硒吩聚合物/寡聚物有机光电材料研究进展

主要从光电性能角度总结了近几年硒吩聚合物/寡聚物在有机太阳能电池(OSCs)、场效应晶体管(FETs)、发光二级管(LED)等方面的研究进展。目前,基于聚硒吩并[3,4-b]硒吩-苯并二硒吩(PSeB2)(polyselenopheno[3,4-b]selenophene-co-benzodiselenophene)本体异质结太阳能电池器件的能量转化效率最高,达6.87%;场效应晶体管方面,基于PSeDPP(P28)器件的空穴迁移率最高达1.62cm2.V-1.s-1。基于PFO-DDSTQ(一种硒吩芴基聚合物)的发光二级管,表现出目前基于硒吩化合物的最长波长发光器件,EL光谱峰值约860nm。通过对研究者的研究成果的总结发现,在有机光电器件的应用领域中硒吩聚合物/寡聚物是一种极具应用前景的材料。     

酰腙氧钒(Ⅴ)配合物的合成、结构及其抑制幽门螺旋杆菌脲酶研究

为了探索新型高效脲酶抑制剂,本文合成了2个新的酰腙氧钒(V)配合物,[VOL1(OCH3)(CH3OH)](1)和[VOL2(μ-OCH3)]2(2)(H2L1=N′-(5-氯-2-羟基苯亚甲基)-3-硝基苯甲酰肼;H2L2=N′-(5-氯-2-羟基苯亚甲基)-4-氯苯甲酰肼),并通过物理化学方法和单晶X-射线衍射表征了它们的结构。化合物1是一个单核配合物,而化合物2是由两个甲氧基配体桥连的具有中心对称性的双核配合物。在每个配合物中,V原子都采取八面体配位构型。本文还研究了这两个配合物的热稳定性和它们对幽门螺旋杆菌脲酶的抑制活性。在浓度为100μmol.L-1时,配合物1和2对脲酶的抑制率分别为71.4%和73.3%,其IC50值分别为63.6和37.7μmol.L-1。     

纳米CoSe修饰氮掺杂多孔碳的可控制备及其锂硫电池多硫化物的催化转化效应

锂硫电池中较差的循环稳定性和倍率性能是实现锂硫电池商业化的技术障碍,其主要原因之一是多硫化物在硫电极内的电化学转化动力学较为缓慢。为此,我们以ZIF-9为前驱体,采用先碳化,再酸化刻蚀,最后硒化的方法合成了含少量催化剂的CoSe修饰氮掺杂多孔碳(CoSe/NC)电极材料,以期提高硫电极内多硫化物的电化学转化动力学性能,并通过流动液相三电极体系对该材料进行电化学动力学表征。结果显示,相较于对比材料,CoSe/NC能够加快多硫化物的氧化还原反应速率,在 0.2mA·cm^-2电流密度下,多硫化物氧化还原反应在CoSe/NC电极上有最小的反应过电位;同时,在0.1 V过电位下,各氧化还原反应也有最大的响应电流。因此,将 CoSe/NC作为硫宿主材料组装电池展现了优异的电化学性能：在 1C(1C=1 675 mA·g^-1)下初始放电比容量为1 068 mAh·g^-1,经过500次循环后,可逆容量仍保持在693 mAh·g^-1。另外,在3C的高电流密度下,放电比容量可高达819 mAh·g^-1。     

Ir和IrPd催化剂的合成及结构调控对其甲醇氧化性能的影响

以三嵌段共聚物P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷,PEO₂₀-PPO₇₀-PEO₂₀)为还原剂和保护剂,比较了水热法和溶剂热法对纯Ir和IrPd合金催化剂合成及其电催化氧化甲醇(MOR)性能的影响。对于纯Ir催化剂,在相同条件下,溶剂热法能更好地促进Ir前驱体的还原。对于IrPd合金催化剂,溶剂热法可制得表面富含Ir但MOR活性较低的核壳结构产物(IrPd-S)。水热反应得到的不同原子比(IrPd、Ir₂Pd、IrPd₂)的产物粒径更小,元素分布更均匀。其中比例为1∶1的IrPd (IrPd-H)催化剂的MOR电催化活性最高。上述结果表明,通过调节溶剂类型以及P123的结构诱导作用,可以有效地调节纯Ir和IrPd合金催化剂的结构、表面组成和电催化活性。     

单原子Ge助剂修饰Cu(111)晶面上CO2加氢制甲醇的机理研究

针对CO₂热催化转化制甲醇过程中CO₂吸附、活化较困难及副产物较多的问题,提出采用单原子Ge助剂修饰Cu(111)晶面的解决思路,通过密度泛函理论(DFT)计算研究了CO₂在Ge-Cu(111)晶面上加氢合成甲醇的反应机理。结果表明,单原子Ge助剂的电子调控增加了与其相邻的 Cu 原子的电子云密度,使 CO₂分子在含 Ge 活性界面上的吸附能力显著增强:CO₂在 Ge-Cu(111)晶面上的吸附能约为Cu(111)晶面的1.5倍,约为Pd改性Cu(111)晶面的2.4倍,进而使逆水煤气变换(RWGS)反应路径速控步骤的活化能降低了近 20 kJ·mol^-1,同时衍生出 3条生成甲醇的 RWGS新路径;此外,Ge-Cu(111)晶面上甲酸盐路径由于速控步骤活化能大幅上升而被禁阻,进而CO及烃类等副产物选择性大幅降低,Ge-Cu(111)晶面上CO₂加氢制甲醇选择性升高。     

功能性马丙共聚物树脂富集-分光光度法测定痕量铁(Ⅲ)

建立了功能性马来酸酐、丙烯酰胺共聚物树脂P(MA-AM)富集-分光光度法测定痕量Fe(Ⅲ)的新方法。考察了树脂对痕量Fe(Ⅲ)的吸附、洗脱行为。结果表明,在pH=3.5时,P(MA-AM)能富集Fe(Ⅲ),吸附30min时,最大吸附率达98.7%;以3.0mol/L的HCl作为洗脱液,Fe(Ⅲ)的回收率为96.2%;富集倍数可达20倍。该方法的检出限为0.02mg/L,相对标准偏差为3.0%,回收率范围为93.3%～97.6%。方法可应用于实际样品中痕量Fe(Ⅲ)的测定。     

纳米金标记抗体增强SPR检测大肠杆菌O157∶H7

将金纳米粒子(AuNPs)标记的大肠杆菌O157∶H7(E.coli O157∶H7)的多克隆抗体(PAb)作为二抗,采用氨基偶联法将PAb固定在传感器表面作为一抗,通过三明治方法用双通道表面等离子体子共振(SPR)传感器对E.coli O157∶H7进行检测,并与SPR直接法检测进行了比较.结果表明,直接法的检出限为103cfu/mL,线性范围为103～109cfu/mL;AuNPs增强三明治法的检出限为10 cfu/mL,线性范围为10～1010cfu/mL,灵敏度比直接法提高了100倍,且具有更宽的检测范围.本方法不仅检测时间短,而且具有良好的选择性和重现性.     

多靶标生物标志物检测的微流体磁敏生物传感器研制

将磁敏传感器与微流体测试卡集成,研制了可快速检测多靶标生物标志物的微流体免疫磁敏传感器。以3种消化系统肿瘤标志物(甲胎蛋白、癌胚抗原、糖链抗原)为模型靶标,对免疫反应各步反应的液体流速、免疫反应时间以及反应后的冲洗速度进行了优化,评价了多靶标同时检测的系统性能。在微流体磁敏生物传感器系统中,建立了血清样本中3种靶标同时检测的标准工作曲线,AFP、CEA和CA19-9的检出限分别达到0.1μg/L、0.1μg/L和30 U/mL,线性范围跨越4个数量级。微流体磁敏生物传感器可在30 min内完成多靶标生物标志物检测,临床血清样本的测试结果与ELISA法一致,具有检测时间短、灵敏度高的优点。     

仿生制备有机-无机复合微囊固定化葡萄糖氧化酶

将层层自组装技术与仿生矿化技术相结合,由聚苯乙烯磺酸钠、聚二甲基二烯丙基氯化铵和二氧化硅成功制备(聚苯乙烯磺酸钠-聚二甲基二烯丙基氯化铵)₂-二氧化硅复合微囊.采用扫描电子显微镜、红外光谱和热重对微囊的形貌和化学结构进行了表征.以该复合微囊作为理想载体固定化葡萄糖氧化酶.结果表明,固定于复合微囊中的葡萄糖氧化酶的热稳定性、pH稳定性、操作稳定性得到了提高;在最适条件下,复合微囊固定化葡萄糖氧化酶的酶活回收率为72.85%,米氏常数是游离葡萄糖氧化酶的2.21倍.复合微囊在化学/生物催化、药物/基因传递系统和生物传感器应用方面具有一定的潜能.     

一种新型罗丹明B硫酰肼衍生物荧光探针的合成及对汞(Ⅱ)的检测应用

设计合成了一种可逆的Hg2+荧光增强型分子探针3’,6’-双(二乙氨基)-2-((4-氟基苯亚甲基)氨基)螺[异吲哚-1,9’-氧杂蒽]-3-硫酮,利用红外光谱、元素分析、核磁等方法对探针结构进行了表征。探针溶液本身荧光很弱,与Hg2+结合后荧光显著增强,由此建立了Hg2+测定的新方法。检测的适宜条件为:反应体系pH 4.5,反应时间25 min。本方法具有易于操作、灵敏度高、选择性好、线性范围宽和线性关系良好等优点,Hg2+浓度在0.001～0.20 mg/L范围内线性相关系数为0.9997,检出限为3.88×10"4mg/L。本方法对河水及土壤样品进行Hg2+加标回收实验,标准回收率分别为102.22%和94.24%。本方法对水质-汞环境标准样品(编号:GSBZ 50016-90,批号:202030)的测定结果为6.16μg/L,与标准值基本吻合。