Fluorescent Coumarin–Artemisinin Conjugates as Mitochondria‐Targeting Theranostic Probes for Enhanced Anticancer Activities

Mitochondria‐targeting theranostic probes that enable the simultaneously reporting of and triggering of mitochondrial dysfunctions in cancer cells are highly attractive for cancer diagnosis and therapy. Three fluorescent mitochondria‐targeting theranostic probes have been developed by linking a mitochondrial dye, coumarin‐3‐carboximide, with a widely used traditional Chinese medicine, artemisinin, to kill cancer cells. Fluorescence images showed that the designed coumarin–artemisinin conjugates localized mainly in mitochondria, leading to enhanced anticancer activities over artemisinin. High cytotoxicity against cancer cells correlated with the strong ability to accumulate in mitochondria, which could efficiently increase the intracellular reactive oxygen species level and induce cell apoptosis. This study highlights the potential of using mitochondria‐targeting fluorophores to selectively trigger and directly visualize subcellular drug delivery in living cells.     

2-乙酰吡嗪缩肼基甲酸甲酯的镍和镉配合物的晶体结构及荧光性质

合成并通过X射线单晶衍射、元素分析及红外光谱表征了配合物[Ni(L)₂] (1)和[Cd(HL)(CH₃OH)(NO₃)₂] (2)的结构(HL为2-乙酰吡嗪缩肼基甲酸甲酯)。单晶衍射结果表明,配合物1中,Ni(Ⅱ)离子与来自2个阴离子配体L-的N₂O电子供体配位,形成扭曲的八面体配位构型。在配合物2中,Cd(Ⅱ)离子拥有双帽三棱柱配位构型,与1个中性配体HL,2个双齿配位硝酸根和1分子甲醇配位。此外还研究了配合物1和2的荧光及热性质。     

松散接触下 Au-Ce强相互作用对 Au/CeO2/3DOM Al2O3催化剂催化柴油炭烟燃烧活性的影响

与汽油发动机相比,柴油发动机具有热效率高、CO2排放低、寿命长、续航距离远和经济性好等优点,可大大缓解能源短缺,降低 CO2排放量.因此,机动车柴油化是当前发展趋势.然而,柴油发动机在使用过程中会排放大量炭烟颗粒物,对人体危害极大.因此,控制炭烟颗粒排放成为环境催化研究的重点之一.
　　炭烟颗粒物催化燃烧反应是典型的固(炭烟颗粒)-固(催化剂)-气(O2)多相催化反应.三维有序大孔氧化物(3DOM)具有大孔径和内部贯通的孔道结构,能有效提高炭烟颗粒与催化活性中心的接触性能.同时,纳米 Au颗粒在大孔氧化物表面的负载可有效提高催化剂本征活性,但纳米 Au颗粒催化剂热稳定性较差. CeO2具有较好的储放氧性能,可与贵金属活性组分发生相互作用,从而提高贵金属纳米颗粒的分散度和稳定性.因此,本文从柴油炭烟颗粒物催化燃烧反应本质出发,设计制备了高炭烟燃烧催化活性的3DOM氧化物担载 Au基催化剂,研究了 Au与 CeO2强相互作用对炭烟燃烧活性的影响.
　　采用胶体晶体模板法制备3DOM Al2O3载体,由微孔膜氨沉淀法制备 CeO2/3DOM Al2O3催化剂,以还原-沉积法制备 Au/3DOM Al2O3和 Au/CeO2/3DOM Al2O3催化剂,并利用扫描电镜、N2物理吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、紫外漫反射光谱、H2程序升温还原和 X射线光电子能谱等手段对催化剂形貌、比表面积、物理化学性质和氧化还原性进行了表征.结果表明,在 CeO2/3DOM Al2O3中, Al3+可进入到氧化铈晶格内,形成 Al-Ce-O固溶体,产生氧空位,这有利于氧物种转移.此外, Au/CeO2/3DOM Al2O3催化剂中 Au和 CeO2之间的强相互作用能增加 Au纳米颗粒表面活性氧物种数量,从而促进柴油炭烟燃烧反应.纳米颗粒 Au的担载使得催化柴油炭烟燃烧的起燃温度明显降低,其中 Au/CeO2/3DOM Al2O3催化剂表现出最高的催化活性,T10,T50和T90分别为273,364和412oC.     

高分散Fe-N-C氧还原反应电催化剂及其在直接甲醇燃料电池中的应用

氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属空气电池等洁净发电装置中阴极的主要反应,该反应动力学过程慢,电化学极化严重. Pt基电催化剂具有较好的ORR活性,然而Pt资源有限、价格昂贵,研制高活性、低成本的代Pt电催化剂意义重大.经过几十年的探索,研究者发现将含有C, N和Fe等元素的前体进行高温热处理得到的Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的活性,然而在高温热解过程中Fe容易发生聚集而形成大块颗粒,导致Fe的利用率不高,影响了电催化剂的ORR活性.
　　本文分别以聚吡咯和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为C和N的前驱体,利用高温热解形成的富含微孔的碳材料对铁前体的吸附及锚定作用,获得了一种Fe高度分散的Fe-N-C电催化剂.采用物理吸脱附技术、高分辨透射电镜(HRTEM)和扫描电镜对Fe-N-C及其制备过程中相关电催化剂的孔结构及表面形貌进行了表征.结果表明,在第一步热解过程中, EDTA-2Na的Na对碳材料起到了活化作用,形成富含微孔的N掺杂碳材料(N-C-1),其BET比表面积达到1227 m2/g,孔径约1.1 nm.在第二步热解过程中, N-C-1有效地抑制了Fe的聚集,产物Fe-N-C中的Fe元素均匀地分布在碳材料中,其比表面积高达1501 m2/g.
　　电化学测试结果表明,在碱性介质(0.1 mol/L NaOH)中, Fe-N-C电催化剂对ORR具有良好的催化活性, ORR起始电位(Eo)为1.08 V (vs. RHE),半波电位(E1/2)0.88 V,电子转移数n接近4, H2O2产率<3%,与商品20%Pt/C(Johnson Matthey)接近.电化学加速老化测试结果表明, Fe-N-C的E1/2未发生明显变化,而Pt的负移45 mV,表明Fe-N-C具有很好的稳定性;在酸性介质(0.1 mol/L HClO4)中, Fe-N-C的Eo为0.85 V, E1/2为0.75 V,其E1/2比Pt/C负移约0.15 V,表明在酸性介质中Fe-N-C对ORR的催化活性还有待提高.采用TEM、X射线衍射、X射线光电子能谱以及穆斯堡尔谱等方法研究了电催化剂构效关系.结果表明, Fe-N-C较好的ORR活性主要来自于高分散的Fe-N4结构,此外, N(吡啶N和石墨N)掺杂的C也对反应具有一定的催化活性.
　　与Pt/C相比, Fe-N-C电催化剂具有很好的耐甲醇性能.本文对比了Fe-N-C和Pt/C作为阴极催化剂的直接醇类燃料电池(DMFC)性能,采用质子交换膜的DMFC最大功率密度分别为47(Fe-N-C)和79 mW/cm2(Pt/C),而采用碱性电解质膜的则分别为33(Fe-N-C)和8 mW/cm2(Pt/C).结合半电池结果表明, Fe-N-C电催化剂在碱性介质中具有比Pt更为优秀的催化活性和稳定性,有望用作DMFC阴极代Pt催化剂.     

γ-AlOOH纳米棒的水热合成与形貌调控

γ-AlOOH作为液相法合成γ-Al₂O₃的前驱体,其形貌与最终产物的性能密切相关。 本文采用水热法合成γ-AlOOH纳米棒,通过改变Al³⁺浓度和沉淀剂的种类调控γ-AlOOH纳米棒的长径比,利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征产物的晶体结构和形貌。 结果表明,随Al³⁺浓度增大可得到长径比在5.9~8.0的γ-AlOOH纳米棒,而改变沉淀剂的种类可进一步将长径比增大到8.0~10.0。 通过对产物结晶过程的分析,发现增大Al³⁺浓度和增强沉淀剂碱性均可以促进铝离子与羟基的配合。 提高反应体系中Al(OH)₃浓度,有利于γ-AlOOH晶粒的成核,促进了晶核之间的定向接触,从而提高了纳米棒的长径比。 长径比为10.0的γ-AlOOH纳米棒烧结所得纳米γ-Al₂O₃改性变压器油(体积分数为0.1%)的正冲击击穿强度较纯油提高9.9%.     

废旧锂离子电池基石墨烯/聚苯胺复合材料制备及其电化学性能研究

以废旧手机锂离子电池回收的负极石墨粉制备的氧化石墨烯(GO)和苯胺单体为原料,利用GO活化H_2O_2产生的·OH为氧化剂,采用原位复合法制备了不同质量比的石墨烯/聚苯胺复合材料,通过FTIR、XRD和SEM对其进行了表征,并利用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等对其电化学性能进行测试。结果表明,该类石墨烯/聚苯胺复合材料具有良好的电化学性能,当电流密度为100mA/g时,质量比为1∶10制备的石墨烯/聚苯胺复合材料(rGO/PANI-10)的比电容达到481F/g,较石墨烯比容量(161F/g)提高了199%,较聚苯胺比容量(351F/g)提高了37%;在500mA/g电流密度下,rGO/PANI-10充放电循环1000圈后,电容保持率为77%,表现出较好的循环稳定性。     

Synthesis,Structures, and Fluorescent Properties of Three Cobalt‐Based Coordination Polymers with a Rigid Tripodal Carboxylate Ligand

Three cobalt(II) coordination polymers, [Co₂(tatb)₂(2,2′‐bipy)₂ (H₂O)₂ · DMA · 2H₂O] ( 1 ), [Co₂(tatb)₂(1,10‐phen)₂(H₂O)₂ · 2H₂O] ( 2 ) and [Co(tatb)(1,3‐dpp) · H₂O] ( 3 ) (H₃tatb = 4,4′,4′′‐(1,3,5‐triazine‐2,4,6‐triyl)tribenzoic acid; 2,2′‐bipy = 2,2′‐bipyridyl; 1,10‐phen = 1,10‐phenanthroline; 1,3‐dpp = 1,3‐bis(pyridin‐4‐yl)propane), were synthesized solvothermally and characterized by single‐crystal and powder X‐ray diffraction (PXRD), as well as IR spectroscopy. Complexes 1 and 2 exhibit 1D double‐chain structures, which further connect into interesting 3D networks by hydrogen bond and strong π–π interactions. Complex 3 possesses 2D 4⁴‐sql topology, which is packed parallel in an AA fashion. Moreover, thermal stability properties and photoluminescence properties of 1 , 2 and 3 were also investigated.     

以有机溶剂热生长技术制备金属硫族化合物 [Mn(en)~3]PdSe~2及其晶体结构分 析

以有机溶剂热生长技术(solvothermaltechnique),即在180℃乙二胺(en)溶液中,以MnCl~3,PdCl~2,K~2Se在密闭容器中反应7d,制备出新的硫族化合物[Mn(en)~3]PdSe~2,其阴离子基团为[PdSe~2]^2^-,阳离子基团为过渡金属Mn与乙二胺(en)的配合物：[Mn(en)~3]^2^+。以单晶X射线衍射技术解得该晶体结构属正交晶系,空间群为Pbcn,[Mn(en)~3]PdSe~2(Ⅰ)的晶胞数据：a=1.1484(2),b=1.5057(3),c=0.93622(19)nm,Z=4。     

壳聚糖及其衍生物与金属配位的研究进展

本文综述了壳聚糖、壳聚糖衍生物及其降解产物与金属配位的性能,形成某些配位化合物的条件、组成、结构及其表征,阐述了它们的应用。     

MoCo/Y, MoNi/Y氮化物催化剂的结构和CH4+CO2重整反应性能

采用氨气还原法制备了NaY分子筛负载的MoCo/Y、MoNi／Y双组氮化物催化剂，用XRD和EXAFS方法征了样品的结构，并测定了其在CH4＋CO2重整反应中的活性，在氧化态时，MoCo/Y样品中主要存在CoMoO4和Co3O4两种物相，Mo的配位状态接近于CoMoO4，而Co的配位状态更接近于Co3O4，MoNi／Y样品中主要有NiMoO4和NiO两种物相，Mo的配位状态接近于MiMoO4，而Ni的配位状态可能是NiMoO4和NiO两种化合物中Ni配位状态的平均效果，Ni-Mo之间的朴素作用似乎比Co-Mo相对较强，在氮化态时，两种样品中Mo的配位状态较为相似，但即不同于MoO3，也不同于单组分γ－Mo2N.Co和Ni的配位状态都不同于各在氧化态下的状态，且都在相同的位置出现一个新强峰，这似乎表明MoCo和MoNi生成了结构相似的氮化物，在CH4＋CO2重整反应中，氮化态MoCO/Y和MoNi/Y的活性大大超过非负载单组分γ－Mo2N催化剂，其中MoNi/Y的活性相对更好一些，且活性随Ni含量增加而提高。