磁性Co/C纳米复合材料的合成及其对水中刚果红吸附性能研究

介绍一个由科研成果转化形成的大学综合化学实验,本综合实验设计以金属有机框架材料ZIF-67为前驱体,通过高温热解法合成磁性Co/C纳米复合材料,并将其应用于水中刚果红有机染料的吸附性能研究。在本实验中用X射线粉末衍射仪和扫描电镜对材料的基本结构和形貌进行了表征,利用紫外-可见分光光度计绘制了刚果红的标准曲线,并详细考查了磁性Co/C纳米复合材料对刚果红染料的吸附性能,且对吸附动力学和吸附等温线进行了拟合和分析。本实验操作简单,实验结果稳定,适用于大学生综合化学实验。本实验涵盖了无机-有机杂化材料合成、结构表征、有机染料浓度定量分析、动力学和吸附等温线的测定以及数据拟合分析等化学专业基础和实验操作技能,不仅有利于提高学生的综合实验能力,也可以培养学生的科研兴趣,拓展学生的视野。     

纳米材料在病毒大流行防治中的应用

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的大流行让全球的科学家致力于研究预防病毒扩散、病毒灭活、疫苗制备等领域。基于纳米技术的发展,一些纳米材料的出现为克服病毒大流行提供了一些优秀的解决方案:通过喷洒纳米涂层,医疗机构的口罩与防护服可以完成自消毒;通过添加纳米免疫辅料,疫苗可以用更少剂量的抗原产生更强烈的反应;通过纳米载体材料包裹,药物可以逃避免疫系统监测从而获得更好的抗病毒疗效。一些纳米材料独特的化学性质也让我们看到纳米材料在未来应用的广阔前景。总之,纳米材料将在这次对抗COVID-19与未来对抗病毒大流行中扮演越来越重要的角色。     

类黄酮抑制 IP6Ks 的3D-QSAR 研究

采用基于R基团搜索技术的Topomer CoMFA建立了14个类黄酮类肌醇六磷酸激酶抑制剂的3D-QSAR模型,研究了类黄酮化合物对肌醇六磷酸激酶(IP6Ks)活性的抑制作用.该模型的主成分数为3,拟合与留一法交互验证的复相关系数以及F检验值分别为q²=0.842,q_st²=0.26;r²=0.965,r_st²=0.12;F=91.519.在此基础上通过Topomer Search进行分子片段筛选,对化合物8,14和6进行重新拼接设计,其预测活性可以分别提高12.76倍、9.27倍和62%.运用Surflex-dock分子对接法研究了实验数据中活性最高的化合物6和活性最低的化合物10与IP6Ks的PDB结构的作用机制,发现并验证了之前所建立的Topomer CoMFA模型构效关系分析研究的结果,进一步阐明了化合物6抑制活性更高的原因.结果表明,在类黄酮分子结构的C(5),C(7)和C(4′)位上,取代基团的大小和静电性质对其抑制活性产生重要的影响.本研究可...     

电场极化调控聚(3-己基噻吩)薄膜润湿性

本文首次采用电场极化技术精确控制共轭聚合物P₃HT薄膜表面的润湿性,通过调节极化条件,成功实现了对P₃HT薄膜表面润湿性的精确控制,薄膜表面水接触角可以实现从疏水性到亲水性的转变.通过光谱学、形貌学及接触角等表征手段,详细研究了电场极化作用下共轭聚合物分子取向聚集形态及作用机理.该工作不但扩展了共轭聚合物薄膜材料的应用范围,也为分子形态学的研究奠定了基础.     

单、双十二烷基季铵盐改性钠基蒙脱石的实验与理论研究

采用2种烷基季铵盐插层剂十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和双十二烷基二甲基氯化铵(DDAC)对钠基蒙脱石(Na-MMT)进行改性实验,通过X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对改性蒙脱石进行表征,并结合蒙特卡洛方法对改性蒙脱石模型体系进行分子模拟,在分子层次上探索季铵盐添加量及其单、双长链烷基的变化对改性蒙脱石结构与性质的影响.实验表征表明,随着季铵盐添加量的增大,单长链季铵盐改性蒙脱石体系层间距呈现台阶式增大趋势,而双长链季铵盐改性体系层间距呈现渐进增大趋势.蒙特卡洛模拟结果支持了表征,上述差异来自于插层季铵盐在蒙脱石层间分布结构的不同.     

钨掺杂钛酸锶纳米粒子的合成及其光催化性能研究

以碳酸锶和钛酸丁酯作为锶源及钛源,采用溶胶-凝胶法,制备钨质量分数分别为0, 1%, 2%和3%的掺杂SrTiO₃纳米粒子,利用XRD, SEM, PL, UV-Vis DRS, BET和XPS等手段对其进行了表征.以亚甲基蓝(MB)为模拟目标污染物,探讨了不同掺杂W量下SrTiO₃在可见光下的光催化性能并进一步探讨了可能的光催化机理.实验结果表明,与纯SrTiO₃相比,掺杂W后的SrTiO₃光催化降解活性得到显著提高,掺杂量为2%时,在250 W汞灯照射10 h下,W掺杂的SrTiO₃对MB的去除率可达95%,相比纯SrTiO₃,去除率提高了1倍.分析催化机制表明,通过掺杂,在SrTiO₃中引入缺陷位置,成为电子和空穴的浅势捕获阱,降低了电子-空穴对的复合速率,提高了光催化效率.     

The optimization of hydrothermal process of MoS_2 nanosheets and their good microwave absorption performances

In this study,flower-like MoS₂ constructed by nanosheets was synthesized by a simple hydrothermal method.The hydrothermal process was optimized and the effects of hydrothermal condition,including reaction temperature,reaction time and the ratio of Mo source to S source(Mo:S) in precursor,on microwave absorption performances and dielectric properties were investigated.Our results showed that when the reaction temperature was 180℃,the reaction time was 18 h,and the Mo:S was 1:3.5,the sy...     

The application of metal-organic frameworks in electrocatalytic nitrogen reduction

In recent years,the research of nitrogen reduction reaction(NRR) under ambient conditions has attracted wide attention for their relatively low energy consumption,in which rational design of electrocatalysts is the key to achieve high-performance NRR.Metal-organic frameworks(MOFs),as a new kind of porous material,have been intensively studied in the past few decades owing to not only their structural versatility and tunability but also intrinsic porosity.Due to their structural features,MOFs als...     

竹纤维复合亲水膜的制备及性能研究

以碱处理的改性竹纤维(BF)、乳酸(LA)为反应原料,制备PLA-g-BF接枝物。PLA-g-BF接枝物分别与壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)为原料的体系进行复合,制备竹纤维复合亲水膜,探究了CS(PVA)溶液质量浓度和PLA-g-BF/CS(PVA)溶液质量配比对所制备的竹纤维复合亲水膜的结构、拉伸强度、形貌、亲水性、附着力及降解性的影响。结果表明:CS溶液质量浓度为1/40(g/mL),接枝物与CS溶液质量配比为2∶40时,膜的拉伸强度为4.93MPa,接触角为72.9°,硬度为2H,基本不降解;PVA溶液质量分数为7%,接枝物与PVA溶液质量配比为2∶40时,膜的拉伸强度为17.2MPa,接触角为53.2°,硬度为5H,6天内全部降解。     

基于六方氮化硼纳米片导热复合材料的研究进展

随着微电子行业的不断发展,高性能导热材料引起了人们的广泛关注。六方氮化硼(h-BN)是制备电绝缘、高导热复合材料的重要原料之一,而类似石墨烯结构的六方氮化硼纳米片(BNNS)具有比h-BN更加优异的性能。本文综述了BNNS的制备方法、表面修饰以及其聚合物基导热复合材料类型,并展望了基于BNNS导热复合材料的发展方向。