳能电池发展迅速,活性层材料起到至关重要的作用.在众多活性层材料中,由于其化学结构确定、能级和吸收易调控以及其特殊的电子云分布等特点,寡聚物型A-D-A结构活性层材料成为领域研究的热点和重点.本文围绕A-D-A结构寡物聚型小分子光伏材料,首先对基于寡聚噻吩以及苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩的A-D-A给体材料进行系统的分析和讨论,对分子的结构-性能关系进行总结;然后讨论基于芴和苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩的两类A-D-A受体材料;总结了我们基于A-D-A分子叠层器件进展;最后,从能量转换效率、器件稳定性、柔性及大面积器件等方面对有机太阳能电池的发展进行了展望.     

肝靶向性磁共振成像造影剂──含D-半乳糖基的DTPA双酰胺钆配合物的研究

通过二乙三胺五乙酸的双N-羟基琥珀酰亚胺活性酯与含氨基的乳糖或D-半乳糖衍生物反应,合成了8种含有D-半乳糖基的二乙三胺五乙酸非离子型配体,并进一步合成了其钆(Ⅲ)配合物. 配体及配合物的结构经IR、¹HNMR与元素分析表征,对配合物的体外弛豫性能和小鼠急性毒性作了初步研究. 家兔的磁共振成像实验表明这类造影剂具有肝靶向的特性.     

锂离子电池用钴基氧化物的结构设计及本征活性调控的研究进展

锂离子电池的商业石墨负极材料的容量已经接近理论值,限制了动力电池的发展,开发容量高、稳定性好、循环寿命长和倍率性能优良的新型负极材料显得尤为重要。钴基氧化物材料由于其具有较高的比容量,是锂离子电池的理想负极材料之一。本文分别从结构设计和化学成分调控2个方面,结合本课题组近年来的研究及国内外重要文献综述了钴基氧化物作为锂离子电池负极材料的研究进展。在结构设计方面,通过构建一维结构、二维结构、三维结构、空心结构、碳材料支撑结构以及异质结构来增加钴基氧化物的反应活性位点数量;而在化学成分调控方面则通过引入无定型结构、非金属杂原子掺杂、金属杂原子掺杂、构筑高熵氧化物来提高钴基氧化物的本征活性,从而提高钴基氧化物的锂离子电池性能。最后,对钴基氧化物在锂离子电池领域未来的发展进行了展望。