自交联共轭亚油酸囊泡的温敏膨胀行为

采用紫外辐照引发共轭亚油酸(CLA)囊泡内聚合反应,获得自交联CLA囊泡.用动态激光光散射(DLS)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)等观察自交联CLA囊泡的粒径和形貌变化,结果表明,自交联CLA囊泡的囊泡结构不仅不随温度变化解体,而且表现出明显的温敏膨胀性.自交联CLA囊泡体外释放5-氟尿嘧啶的实验表明其具有温度响应的缓释和控释特性.     

pH非敏感型自交联共轭亚油酸囊泡的构建和表征

以共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid, CLA)为构造pH非敏感型脂肪酸囊泡(Fatty acid vesicle, FAV)的分子砌块, 通过碱异构化法从亚油酸半合成CLA, 然后采用pH刺激响应自组装法获得CLA的不饱和脂肪酸囊泡(Ufasome), 采用紫外辐照诱导方式对CLA-ufasome实施囊泡内化学绑定, 获得一种新的pH非敏感型FAV. 通过酸碱滴定和表面张力实验确定CLA-ufasome形成的适宜pH范围和浓度, 利用透射电子显微镜(TEM)表征了自交联CLA的FAV的形貌, 并通过动态光散射(DLS)法测定了自交联CLA的FAV的稳定性. 结果表明, 以CLA为分子砌块, 当浓度为3 mmol/L时在pH=8.6条件下构建CLA-ufasome, 紫外辐照2.5 h后得到粒径为10~20 nm, 壁厚为2.0 nm的自交联CLA的FAV, 并具有pH非敏感的特性. 以抗癌药物五氟尿嘧啶为目标包覆药物, 体外释放实验结果表明, 自交联CLA的FAV对五氟尿嘧啶具有良好的缓释效果.     

检测维生素C的囊泡荧光传感器的制备

利用合成的含有识别基团苯硼酸和荧光读出基团萘的新型双亲化合物(DNMPBA)在THF/水选择性溶剂中自组织成囊泡,囊泡的相变温度为56.8℃;当向囊泡体系加维生素C时,DNMPBA囊泡中的萘生色基在345nm的荧光峰强度急剧减弱.荧光强度减弱归于所形成的硼酸酯增强了DNMPBA双亲化合物中一个氧原子孤对电子对萘生色基的淬灭作用.DNMPBA囊泡与维生素C的相互作用而导致体系荧光强度变化,使该体系有可能应用于检测生物物质如维生素C的化学传感器.     

基于一维双螺旋链的锌配合物的合成与荧光性能

选择配体N,N'-双(3-吡啶)丙二酰胺(3-bpma)、1,4-对苯二乙酸(H₂pda)和硝酸锌在水热条件下,自组装制备了一个基于双螺旋链的三维超分子锌配合物[Zn(3-bpma)(pda)]_n(1),并通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射分析进行了晶体结构表征。 单晶结构分析表明标题锌配合物是正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数a=1.62512(11) nm,b=1.15947(8) nm,c=1.19282(8) nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=2.2476(3) nm³,M_r=513.80,D_c=1.518 g/cm³,Z=4,F(000)=1056,R₁=0.0381,wR₂=0.0669。 金属锌离子被两种桥连配体3-bpma和pda连接形成一种一维双螺旋链状结构,相邻的链间进一步通过氢键作用拓展成为三维超分子网络结构。 标题锌配合物具有强荧光发射特性,而且其对不同的有机溶剂分子和金属离子有显著的荧光传感特性,可以作为检测硝基苯的高灵敏性荧光传感材料。 CCDC:1811967     

新型含苯硼酸和萘双亲化合物的合成与囊泡荧光传感器的制备

合成了含有识别基团苯硼酸和荧光基团萘的新型对-[(5-十二烷氧基-1-氧基)萘]甲基苯硼酸{p-[(5-dodecyloxy-1-oxy) naphthalene] methyl-phenylboronic acid, DNMPBA}双亲化合物; 该化合物在THF/水选择性溶剂中自组织成囊泡, 囊泡的相变温度为56.8 ℃; 当向囊泡体系加糖时, DNMPBA囊泡中的萘生色基在345 nm的荧光峰强度急剧增强; 荧光强度随添加不同糖的变化趋势为果糖>葡萄糖>麦芽糖>乙二醇. 荧光强度增强可能归因于所形成的硼酸酯减弱了DNMPBA双亲化合物中一个氧原子孤对电子对萘生色基的猝灭作用而使荧光强度重新恢复. DNMPBA囊泡与糖的相互作用导致体系荧光强度变化, 使该体系有可能应用于检测生物物质如糖的化学传感器.     

环二肽的自组装及其荧光性能

环二肽由两个氨基酸通过肽键环合形成,在氢键相互作用驱动下具有较强的自组装倾向.本工作研究了c-SF,c-SY,c-SH及c-DF等四种环二肽的自组装行为和组装体的荧光特性.实验结果表明,c-SH为无规卷曲而其他三种环二肽均采取β-sheet二级结构,且除c-SH未形成明显组装体外,其他三种环二肽均形成不同尺寸的纳米纤维.荧光光谱检测发现环二肽在不同波长的激发下存在多个不同的荧光发射峰;对于c-SH,侧链咪唑基官能团与Zn（II）配位可以增大荧光发射的强度;对于c-SY,侧链酚羟基的氧化也可以增强荧光强度.推测在氢键作用的驱动下环二肽分子可以逐个堆叠形成纳米纤维,自组装导致的分子聚集和分子的侧链结构均可使环二肽具有可调变的荧光性能.     

稳态荧光探针法研究复配乳化剂的聚集行为

采用荧光探针技术,根据芘的第一振动峰I₁(373 nm)与第三振动峰I₃(384 nm)荧光强度的比值(I₁/I₃)随乳化剂浓度的变化,对十二烷基磺酸钠(AS)与壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)复配乳化剂的CMC值进行了测定,并与十二烷基磺酸钠(AS),壬基酚聚氧乙烯醚(Oπ-10)的CMC值进行了比较,结果表明复配乳化剂的CMC介于两者之间.以二苯甲酮为猝灭剂,用稳态荧光法测定了不同比例复配乳化剂的胶束聚集数,实验结果表明,复配乳化剂浓度为4—9倍CMC时,测定的胶束聚集数随复配乳化剂浓度的增大而线性增大;且Oπ-10:AS<2:1时,随着复合乳化剂中Oπ-10比例的增大,复配乳化剂胶束聚集数增大.利用芘的I₁/I₃值,结合胶束微环境的极性变化规律,探讨了复配乳化剂的聚集行为对硅丙乳液聚合物的影响.     

三氟氯乙烯与乙烯辐射共聚合的研究

本文报导利用⁶⁰Coγ射线引发以三氟三氯乙烷为溶剂的三氟氯乙烯与乙烯溶液共聚合的研究.聚合有诱导期(小于40伦/秒时)而无后效应.平均聚合速率比本体辐射聚合快一倍以上.聚合初速率与辐照强度成0.5次方关系,DPPH完全抑制聚合反应,聚合按自由基机制进行.聚合总活化能为3.5千卡/克分子.求得单体竞聚率γ_OTFE·E=0.025,γ_E·CTFE=0.20,所得共聚物为交替共聚物.共聚物熔点随单体配比中三氟氯乙烯含量的增加而增加,随聚合温度的升高而降低,而与辐照强度和溶剂比关系不大.聚合率(P%)与辐照强度(I)、除去诱导期的辐照时间(t)和溶剂FC-113比例(φ)的关系近似地由下式表示:P%=10⁽-1.28·t^1.23·I^1.12·φ^-0.508熔融指数(M.I.)与辐照温度(T)和溶剂FC-113比例(φ)的关系近似地由下式表示:M.I.=1.586·10^-4·φ^3.3·T^1.78(克/10分).     

共轭亚油酸与海藻酸钠囊泡化自组装纳米容器及其药物缓释性能

脂肪酸囊泡(FAV)是一类重要的纳米容器,然而其形成pH范围较窄且偏碱性环境,限制了其应用。 本文将共轭亚油酸(CLA)与海藻酸钠(SA)在近中性环境下共同自组装囊泡化纳米容器并提高其膜稳定性。动态激光光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)结果表明,当SA质量分数为25%~50%时复合体系可在近中性条件下自组装形成50~250 nm尺寸的囊泡化纳米容器,且pH=7.4时随着质量分数增加囊泡化纳米容器直径增大。 根据SA和CLA在中性环境的物种存在形式推测,二者通过氢键作用驱动形成囊泡化纳米容器。 体外模拟释放实验表明,囊泡化纳米容器具有较高包覆率和较优缓释效果,有望应用于药物传输领域。     

新型荧光碳点的制备及其在Hg2+检测中的应用

以中药材川佛手为碳源,通过高温热解产生的烟制备了平均粒径为6 nm的新型荧光碳点,其最大激发波长285 nm,最大荧光发射波长340 nm。 基于碳点良好的荧光性能及Hg²⁺对碳点荧光的猝灭作用,建立了检测Hg²⁺的新方法。 结果表明,在0.2 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=7.0)中,响应时间为2 min时,该方法具有良好的选择性和抗干扰能力,检测Hg²⁺浓度的线性范围为0.2~40 μmol/L,相关系数为r=0.9996,检出限为0.052 μmol/L。 当加入2.0和40.0 μmol/L Hg²⁺到实际水样后,相对标准偏差(RSD)和加标回收率分别为0.3%~2.4%和99.5%~101.1%,可用于实际水样中Hg²⁺的分析检测。     

有机硫化合物在锂硫电池中的应用

锂硫电池具有理论能量密度高、环境友好和成本低等优点,有望成为替代锂离子电池的新一代储能系统。然而,锂硫电池充放电产物的绝缘性、可溶性多硫化锂的穿梭效应、硫正极体积膨胀及锂枝晶的不可控生长,严重影响了锂硫电池的实际容量发挥和循环稳定性。为解决上述问题,采用有机硫化合物来替代单质硫作为正极材料是有前途的策略。调控有机硫化合物的硫链、碳链及其相互作用,可改变其电化学反应过程,提高离子/电子电导,抑制穿梭效应。有机硫化合物作为电解液添加剂,可调控硫正极的反应过程并保护金属锂负极,作为聚合物电解质的改性链段可加速锂离子传导。本综述对有机硫化合物在锂硫电池的正极、电解液添加剂和固态电解质中的应用研究进展进行详细的阐述。将有机硫化合物的结构、反应机理和电化学性质联系起来,为解决锂硫电池存在的问题提供见解。最后,提出高性能有机硫化合物的设计合成和机理研究思路,以期实现可实用化的锂硫电池。     

Mn0.2Cd0.8S@CoAl LDH S-型异质结构建及其光催化析氢性能研究

构建高效、稳定的异质结光催化剂体系是实现太阳能驱动分解水制氢的有效途径。本研究通过物理混合法将Mn_0.2Cd_0.8S纳米棒与CoAl LDH纳米片进行耦合,成功制备出一种新型的Mn_0.2Cd_0.8S@CoAl LDH (MCCA) S型异质结光催化剂。光致发光光谱和光电流测试结果表明,该异质结在内建电场的作用下可以有效地加快Mn_0.2Cd_0.8S和CoAl LDH界面间光生载流子的分离和电子转移。关键的是,CoAl LDH的引入有效地抑制了光生电子与空穴的复合,从而提高了Mn_0.2Cd_0.8S的光催化产氢活性。最佳CoAl LDH负载量的MCCA-3在5 h内的产氢量为1177.9 μmol。与单独使用纯Mn_0.2Cd_0.8S纳米棒和CoAl LDH纳米片相比,这是一个显著的改进。本研究为合理设计用于光催化制氢的S型异质结光催化剂提供了一条简单有效的途径。     

基于微生物作为智能模板的电催化剂制备与应用研究进展

通过电催化实现可再生能源的存储与转化对于改善能源结构、保护生态环境、实现碳达峰和碳中和的国家战略具有重大意义。而开发低成本、高效的电催化剂成为全世界科学家共同面对的挑战。微生物在自然界中广泛存在,具有结构、组成和代谢丰富的特点,可以成为电催化剂的模板以及碳、磷、硫等非金属元素以及金属元素的来源,而且具有无毒、生产可重复性好、易于规模化等优点,已成为电催化剂制备的新趋势。对此,本文综述了微生物“智能”引导制备电催化剂的发展及在电催化析氢(HER)、电催化析氧(OER)、氧还原反应(ORR)、二氧化碳还原(CO₂RR)、锂电池(LBs)等领域的应用现状。希望有助于推动微生物代谢与催化剂微纳结构关系以及与催化反应的构效关系的深入理解,最后针对这类材料的问题挑战及其未来发展方向进行了探讨与展望。     

石墨烯在自供能传感系统中的应用

随着现代社会智能化的加速发展,传感系统中传感器的数量、密度和分布范围不断增加,传统的供能方式难以满足如此复杂多变的传感器供能需求,从周围环境中收集能量并转化为电能的自供能传感器件是解决这一难题的有效途径。石墨烯不仅具有优异的传感性能,而且在各种能源器件中有广泛的应用,这为基于石墨烯的自供能传感器件设计提供了便利。近年来,人们已经研究和发展了多种多样的石墨烯自供能传感器件。本文基于自供能器件的基本能量供给原理,包括电化学供能、光伏供能、摩擦电供能、水伏供能以及热电、压电、热释电等其它供能,分别介绍了石墨烯在自供能传感器件中的应用,并展望了基于石墨烯的自供能传感器件的未来发展、挑战和前景。     

FeCo/MgO催化生长体相单壁碳纳米管的直径调控

单壁碳纳米管的直径可控生长是碳纳米管生长与应用领域的重要问题。直径在0.9–1.2 nm范围内的碳纳米管非常适合应用于近红外荧光生物成像领域和量子器件单光子光源之中。本文使用FeCo/MgO催化剂生长出了直径在这一范围内的体相单壁碳纳米管,并研究了催化剂制备和CVD生长条件对碳纳米管直径的影响。催化剂前驱体的制备是获得小尺寸催化剂颗粒的关键步骤。在浸渍过程中,使用难水解的金属硫酸盐作为前驱体、降低浸渍pH以及加入络合剂分子都会抑制溶液干燥过程中金属盐的水解,从而控制催化剂的尺寸,使其适合于生长出直径可控的单壁碳纳米管。在CVD生长过程中,使用乙醇作为碳源、使用较低的碳氢比例也有利于小直径碳纳米管的生长。     

微波热冲快速制备二维多孔La0.2Sr0.8CoO3钙钛矿用于高效电催化析氧反应

析氧反应(OER)被认为是电解水的关键限制步骤,已被广泛作为清洁能源方式用于解决能源和环境问题。钙钛矿氧化物(ABO₃)具有可调的电子结构、高灵活性的元素组成,能在OER中表现出良好的催化活性。然而,钙钛矿氧化物的合成通常需要经历长时间的高温,极易导致金属的聚集和影响材料的本征活性。气相微波技术可以显著缩短热处理时间,从而减少相关的碳排放。这项技术不仅解决了对碳中性过程日益增长的需求,而且还增加了对合成的控制,以避免产品的不良团聚。本文采用微波热冲法快速制备了二维(2D)多孔La_0.2Sr_0.8CoO₃钙钛矿。伴随微波过程的快速熵增可以有效地暴露La_0.2Sr_0.8CoO₃结构中丰富的活性位点。此外,高能微波冲击过程可以精准地将Sr²⁺引入到LaCoO₃的晶格中,通过增加Co的氧化态来增加氧空位量。这种锶元素取代镧引入的氧空位能极大提高催化剂的本征催化活性。对于碱性电解液中的OER应用,制备的La_0.2Sr_0.8CoO₃在10 mA∙cm⁻²下展现出了360 mV的过电位,Tafel斜率为76.6 mV∙dec⁻¹。且在经历30000秒的长时间循环测试后仍能维持初始电流密度的97%。这项研究为高活性二维钙钛矿的合成提供了一种简便、快速的策略。     

电容去离子除氯电极的构建及其脱盐性能研究进展

电容去离子技术(Capacitive deionization,CDI)是一种新兴的脱盐技术,通过在电极两端施加较低的外加电场除去水中的带电离子和分子,由于其较低的能耗和可持续性而备受关注。基于储能电池领域近年来的迅猛发展,CDI电极材料实现了从以双电层作用机理为代表的碳材料到法拉第电极材料的跨越,使得脱盐性能有了大幅度提升。Na⁺的去除与Cl^-的去除同等重要,然而,CDI中针对氯离子高效去除的电极材料研究关注较少。本文从CDI装置的构型演变发展出发,系统地归纳与梳理了CDI中关于脱氯电极材料的分类,对比了不同类型脱氯电极材料的特点,并总结了Cl^-去除的机理,分别为基于双电层的电吸附、转化反应、离子插层和氧化还原反应。本文是首篇关于CDI阳极材料的进展综述和展望,为CDI除氯电极的后续研究提供理论基础和研究思路。     

有机配体表面改性NiCo2O4纳米线用于水全分解

由于水分解在绿色能源领域的重要作用,能够在碱性介质中进行析氢(HER)和析氧(OER)反应的双功能电催化剂具有重要的应用价值。本文报道一种具有丰富缺陷的表面改性NiCo₂O₄纳米线(NWs),在碱性介质中作为一种高效的整体水裂解电催化剂。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,Co²⁺/Co³⁺比值的增加是表面修饰NiCo₂O₄纳米线具有优异双功能电催化性能的重要原因。结果表明,在1.0 mol·L^-1 KOH溶液中,通过有机配体主导的表面改性,优化后的NiCo₂O₄纳米线在电流密度达到10 mA·cm^-2时的HER过电位仅为83 mV,OER过电位仅为280 mV。更重要的是,有机配体表面改性后的NiCo₂O₄纳米线表现出了出色的水分解性能,在2.1 V电压下达到了100 mA·cm^-2的电流密度。目前的工作凸显了提高NiCo₂O₄ NWs尖晶石结构中Co²⁺含量对促进整体水裂解的重要性。     

PtRuAgCoNi高熵合金纳米颗粒高效电催化氧化5-羟甲基糠醛

5-羟甲基糠醛(HMF)的电催化氧化被认为是合成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)最环保、经济和有效的方法之一,它可作为聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)的生物基前体。在这项工作中,我们通过低温溶剂热法合成了PtRuAgCoNi高熵合金纳米颗粒,并在不改变颗粒结构和组成的情况下进行了简易的处理以去除表面活性剂。负载在碳载体上的合金纳米催化剂无论是否含有表面活性剂在HMF电催化氧化为FDCA的过程中都表现出比商业Pt/C更好的催化性能。且表面活性剂的去除可以进一步提高其电催化性能,表明高熵合金纳米粒子在电催化和绿色化学中具有广阔的应用前景。     

电催化动力学简介（英文）

电催化过程是实现社会向可再生能源与化学品转型的主要驱动力之一。电催化动力学分析是探索反应机理和建立电催化剂构效关系行之有效的方法。本文将通过三个广泛研究的电催化反应：电化学CO₂、CO还原反应和氧还原反应,探讨Tafel分析的普遍过程、隐含假设以及需要注意的问题。此外,本文将介绍电化学反应活化参数的基本概念和关键热力学、动力学变量之间的关系。