还原-氧化协同降解全/多卤代有机污染物

全/多卤代有机污染物大多具有生态毒性、生物蓄积性、环境持久性及长距离迁移性,不仅危害环境与生态安全,而且可经食物链传递威胁人类健康。由于卤原子是吸电子基团且取代数目多,这类物质的最高占据分子轨道能较低,难于被氧化降解,相反较易被还原法脱卤降解。随卤原子取代数减少,脱卤产物难被进一步还原,而其毒性甚至高于母体污染物。注意到低卤代有机物更容易发生氧化降解,一些研究构建了还原-氧化接力降解体系,即先利用还原法将全/多卤代有机污染物还原为低卤代产物,再利用氧化法降解这些中间产物,从而实现深度/完全脱卤和矿化。本文根据催化反应类型对还原-氧化联用法进行了归纳,分类介绍了基于传统化学催化、光催化、电化学、光电化学及机械化学等构建还原-氧化协同降解体系的原理及应用,以期为开发高效的处置技术提供思路和建议。     

基于表面增强拉曼光谱技术的心肌生物标志物检测

心血管疾病(CVD)是全球最主要的死亡原因,急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病致死的主要病因,安全快速地诊断AMI对于降低患者的死亡率至关重要。因常用的检测方法如心电图(ECG)缺乏足够的敏感性,寻找并针对AMI生物标志物开展高灵敏检测已成为早期检测AMI重要手段。心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌红蛋白(Myo)是目前公认的检测AMI的重要心肌生物标志物。在过去的几十年里,许多生物传感器被开发出来用于检测心肌生物标志物,其中基于表面增强拉曼光谱(SERS)的心肌生物标志物检测技术迅速发展,并表现出独特的技术优势和广阔的应用前景。本文首先介绍了多种心肌生物标志物及其与AMI的关联,在此基础上概述主要的心肌生物标志物检测方法的原理、优势及局限性,重点介绍近年来新兴的SERS技术及其在心肌生物标志物传感方面的最新研究进展,并对该技术在AMI诊断方面的应用前景以及有待突破的瓶颈进行了讨论和展望。     

石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料，是否需要乙炔黑导电剂？

我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG复合材料表现出较高的首次库伦效率,很好的循环稳定性和高倍率性能。当石墨烯包覆量为1%时,材料50次循环后的可逆容量可与添加10%AB的天然石墨电极(SG)等同;当石墨烯包覆量为2.5%时,材料的比容量完全高于添加10%AB的石墨电极。材料电化学性能的改善归因于石墨烯的包覆。一方面,石墨烯的柔软可变性可以保证天然石墨颗粒在充放电过程中的结构完整性,从而有效改善材料的循环稳定性;另一方面,石墨烯的存在提高了电极的导电性,促进更好导电网络的形成。因此,石墨烯包覆天然球形石墨材料中,石墨烯不仅是活性物质,也发挥导电剂的作用。当添加5%的乙炔黑时,在50 mA·g^-1电流循环50次后,5%G/SG电极的可逆容量从381.1 mAh·g^-1提高到404.5 mAh·g^-1,在1 A·g^-1电流时可逆容量从82.5 mAh·g^-1提高到101.9 mAh·g^-1,这表明G/SG电极仍然需要乙炔黑导电剂。乙炔黑颗粒填充在复合材料的空隙中,通过点接触的形式连接到G/SG颗粒,与石墨烯协同作用形成了更加有效的导电网络。尽管石墨烯包覆和乙炔黑添加对天然石墨电极具有积极的影响,例如增加了天然石墨电极的导电性和储锂性能(包括可逆容量,倍率性能和循环性能),但随着石墨烯或乙炔黑的增加,电极密度通常会降低。因此,在实际应用中应考虑石墨负极材料的质量和体积容量的平衡。这些结果对天然石墨的进一步商业应用具有重要意义。我们的工作为天然石墨电极在锂电池中的电化学行为提供了一种新的认识,并且有助于制备更高性能的负极材料。     

Co-POM@MOF-derivatives with trace cobalt content for highly efficient oxygen reduction

A simple and effective method for constructing highly efficient oxygen reduction catalysts with trace amount of isolated cobalt was firstly developed by the pyrolysis of Co-centered polyoxometalate@metalorganic framework （Co-POM@MOF）.The Co-centered polyoxometalate ([Co W₁₂O₄₀]^6-) was confined in the well-defined void space of ZIF-8 to achieve homogeneous dispersion of polyoxoanions,where the isolated Co centers were well surrounded by the W-O shell and ZIF-8 fra...     

精确可控串联策略触发高效的氧还原活性

探索高效、经济的非金属氧还原(ORR)电催化剂已成为电化学能源体系的关键.科学界最具挑战性的目标之一是通过合理地验证和精确地调节活性位点来设计结构明确、性能优异的催化剂材料.本文提出一种精确和可控的串联协同作用的活性位点策略,以提高MFCOFs的ORR催化活性.以亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N等作为结构单元,通过精确的串...     

一体化电极电催化二氧化碳还原研究进展

电催化二氧化碳还原反应(E-CO₂RR)可在温和条件下将CO₂转化成高附加值燃料或化学品,近年来受到广泛关注,其在实际反应中涉及到气体扩散和多电子转移等复杂过程,构筑高效、稳定的催化电极是其发展的核心之一。然而,传统涂敷电极制备时,需要将催化剂与粘结剂混合涂覆于集流体表面,此过程会造成活性位点包埋和传质过程受限,致使催化剂活性位利用率下降,同时在反应过程中电极表面容易粉化,造成稳定性下降,难以重复利用。因此,如何调控电极反应界面,提升催化剂活性位的利用率仍面临挑战。将催化剂原位生长于集流体上得到的一体化电极可直接应用于电催化反应,不仅有利于提升活性位利用率以及电荷传输能力,还能有效调控三相界面处的微观反应环境(如pH、反应物及反应中间体的浓度等),从而实现电催化性能强化。本文综述了一体化电极用于E-CO₂RR的最新进展,分析了结构和表界面调控对E-CO₂RR性能的影响规律,并对该领域仍然存在的挑战和未来一体化E-CO₂RR电极的发展进行了评述与展望。     

Determination of quinolizidine alkaloids in traditional Chinese herbal drugs by nonaqueous capillary electrophoresis.

A rapid method for the determination of quinolizidine alkaloids by nonaqueous capillary electrophoresis was developed. A total of 10 alkaloids (matrine, sophocarpine, oxymatrine, oxysophocarpine, sophoridine, cytisine, sophoramine, aloperine, lehmannine and dauricine) could be easily separated within 18 min. A running buffer composed of 50 mM ammonium acetate, 10% tetrahydrofuran and 0.5% acetic acid in methanol was found to be the most suitable for this separation. Five of these alkaloids were selected for further studies. The linear calibration ranges were 2.51-50.1 microg/ml for sophoridine and sophocarpine, 2.71-54.2 microg/ml for matrine, 3.30-65.9 microg/ml for oxymatrine, and 3.10-62.0 microg/ml for oxysophocarpine. The recovery of the five alkaloids was 98.0-101.3% with relative standard deviations from 1.03 to 2.68% (n=5). The limits of detection for all 10 alkaloids were over the range 0.93-2.31 microg/ml. The method was successfully applied to the phytochemical analysis of alkaloid extracts from three commonly used traditional Chinese herbal drugs: Sophora flavescens Ait. (Kushen), S. alopecuroides L. (Kudouzi or Kugancao) and S. tonkinensis Gapnep (Shandougen).     

Synthesis and characterization of a series of wholly aromatic copolyesters containing 2‐(α‐phenylisopropyl)hydroquinone moiety

Two series of new wholly aromatic thermotropic copolyesters containing the 2‐(α‐phenylisopropyl)hydroquinone (PIHQ) moiety have been synthesized and their basic properties such as glass transition temperature (T_g), melting temperature (T_m), thermal stability, crystallinity, and liquid crystallinity were studied by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), and wide‐angle X‐ray diffractometry (WAXD) and on a polarizing microscope. The first series was prepared from acetylated PIHQ, terephthalic acid (TPA), and 2,6‐naphthalenedicarboxylic acid (NDA), and the second series from acetylated PIHQ, TPA, and 1,1′‐biphenyl‐4,4′‐dicarboxylic acid (BDA). The T_g values (152–168°C) of the two series are not much different, although the values for the first series appear slightly higher. The T_m values (287–378°C) and the degree of crystallinity of the first series are appreciably greater than those of the second series. Such differences can be explained by the geometric structure of NDA and BDA moieties. All of the present polyesters are thermotropic and nematic. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci A: Polym Chem 37: 881–889, 1999     

氢谱在甾醇类化合物定量和纯度分析中的应用

用^1HNMR谱可定量确定繁茂膜海绵(Hymeniacidon perleve)中分离得到的结构类似的甾醇类化合物的含量，这种方法是对鉴定分析组成复杂而性质很相近的天然甾醇化合物的新思路。     

新型光学活性α-氨基磷酸及其酯合成进展

α-氨基膦酸酯是一类很重要的天然氨基酸类似物，具有新颖的化学结构和多 种生理活性。综述了近年来光学活性α-氨基膦酸及酯的合成进展。