含异原子石墨炔基电极材料的研究进展

碳材料具有价格低廉、 易制备、 环境友好、 导电性高、 比表面积大以及适合离子存储和迁移等优点, 已成为目前应用于电化学储能器件电极的重要材料之一. 石墨炔(GDY)是一种新型的二维碳同素异形体, 由sp²碳杂化形式的苯环和sp碳杂化形式的炔键构成. 这种独特的化学结构一方面保持了碳材料良好的导电特性, 另一方面形成了新颖的离子传输通道, 为碳材料带来了不同的离子传输和存储特性. 与此同时, 由于石墨炔的空间结构可调性, 可以通过引入异原子微调石墨炔电子结构, 拓展石墨炔在电极材料领域的应用. 本文重点对近几年异原子杂化石墨炔基电极材料在锂离子电池、 钠离子电池、 金属硫电池、 电容器、 金属空气电池和电极保护等储能领域的研究工作进行总结, 并对未来石墨炔类材料在储能领域的发展进行了展望.     

高效催化氧还原及氧析出反应的掺杂石墨炔的设计与理论计算

在清洁和可再生能源的转化过程中, 氧还原反应和氧析出反应需要高效的电催化剂以克服其动力学限制. 本文设计了一系列掺杂杂原子的无金属石墨二炔, 以促进上述两类关键化学反应.为了评估电催化性能, 利用密度泛函理论研究了反应路径和吉布斯自由能变化. 计算结果表明, 掺杂剂可以优化中间体的吸附, 降低反应的过电位. 本文还得到了将催化剂性质与催化剂结构相关联的内在描述符, 该描述符可以加速开发和筛选新型电催化剂. 研究结果可为清洁能源技术(如燃料电池、 金属空气电池和电解水等)中碳基催化剂的设计提供指导.     

石墨炔零价金属原子催化剂的合成及应用

原子催化剂是零价金属原子锚定于载体上的一种新型催化剂, 具有原子利用率高、 选择性高以及反应活性和稳定性高等优点, 一直是催化领域的研究前沿, 在催化和能量转换领域具有广阔的发展前景. 石墨炔与金属原子之间独特的不完全电荷转移性质实现了零价过渡金属原子的稳定锚定, 解决了传统单原子催化剂易迁移和聚集的问题, 被认为是新一代催化剂. 本综述从石墨炔原子催化剂的结构性质、 表征以及应用等方面出发, 综合评述了相关领域的最新研究成果, 介绍了石墨炔原子催化剂在电催化固氮制氨、 产氢、 全水解和CO₂固定等方面的应用和发展前景, 为实现新概念高性能催化材料的设计合成提供了研究思路.     

化学修饰石墨探针预富集—石墨炉原子吸收法测定Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）

本将化学修饰石墨探针选择性预分离富集和石墨炉探针原子化学测定的高灵敏度结合起来，建立了用ＴＯＰＯ修饰的石墨探针络合富集Ｃｒ（Ⅵ），Ｎａｆｉｏｎ修饰的石墨探针交换富集Ｃｒ（Ⅲ）的双饰石墨探针顺序分富集，石墨炉探针原子化法测定水体中Ｃｒ（Ⅵ）和Ｃｒ（Ⅲ）的方法。Ｃｒ（Ⅲ）的检出限为１．０３ｎｇ／ｍＬ，线性范围为０－５１ｎｇ／ｍＬ。Ｃｒ（Ⅵ）的检出限为０．３７ｎｇ／ｍＬ，线性范围为０－８１ｎｇ／ｍＬ。     

卟啉-石墨炔衍生物的光热/光动力联合治疗

在本研究中,我们设计合成了两种卟啉修饰的新型石墨炔衍生物GDYO-TPP和GDY-TPP,它们在有机溶剂和水中具有良好的分散性及优异的生物相容性.研究发现GDYO-TPP和GDY-TPP不仅具有优异的光热转换性能,还具有优异的产生单线态氧能力,并可用于肿瘤的光热/光动力联合治疗,在动物体内表现出优异的肿瘤细胞生长抑制作...     

石墨炔电化学电池界面构筑

石墨炔是新兴的碳同素异形体, 其独特的结构和性质引起了不同领域科学家的广泛关注. 研究表明, 石墨炔在能源、 催化、 光学、 磁学、 信息科学和生命科学等领域发展潜力巨大. 近年来, 石墨炔在电化学能源领域的基础和应用研究展现了石墨炔作为电化学能源材料所具有的独特优势, 为解决电化学能源器件所面临的科学瓶颈提供了新理念、 新方法和新概念. 本文综合评述了近3年来石墨炔在电化学电池界面应用方面的研究进展, 主要涉及二维石墨炔的制备和结构优势, 及其为多种电化学电池电极界面构筑、 界面选择性传输及电极界面稳定性等带来的新启发.     

二维高分子——新碳同素异形体石墨炔研究

二维平面网络结构的石墨炔具有大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能.石墨炔特殊的电子结构和孔洞结构使其在信息技术、电子、能源、催化以及光电等领域具有潜在、重要的应用前景.自2010年被成功合成后,吸引了来自化学、物理、材料、电子、微电子和半导体领域的科学家,对其诱人的半导体、微纳电子、光学、储能、催化和机械性能进行了探索.本文总结了二维高分子石墨炔的研究进展,重点描述了石墨炔潜在性质和性能的理论预测,以及石墨炔的合成及其在电子、光伏、储能和催化领域的应用等.     

镍氮掺杂石墨炔用作高效氧还原电催化剂

氧还原反应是燃料电池中至关重要的一环。常规的氧还原反应催化剂是贵金属铂,但鉴于铂的高成本,研究者希望寻找一种低成本的替代催化剂,它更便宜并且具有相当于铂的催化效果。在前期研究中,已经对铁氮共掺杂石墨炔和钴氮共掺杂石墨炔进行了研究,它们均表现出了高效的氧还原反应活性,而与之具有相似电子结构的金属镍尚未研究。因此,此工作以氢取代石墨炔为基底,设计并合成了多种镍氮掺杂的石墨炔电催化剂,并进行了氧还原电化学测试,其中,镍质量分数2%并加入三聚氰胺进行烧制的镍氮掺杂石墨炔催化剂表现出最佳的氧还原电催化性能。对催化剂进行了一系列的物理表征：X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）,进一步分析了其结构和形貌。从物理表征及电化学测试结果可以看出,氮原子是构建催化活性位点的关键,而镍原子在提高催化剂性能方面起着至关重要的作用,氮和镍的协同作用使得镍氮掺杂石墨炔催化剂表现出优异的催化性能,这使其具有良好的应用前景。     

石墨二炔及其电子转移增强特性

石墨二炔是由sp和sp²杂化的碳原子构成的新的碳同素异形体。由于石墨二炔具有独特的拓扑结构和电子结构、较高的电荷迁移率及优异的电子传输性能,使其与其他材料相互作用,可表现出独特的电子转移增强特性。本文基于石墨二炔的电子转移增强特性,概述了石墨二炔及其电子转移增强特性的最新研究进展,包括金属氧化物/石墨二炔、金属纳米颗粒/石墨二炔、聚合物/石墨二炔以及染料分子/石墨二炔等多种石墨二炔基材料。本文从理论和实验研究两个方面详细阐述了石墨二炔的电子转移增强特性、石墨二炔与不同材料的相互作用以及相关的应用。希望该综述能对石墨炔化学的发展起到一定的积极作用。     

低聚氨基葡萄糖的化学合成及修饰研究进展

低聚氨基葡萄糖是一种天然多糖,已在医药、农药等领域得到了应用。由于它具有良好的生物活性,因此,低聚氨基葡萄糖的化学合成和修饰成为该研究领域的重要方向之一。本文综述了近年来低聚氨基葡萄糖的化学合成和结构修饰方面的研究进展,着重介绍了化学修饰方法。     

球壳烯类的化学修饰

自从Kratschmer和Huffman发表了较为简便的制备和分离碳-60,碳-70的方法以来,对于球壳烯类,特别是碳-60的表征和物化性质已进行了较为翔实的研究。关于球壳烯类的化学修饰,尽管起步较晚,对其兴趣也日益高涨。本文综述了球壳烯类的化学修饰,特别在球壳烯外壳的化学反应方面。     

C60的化学修饰

C_(60)分子中含Pyracylene结构。具有苯环烯烃、共轭烯烃的性质。本文讨论了它的加成反应(包括卤化,胺化等),Friedel—Crafts反应,氧化反应,Diels—Aider反应,成络反应,自由基反应和还原反应的进展。参考文献52篇。     

Chemical Modification of the sp-Hybridized Carbon Atoms of Graphdiyne by Using Organic Sulfur

Here, a new approach to further improve graphdiyne (GDY) based materials by using benzyl disulfide (BDS) as the sulfur source is demonstrated. The S radicals, generated from the homolysis of BDS, can react with the acetylenic bonds and be well confined in the triangle-like pores of GDY, forming S-GDY. The as-prepared S-GDY, which possesses numerous heteroatom defects and active sites, is suitable for applications in many electronic devices, such as lithium ion batteries (LIBs). As expected, the assembled LIBs based on S-GDY displayed improved electrochemical properties, including larger capacity and superior rate capability.     

具有甲状腺素脱碘酶活性的抗体酶的化学修饰

甲状腺素脱碘酶是一种膜硒蛋白[1], 它能够将甲状腺素降解为不同产物, 并对甲状腺素的生理功能起调控作用. 但是, 甲状腺素脱碘酶极易变性失活, 到目前为止仍未得到纯酶[2]. 近来, 此酶的人工模拟工作逐渐成为热点. 我们小组[3]首次以3,5,3′,5′-四碘甲状腺原氨酸五水钠盐(T4)为半抗原, 采用单克隆抗体技术和苯甲基磺酰氟及硒氢化钠修饰的方法, 成功地制备了具有甲状腺素脱碘酶活性的抗体酶.     

人纤维蛋白溶酶原的化学修饰

分别以乙基咪唑 (NAI)、 1 ,2 -环己二酮 (CHD)、碳二亚胺 (EDC)和氯氨 -T(Ch-T)作修饰剂 ,研究人纤维蛋白溶酶原 (HPg)中的酪氨酸、精氨酸、羧基和蛋氨酸残基对 HPg活性的影响 ,发现 HPg中的酪氨酸和精氨酸残基的修饰对 HPg活性影响不大 ,而羧基和蛋氨酸残基的修饰导致 HPg酶活性丧失 .按 Keech和Farrant动力学方法分析 ,得出有以两个羧基和一个蛋氨酸残基为 HPg活性的必需基团 ,其中一个羧基为活性中心外的必需基团     

洋葱状富勒烯的表面化学修饰

采用稀硝酸对洋葱状富勒稀(OLFs)进行了纯化处理, 用HRTEM观察了OLFs纯化前后的形态与结构, 用TGA技术定量分析了OLFs的纯化效果, 然后使OLFs与金属钾在甲苯中回流, 并采用FTIR光谱和Raman光谱对反应前后的OLFs进行了光学性能表征. 红外光谱在3451, 1402和1039 cm-1处出现了羟基的特征峰, 表明形成了OLFs羟基化合物; Raman光谱中IG/ID的比值增大, 说明OLFs的石墨化程度提高, 反应前后G峰和D峰的位置无明显区别, 表明OLFs的整体结构未发生变化.     

聚半乳糖醛酸酶（PG2）中色氨酸残基的化学修饰

用化学修饰法以Ｎ－溴代琥珀酰亚胺作修饰剂，对聚半乳糖醛酸酶（ＰＧ２）中色氨酸（Ｔｒｐ）残基与酶活性的关系进行研究，发现１个ＰＧ２分子中有６个Ｔｒｐ残基，其中４个位于酶分子内部，２个位于酶分子表面，该发现通过表面荧光猝灭实验得到进一步证明，酶分子表面的２个Ｔｒｐ残基中，有１个为活性必需的氨基酸，它的修饰导致大部分酶活力丧失，底物保护实验进一步证明该活性必需的Ｔｒｐ可能位于酶的活性部位，酶被修饰后其圆     

D-氨基葡萄糖N-位和苷羟基化学改性的研究进展

D-氨基葡萄糖作为一种天然的氨基单糖,广泛存在于各种生物体内。它是甲壳素的最终水解产物,分子中含有1个氨基和4个羟基。由于其结构的特殊性,对它及其衍生物的研究备受关注,其产品已应用于诸多领域,如生物和医药等。本文综述了近年来对其的N-位和苷羟基进行化学改性的研究进展,着重介绍了选择性化学修饰的方法和发展动向。     

单层碳纳米管的化学修饰

单层碳纳米管 (SWNT)是 Iijima博士 [1]于 1 993年首次发现的 .它具有非常独特的物理和化学性质 ,因而成为近年来研究的热点问题 .随着单层碳纳米管的合成技术和纯化研究的不断完善 [2～ 5] ,关于它的研究方向开始转向化学反应和应用研究 .由于单层碳纳米管不溶于水或有机溶剂而限制了对其化学性质的研究 .单层碳纳米管的端头是由碳的五元环和六元环组成的半球形 .氧化作用可将该端头打开并转化为羧基 ,从而与其它的化学试剂发生反应 .Liu Jie等 [6] 用浓硫酸和浓硝酸的混合物氧化单层碳纳米管 ,将之裁剪成 1 50～ 80 0 nm的“短管”.在…