芳炔大环的结构与超分子性质

芳炔大环是由芳(杂)环和炔键构成的具有规整多边形环状分子结构的化合物,自问世以来即受到化学家和材料学家的广泛关注。芳炔大环具有不会坍塌的刚性骨架,环上特定位置可带有柔性侧链或取代官能团,环平面上大的π电子共轭体系和环上灵活的结合点赋予芳炔大环独特而有趣的超分子性质。本文对芳炔大环的超分子性质作了综述,从大环在溶液中的缔合、热致液晶性质、一维超分子自组装及在基底表面或固-液界面二维自组装4个方面展开评述,介绍了研究方法,着重讨论了分子结构与物质性质的关系,并对芳炔大环的应用前景做了展望,为通过合理设计分子结构来制备满足尺寸、形状及功能要求的新型材料提供借鉴。     

氢键和π-π诱导的二维双层Zn(Ⅱ)配位聚合物的晶体结构和荧光性能

本文以间苯二吡啶(1,3-dpb)和4,4′-二苯醚二甲酸(H2oba)为配体,溶剂热合成了一个二维锌配位聚合物{[Zn(oba)(dpb)].H2O}n(1),对其进行了红外,热重,粉末单晶衍射等表征,配合物属于三斜晶系,空间群C2/c。相邻的Zn(Ⅱ)离子通过连接oba2-和dpb形成二维波浪形面,两个相邻的面相互互锁形成2D→2D的结构,并且面与面之间存在氢键。两组2D→2D的结构通过π-π作用进一步形成双层的二维超分子网络。此外,本文也研究了配合物的荧光性能。     

A temperature and pH double sensitive cholesteric polymer film from a photopolymerizable chiral hydrogen-bonded assembly

In this study, a novel H-bonded cholesteric polymer film responding to temperature and pH by changing the reflection color was fabricated. The H-bonded cholesteric polymer film was achieved by UV-photopolymerizing a cholesteric liquid crystal (Ch-LC) monomers mixture containing a photopolymerizable chiral H-bonded assembly (PCHA). The cholesteric polymer film based on PCHA can be thermally switched to reflect red color from the initial green/yellow color as temperature is increased, which is due to a change in helical pitch induced by the weakening of H-bonded interaction in the polymer film. Additionally, the selective reflection band (SRB) of the cholesteric polymer film in solution with pH > 7 showed an obvious red shift with increasing pH values. While the SRB of the cholesteric polymer film in solutions with pH = 7 and pH < 7 hardly changed. This pH sensitivity in solutions with pH > 7 could be explained by the breakage of H-bonds in the cholesteric polymer film and the structure changes induced by―OH and―K + ions in the alkaline solution. In contrast, it couldn’t happen in the neutral and acidic solutions. The cholesteric polymer film in this study can be used as optical/photonic papers, optical sensors and LCs displays, etc.     

金属有机框架化合物在非均相催化反应中的应用

金属有机框架化合物(metal-organic frameworks,MOFs)是近年来出现的一种新型无机材料,不仅具有非常高的表面积和孔隙率,而且材料的框架结构丰富、可控,可用于气体吸附、生物医学以及磁性材料等,应用前景广阔。特别是MOFs在非均相催化反应中的应用更是吸引了大批学者的注意,研究发展非常迅速,已取得了许多成果。本文首先介绍了MOFs作为催化剂所具有的独特优点,实际应用中可能存在的问题,以及相应的解决方案;其次基于MOFs的三个结构要素系统总结了目前MOFs在非均相催化反应中的探索和应用;最后讨论了MOFs在非均相催化研究中需要重视的问题,以期为MOFs在非均相催化反应中的应用研究提供参考。     

适配子识别技术在真菌毒素快速分析中的应用

适配子是近几年来通过指数富集配基的系统进化技术(SELEX)体外筛选得到的一类与目标分子高特异性结合的寡聚核苷酸片段.适配子作为一个优于抗体的新型识别分子,已在食品快速检验、环境检测、新药研发、临床诊断和治疗以及毒理研究等领域展示了良好的应用前景.本文阐述了适配子识别靶物质的结构基础及其特性,归纳了目前已筛选出的真菌毒素适配子序列,总结了适配子在真菌毒素前处理,适配子光学分析技术和电化学分析技术在单种和多种真菌毒素检测中的应用突破,并展望了适配子识别技术在真菌毒素分析领域的发展趋势.     

沉淀聚合制备粒径可控的温度响应型蛋白纳米胶囊

以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用原位沉淀聚合法制备了单分散的温度响应型蛋白纳米胶囊(nBSA).通过调整单体与蛋白的比例制备了粒径大小不同的含有单个蛋白分子的BSA纳米胶囊.采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)、透射电镜(TEM)和动态光散射仪(DLS)等对BSA蛋白的修饰度,nBSA的形貌和结构,以及温度响应性能进行了表征,并用HeLa细胞对nBSA的体外安全性进行了初步评价.结果表明,在一定范围内,随着单体和蛋白比例的升高,蛋白纳米胶囊的粒径也逐渐增大,且在7.4～17 nm之间可控,而nBSA的响应温度则逐渐减小在33～41℃之间可控;制备的nBSA单分散性较好;nBSA具有温度响应性能,当环境温度高于其响应温度时,nBSA的粒径可显著增大16～33倍,且这种变化随温度呈现可逆性,并通过对nBSA细胞毒性的初步考察,评价将其用于生物领域的潜力.     

具有磁效应的温敏性药物载体的制备及表征

在合成具备一定分子结构的聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚乳酸(PNIPAAm-PLA)嵌段共聚物的基础上,采用透析法制备了PNIPAAm-PLA共聚物磁性复合胶束和囊泡。本文发现不同的制备工艺条件会分别形成胶束和囊泡两种载体形态,并对两种载体的形貌进行了细致对比,发现两种结构特点的载体分别适合疏水性和亲水性药物的装载。对复合胶束的最低临界溶解温度(LCST)进行了表征研究,得到其LCST在38℃左右,略高于人体体温。对不同Fe4O3磁性粒子投料比对应制备的复合胶束的磁性能进行了较详细的测试,发现磁性粒子的加入量对其磁响应性影响不大。     

添加气对非平衡等离子体转化低碳烷烃的影响

在常压下, 研究了添加气的种类(N₂, He, Ar, H₂, NH₃, CO和CO₂)对介质阻挡放电低碳烷烃(甲烷、 乙烷和丙烷)转化制低碳烯烃的影响. 结果表明, 以甲烷或乙烷为原料时, N₂, He, Ar和CO的引入有利于提高原料的转化率和总烯烃的选择性; 而CO₂, H₂和NH₃的引入对甲烷、 乙烷的转化率无明显影响, 但H₂和NH₃的引入会使总烯烃的选择性显著降低. 以丙烷为原料时, 所研究的添加气均可提高丙烷的转化率, 而只有CO的引入可提高总烯烃选择性. 综上所述, 80%(摩尔分数) CO添加量最有利于低碳烷烃转化成低碳烯烃, 对应的甲烷、 乙烷和丙烷的转化率分别提高了14.4%, 17.6%和42.8%, 总烯烃的选择性分别提高了19.9%, 25.0%和11.9%. 以CH₄为例, 通过对放电电流波形和等离子体区物种的发射光谱(OES)研究发现, 引入CO能显著增加等离子体的电子密度, 并且体系中出现激发态O^*物种(777.5和844.7 nm), 这种O^*物种能够促进C-H键的断裂, 有利于烯烃的生成. 因此, 等离子体区电子密度的增加和激发态O^*物种的出现可能是CH₄-CO体系中CH₄有效转化的主要原因.     

冷冻干燥法制备天然高分子复合聚电解质纳米纤维

将壳聚糖(CS)溶液和透明质酸钠(SH)溶液共混,制备成CS-SH复合聚电解质溶液,并对溶液中所形成的胶粒进行了粒径分布和ZETA电位表征。用冷冻干燥法除去溶剂,制备了CS-SH复合聚电解质纳米纤维膜。用FT-IR对其结构进行分析,并用SEM对其形貌进行了表征。并将复合聚电解质纳米纤维膜作为疏水性药物紫杉醇(PTX)的载药体系,研究了其药物释放行为。结果表明,PTX在该载体中的释放较为平缓,这可以延长药物的有效时间,降低给药次数,增强治疗效果,降低药物的毒副作用。     

催化裂化干气与苯烷基化催化蒸馏制乙苯反应网络热力学研究

 高温气相反应条件下的催化裂化干气制乙苯过程中，容易生成甲苯和二甲苯等副产物；在该过程中采用催化蒸馏技术，使苯与乙烯在低温条件下进行反应，可大幅度降低产品中二甲苯的含量．通过对催化裂化干气与苯烷基化催化精馏过程中的各反应步骤进行分析与热力学计算，结合反应的实际产物组成，提出了苯与乙烯烷基化的反应网络，探讨了苯与乙烯烷基化反应过程中甲苯和二甲苯的形成机理及影响因素．结果表明，增大苯／乙烯比对提高乙烯平衡转化率及乙苯收率有利；在较低温度下进行烷基化反应，可大大减缓C－C键裂解速度，抑制甲苯和二甲苯生成，提高乙苯产品质量．