Synthesis and textural evolution of alumina particles with mesoporous structures

Alumina particles with mesostructures were synthesized through a chemical precipitation method by using different inorganic aluminum salts followed by a heterogeneous azeotropic distillation and calcination process. The obtained mesoporous γ-alumina particles were systematically characterized by the X-ray diffraction, transmission electron microscopy and nitrogen adsorption-desorption measurement. Effects of the aluminum salt counter anion, pH value and the azeotropic distillation process on the structural or textural evolution of alumina particles were investigated. It is found that Cl⁻ in the reaction solution can restrain the textural evolution of the resultant precipitates into two-dimensional crystallized pseudoboehmite lamellae during the heterogeneous azeotropic distillation, and then transformed into γ-Al₂O₃ particles with mesostructures after further calcination at 1173 K, whereas coexisting SO₄²⁻ can promote above morphology evolution and then transformed into γ-Al₂O₃ nanofibers after calcination at 1173 K. Moreover nearly all materials retain relatively high specific surface areas larger than 100 m² g⁻¹ even after calcinations at 1173 K.     

Identification of methylated regions with peak search based on Poisson model from massively parallel methylated DNA immunoprecipitation-sequencing data

DNA methylation is one of the most important epigenetic modification types, which plays a critical role in gene expression. High efficient surveying of whole genome DNA methylation has been aims of many researchers for long. Recently, the rapidly developed massively parallel DNA‐sequencing technologies open the floodgates to vast volumes of sequence data, enabling a paradigm shift in profiling the whole genome methylation. Here, we describe a strategy, combining methylated DNA immunoprecipitation sequencing with peak search to identify methylated regions on a whole‐genome scale. Massively parallel methylated DNA immunoprecipitation sequencing combined with methylation DNA immunoprecipitation was adopted to obtain methylated DNA sequence data from human leukemia cell line K562, and the methylated regions were identified by peak search based on Poison model. From our result, 140 958 non‐overlapping methylated regions have been identified in the whole genome. Also, the credibility of result has been proved by its strong correlation with bisulfite‐sequencing data (Pearson R²=0.92). It suggests that this method provides a reliable and high‐throughput strategy for whole genome methylation identification.     

分子印迹水相分离技术及其在分析化学中的应用

分子印迹分离技术通过模拟抗体-抗原相互作用原理,专一地与目标分子互补性结合,从而将目标分子与杂质分离,是一种非常具有发展前景的分离技术。传统的分子印迹技术通常是在有机相中制备对印迹分子具有选择性的印迹聚合物,然而分子印迹技术的实际应用环境大多是水相体系。近年来,分子印迹水相分离技术受到了科学工作者的广泛关注。本文分别从以下几个方面总结了分子印迹水相分离技术的最新研究进展:水相中分子印迹聚合物的设计原理与合成方法;印迹聚合物在水相中的作用机制;印迹水相分离技术在分析化学中的应用。最后讨论了该项技术现存的问题,并对其未来发展进行了展望。     

钛纳米管负载锰催化剂的低温选择性催化还原脱硝性能

采用水热法合成了钛纳米管（TiNT）,以400℃焙烧后得到的TiO₂纳米管为载体,采用浸渍法制备了MnO_x/TiNT催化剂,用于低温NH₃选择性催化还原脱NO反应（SCR）。BET、TEM、XRD及TG测试表明,经过400℃焙烧之后的钛纳米管主要成分为锐钛矿型TiO₂,所制备的催化剂活性组分分散性较好。在模拟烟气条件下,考察了锰负载量、空速、O₂含量、氨氮比及进口NO浓度对MnO_x/TiNT的SCR催化性能的影响。在150℃、\[NH₃\]/\[NO\]比为1.2、O₂浓度为3%、NO浓度为0.06%、空速GHSV为23613.8h^-1、Mn的负载量为5%~15%的条件下,NO的转化率达到95%以上。反应气氛中单独通入水会造成催化剂的活性下降;切断H₂O,催化剂的活性可以恢复至初始水平。温度越高,催化剂抗水性能越好,而且水存在情况下的抗硫性能优于其单独抗硫性能。再次切断H₂O和SO₂,催化剂的活性逐渐上升,但不能恢复到初始水平。     

Ag负载TiO2纳米管微波辅助水热法制备及其光催化性能

以微波辅助水热法制备了二氧化钛纳米管,然后通过浸渍法在其表面负载了银纳米颗粒.所得样品用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮吸附、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射等测试方法表征.微波加热处理可以大大缩短反应时间,产物为无定型纳米管,经高温焙烧后转变成锐钛矿型二氧化钛.所得纳米管的外径为7-8 nm,内径为5-6 nm,管长约200 nm,比表面积可达371 m2·g-1.负载的银分散在纳米管的表面,对纳米管的结构与晶型没有影响,但是拓宽了二氧化钛的光吸收范围,使吸收边红移至可见光区,并且有效抑制了光生电子空穴的复合.在可见光降解罗丹明B的实验过程中,与Ag负载的P25及纯二氧化钛纳米管相比,Ag负载二氧化钛纳米管具有更高的可见光催化活性,并且当Ag/Ti 物质的量的比为0.5%时,可见光催化性能最好.     

2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯的合成、晶体结构及性能研究

以硝基甲烷为起始原料,经缩合、环化、氧化耦合、脱缩酮及硝化等5步反应合成了2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(BHDBT),总收率为36.1％,并采用核磁共振谱、红外光谱以及元素分析等进行了结构表征.用浓盐酸代替氯化氢气体,改进了关键中间体2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇(BHDB)的合成方法,并确定最佳反应条件为:刀(浓盐酸):n(BDND)=1.1∶1,反应温度55℃,时间4h,收率为94.8％.首次发现了BHDB和BHDBT的亚甲基质子具有磁不等价性,并从理论上分析其产生的原因.培养了BHDBT单晶,四元衍射晶体结构解析表明:BHDBT属于单斜晶系,空间群P2(1)/n,晶胞参数:a=0.81944(11) nm,b=2.3365(3) nm,c=0.85838(11) nm,a=90°,β=113.501(2)°,y=90°,V=1.5072(3) nm3,Z=4,Dc=1.852 g·cm-3,μ=0.189 mm-1,F(000)=856.BHDBT熔点为86.37℃,分解峰温度为185.79℃(DSC),摩擦感度为100％ (3.92 MPa,90°),特性落高H50为10.0 cm(5 kg).     

Mg-Ni-Nd非晶电极合金充放电过程中的组织结构变化及对其放电容量的影响

采用熔体快淬法制备了(Mg70.6 Ni29.4)90Nd10的非晶贮氢合金带,用X射线衍射仪和高分辨电镜对该合金在充放电循环过程中的组织结构演变进行了动态跟踪.结果表明:(Mg70.6Ni29.4)90Nd10贮氢合金在充放电循环过程中由非晶态慢慢晶化为纳米晶,初生相NdMg2 Ni9在循环过程中逐渐转化为Mg2 Ni,α-Mg和Nd2H5相.电化学性能测试表明,由于微观结构的变化对其放电容量的影响过程分为3个阶段:首先是前两个循环的活化过程,在第3个循环达到放电容量最高值(580.5 mAh·g-1);接下来是放电容量显著降低的4～10个循环阶段;最后是放电容量保持稳定的11 ～20个循环.研究发现NdMg2 Ni9相的存在和保持合金的非晶结构是提高镁基电极合金循环稳定性的重要因素.     

可交联聚甲基丙烯酸甲酯的合成、表征及在阵列式波导光栅中的应用

合成了含环氧基团的可交联的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物[Poly(MMA-co-GMA)],通过FTIR,NMR,GPC,DSC和AFM等技术对其进行了表征. 结果表明,所合成的聚合物材料具有较好的成膜性; 通过热固化使引入的环氧基团开环交联,该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)比固化前提高了24 K,同时有效地降低了聚合物的双折射率. 用Poly(MMA-co-GMA)作为包层材料,双酚A型环氧化合物作为高折射率材料, 将其引入到包层材料中形成芯层材料的折射率在波长1.55 μm处可调,其范围是1.483~1.588. 采用旋涂、 铝掩膜和氧反应离子刻蚀的方法(RIE)制得了阵列式光波导. 测试结果表明,制作的波导在1.55 μm处实现了光的单模传输,光损小于3.0 dB/cm.      

液相色谱手性拆分机理的热力学方法研究

手性识别是分子识别的一个重要组成部分。液相色谱手性拆分机理研究有助于色谱条件的优化和新型手性固定相的设计,也有助于理解手性识别机制。本文就线性色谱与非线性色谱条件下手性拆分过程对应热力学参数的推求方法进行了评述,阐述了相关热力学参数的涵义及其在色谱保留及手性拆分机理探讨中的应用,并展望了该领域的研究前景。     

光谱法及热动力学法研究环糊精与三氟氯氰菊酯的包合作用

制备了β-环糊精(β-CD)-三氟氯氰菊酯(CHL)包合物,采用差示扫描量热分析法和核磁共振波谱法对包合物进行表征.实验采用1HNMR研究包合物的空间结构,推测出三氟氯氰菊酯同β-CD的包合方式是从大口端进入β-CD.用化学软件对β-CD与CHL包合方式计算发现,CHL从β-CD的大口端和小口端进入,总能量分别为108.1kJ/mol与129.2kJ/mol,表明CHL从β-CD的大口端进入形成的包合物能量最低,结构最稳定.在25℃下,实验测得β-CD-三氟氯氰菊酯包合物形成常数为340.6L?mol-1,包合比是1∶1.热动力学方法研究了温度变化对包合反应的影响,计算得出包合过程的焓变-50.29kJ?mol-1、熵变120.6J?K-1?mol-1及自由能变化-14.45kJ?mol-1,进而确定了包合反应的主要驱动力是焓.